不同配比护坡营养基材pH的动态变化研究

不同配比护坡营养基材模拟试验表明．护坡营养基材pH值随着凝固时间的延长而下降,并逐渐趋于稳定,不同配比的护坡营养基材pH值稳定的最短时间不同。影响护坡营养基材pH值变化的主要因素有水泥的掺入量、基质土壤类型、成孔材料添加比例等。研究结果表明,水泥掺入量在基质土壤的2％～4％范围内对植物生长是安全的。在设计护坡营养基材配方方面,以城市垃圾土为基质土壤,添加3％的稻草粉有利于降低护坡基材pH值和促进植物生长。     

屋顶绿化初绿化基材配方研究

在总结和分析前人研究成果的基础上,归纳了配制初绿化基材的基本配制原则和要求,提出了一种适用于夏季有伏旱地区的高细颗粒含量的初绿化基材配方方案,并研究了基材的配制验证了新型屋顶绿化添加剂对基材的改良效果.研究首先运用盆栽形式,以壤土(A)、酒糟(B)、陶粒(C)和水泥(D)为4个因素,各取3个水平;以狗牙根和黑麦革发芽率为指标,采取正交试验设计,探索各因素及因素水平对试验指标的影响并找到最优和最不利配方;随后选择最不利配方,验证屋顶绿化添加剂对垂盆草生长、狗牙根和黑麦草发芽和生长的改善情况.结果表明:(1)影响狗牙根和黑麦草发芽的4个因素重要性次序分别是:D→A→C→B;D→C→A→B,最佳配比分别是A2 B3 C1 D3,A2 B2 C3 D2.(2)基材中水泥的用量对狗牙根和黑麦草的发芽率影响显著.对于狗牙根,基材中水泥-壤土比不宜超过18%;麦草耐碱性比狗牙根高,但基材中水泥-壤土比也不宜超过23%.(3)垂盆草有很好的耐碱性,能在水泥-壤土比为23%的基材上生长.(4)屋顶绿化添加利用于水泥-壤土比为23%的最不利配方A3 B3 C2 D1中,能显著降低基材碱性,显著提高两种盆栽草的发芽率,显著促进垂盆草的生长.     

厚层基材喷射护坡试验研究

以内昆线横江车站路堑岩石边坡为试验点 ,设计了厚层基材喷射种植基各组分配比 ,采用湿喷法进行厚层基材喷射护坡试验。试验结果表明 ,采用厚层基材喷射对岩石边坡进行生态防护 ,厚层基材各项指标均满足植物正常生长所需的条件 ,防护效果显著     

植被混凝土基材微生物活性对不同水泥含量的响应

以常用护坡草本生长下的植被混凝土基材作为研究对象,选择脲酶、转化酶、碱性磷酸酶、微生物量碳、微生物量氮做为因子,对样地土壤生物活性指数(SBAI)做了综合计算,研究了不同水泥含量对植被混凝土基材生物活性的影响。结果表明,水泥的添加会降低基材生物活性,低水泥浓度样地土壤生物活性指数相对较高;相同水泥含量梯度下,对照样地比狗牙根样地、紫花苜蓿样地的土壤生物活性指数低。植物在一定程度上能够改善土壤生物的活性水平。     

湿喷植被混凝土生态护坡技术在水渠边坡工程中的应用

[目的]验证湿喷植被混凝土生态护坡技术的先进性与实用性,为工程边坡生态防护提供参考。[方法]将湿喷植被混凝土生态护坡技术应用于湖北省鄂州市花马湖水系连通渠护坡工程,现场观测了护坡和水土保持效果、植物盖度、植株密度、植物平均高度以及物种多样性指标。[结果]湿喷植被混凝土生态护坡技术能促使边坡稳定。所用基材能较好地附着于坡面,未出现冲沟和滑塌,水土保持较好,成功解决了基材可喷射性和坡面附着性之间的根本矛盾;1个月后坡面整体植被覆盖率达到90%以上;缓坡区的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数与陡坡区均较为接近,但与自然边坡存在差异;湿喷综合成本比干喷节约5%～15%。[结论]湿喷植被混凝土生态护坡技术作为干喷植被混凝土生态护坡技术的升级版,具备显著的先进性,能用于工程边坡的生态防护。     

护坡植物减缓地表径流效果研究

植物护坡不仅能够有效地防止坡面水土流失、减缓地表径流,而且能够恢复已破坏的植被,美化环境。在介绍护坡植物减缓地表径流作用机理的基础上,选取麦冬、香根草、狗牙根3种植物作为护坡植物进行模拟降雨冲刷试验。结果表明不同植物对降雨径流携带的泥沙等悬浮固体污染物的拦截效果存在一定差异:麦冬坡的SS去除率为63.38%⁷5.70%,香根草坡为58.38%75.70%,香根草坡为58.38%⁶8.11%,狗牙根坡为61.80%68.11%,狗牙根坡为61.80%⁷0.48%,砼坡为30.61%70.48%,砼坡为30.61%³8.73%,3种植物护坡拦截SS效果的大小排序为麦冬>狗牙根>香根草。坡度大小对SS的拦截效果也有一定的影响,坡度越小拦截效果就越好。狗牙根更适宜作为首选的护坡植物。     

炎热多雨条件下岩坡喷混植草试验研究

岩质边坡上植草护坡,是道路生态工程中的难点,涉及岩坡的可耕植性、植物选型和基材优化配比组合等关键技术研究.以洛湛铁路娄底段边坡为例,分析了铁路边坡的环境特点,对风化岩坡的可耕植性参数进行了试验研究.通过室内播种试验,由草种的根系生长及发芽率情况优选出适于护坡工程的最佳草种组合.通过室内正交试验,对于基材主要组成成份进行了强度影响因素大小的数理统计分析,得出在施工后一定时间内基于降雨周期的影响条件下所需采用的基材优化配比组合方案,从而可使基材强度值达到最大.最后通过厚层基材喷播、覆盖、后期管护等重点和难点技术的实施,保证了炎热多雨条件下岩坡喷混植草的成功.     

草灌比例对新垦山地田埂边坡生态护坡效果的影响研究

山地开垦过程中形成的裸露边坡在水力侵蚀和重力侵蚀下易坍塌，直接影响到田地的耕作，因此在开发新垦山地的同时，需采取配套的生态护坡措施，将人为造地对生态的影响降到最低。选择本地草种狗牙根与马棘、胡枝子、盐肤木3种灌木，分别设置17.4%、13.6%、9.5%、5%四种草本比例在新垦山地的田埂边坡进行草灌混播试验，结果表明：草本比例过高会使植物密度过大，影响灌木的生长，不利于边坡稳固；综合混播植物生长情况、恢复的植物数量、土壤含水率、土壤抗剪强度和土壤紧实度情况来看，以草本比例5%为最优比例，此比例既可在喷播初期让草本快速发挥护坡作用，又不影响灌木生长，且可节省施工时的材料成本，可为新垦山地的生态护坡技术提供借鉴。     

坡度对紫花苜蓿和狗牙根光合生理特性的影响

通过模拟试验,测定不同坡度条件下紫花苜蓿和狗牙根光合和蒸腾速率变化,从而分析坡度对护坡植物光合生理特性的影响。结果表明:紫花苜蓿和狗牙根的净光合速率与蒸腾速率随着坡度的增大表现为"单峰"型,且都在坡度为15°左右达到最大值。随着坡度的增大,两种植物的光合生理都受到胁迫影响,但紫花苜蓿变化极显著,而狗牙根则表现为在坡度60°以下的变化很小。紫花苜蓿的固氮能力较强,能在30°以下坡面较好地生长;而狗牙根的强抗逆性,可以在高陡边坡绿化中担当重要角色。研究不仅为边坡修复的物种选择提供了科学参考,也为边坡生态修复提供了理论依据。     

生态防护技术对稀土矿山边坡的固坡效果

[目的]探讨以狗牙根系和竹格为主要材料组成的生态护坡模式对离子型稀土矿山原地浸矿采场边坡的固坡效果及加筋效应,为赣南地区稀土矿山采场边坡防治技术提供新的思路。[方法]使用狗牙根与稀土矿砂质黏土构成的根—土复合体为研究对象,通过直剪试验分析土壤含根量和含水率对抗剪强度的影响,采用二维有限元法分析"竹格+狗牙根"的生态护坡模式对边坡稳定性的增强作用,利用正交试验的直观分析法对竹桩间距、长度和直径支护参数进行优化。[结果]植物根系可以显著提升土壤的黏聚力,但对内摩擦角的影响较小。当含根量达到0.5%及以上时,根—土复合体的抗剪强度增幅呈下降趋势,即存在最优含根量。根系对25%含水率条件下的土体加筋效应最显著。该生态护坡模式能够显著增强边坡的稳定性,当竹桩长度取3 m,间距2.5 m,直径8 cm时,其防护效果最佳。[结论]狗牙根根系在不同含水率、不同含根量条件下其加筋效果存在差异,"竹格+狗牙根"的生态护坡模式能够有效防止边坡浅层土的滑移。     

保水剂对4种典型荒漠植物种子萌发的影响

[目的]研究不同保水剂用量对4种典型荒漠植物种子萌发的影响,筛选种子包衣保水剂的适宜用量,为荒漠区植被恢复和荒漠化防治提供科学依据。[方法]以红砂(Reaumuria soongarica)、柠条(Caragana korshinskii)、泡果白刺(Nitraria sphaerocarpa)、花棒(Hedysarum scoparium)4种典型荒漠植物为研究对象,采用1%,4%,7%,10%,13%的保水剂对4种种子进行处理,测定4种种子的发芽率、发芽势、发芽指数。[结果]随保水剂用量的增加柠条种子发芽率呈现下降趋势,花棒、泡果白刺和红砂呈现先增加后降低的趋势,当保水剂用量为4%时发芽率最高;不同量保水剂处理对柠条和红砂种子发芽势影响显著(p0.05)。随着保水剂用量的增加发芽势均呈现先增加后减小趋势,当保水剂用量为1%时柠条种子发芽势最高,4%时花棒、泡果白刺和红砂种子的发芽势最高;不同量保水剂处理对柠条、泡果白刺和红砂种子平均发芽速率和发芽指数影响显著(p0.05),泡果白刺和红砂种子随着保水剂用量的增加呈现先增加后降低的趋势,当保水剂用量为4%时平均发芽速率和发芽指数最高,当保水剂用量为1%时,柠条种子发芽指数最大。[结论]保水剂用量对种子萌发的影响因物种而各异,适量的保水剂对典型荒漠植物种子的萌发具有促进作用。     

草炭与珍珠岩对土壤种子库种子萌发特征的影响

[目的]探究基质添加对土壤种子库种子萌发特征的影响,为今后土壤种子库应用于植被恢复工程提供有价值的参考。[方法]借鉴日本植被恢复的先进经验,采用温室萌发法探究有机基质(草炭)、无机基质(珍珠岩)及混合基质(草炭与珍珠岩)添加对土壤种子库种子萌发特征的影响。[结果]草炭与珍珠岩混合基质对土壤种子库密度、物种多样性的促进作用更为明显,当混合基质与表土配比为20%和30%时,Shannon-Wiener多样性指数和种子库密度分别达到最高值;种子库萌发曲线中,混合基质组的萌发效果明显高于空白组和其他组;种子库密度与土壤因子的多元回归分析中,C,N,P,K元素均对种子库密度影响显著,进一步通过CCA排序法,分析发现大部分植物均对土壤含水率和C,N,P,K等元素有一定程度上的要求。[结论]向表土中添加混合基质作为一种人工措施,能有效地促进种子库密度和物种多样性,可为植被恢复工程提供具有实用价值的参考。     

适当保水剂施用和覆盖促进旱作马铃薯生长发育和产量提高

为明确保水剂、秸秆覆盖及行间覆膜等抗旱保水措施对旱作马铃薯渗透调节物质、质膜体系等生理特性的影响和对产量的作用效果,以夏波蒂品种马铃薯为材料,设对照、秸秆覆盖、行间覆膜、单施保水剂、秸秆覆盖加施保水剂、行间覆膜加施保水剂6个处理田间试验。结果表明:各处理的马铃薯叶片细胞质膜透性苗期较大,而后呈先降后升趋势;丙二醛、脯氨酸含量随生育期推进呈逐渐增加趋势;可溶性糖含量呈"单峰"曲线变化。行间覆膜加施保水剂、单施保水剂、秸秆覆盖、秸秆覆盖加施保水剂处理较好地缓和了土壤的干旱情况,有效降低了马铃薯叶片中的渗透调节物质和质膜体系。马铃薯生育后期,至淀粉积累期,各处理脯氨酸含量、可溶性糖含量、质膜透性和丙二醛含量变化较为稳定,行间覆膜加施保水剂处理脯氨酸含量、可溶性糖含量、质膜透性和丙二醛含量较对照分别减少15.57%、6.90%、42.79%和17.69%,单施保水剂处理分别减少2.31%、5.17%、10.62%和8.04%,秸秆覆盖处理分别减少28.45%、3.45%、51.63%和25.58%,秸秆覆盖加施保水剂处理分别减少25.14%、12.07%、49.17%和22.58%,降低干旱胁迫程度明显。马铃薯成熟收获期,秸秆覆盖及其加施保水剂处理各土层的土壤含水率变化相对稳定;0～20cm土层加施保水剂处理的土壤含水率相对高于不加保水剂处理。秸秆覆盖、秸秆覆盖加施保水剂、单施保水剂及行间覆膜加施保水剂处理显著增加了马铃薯产量和商品薯率(P<0.05)。总体上,秸秆覆盖处理较有效地缓和了土壤旱情,秸秆覆盖加施保水剂、单施保水剂和行间覆膜加施保水剂处理作用效果也较好,降低了干旱胁迫程度,促进了马铃薯的生长发育、产量提高。     

尕海湿地泥炭土土壤理化性质

泥炭是一种宝贵的自然资源,同时也是重要的生态资源,尕海湿地的泥炭土在涵养水源、储存碳汇方面有着举足轻重的作用。研究采用野外调查与室内分析相结合的方法,对尕海湿地泥炭土土壤的理化性质进行测定。结果表明:尕海湿地泥炭土的平均含水量为122.29%,说明尕海湿地具有较强的蓄水功能;土壤容重平均值为0.478 6g/kg,土壤总孔隙度平均值为78.186%。随着土层加深,土壤容重呈现出增大趋势,而总孔隙度呈现出降低趋势。(2)尕海湿地泥炭土的有机质、全氮、全磷、全钾平均含量依次为302.04,10.37,0.81,13.93g/kg,空间变异程度均属中等水平。随着土层加深,土壤有机质、全氮、全磷平均含量均呈现出下降的趋势,而土壤全钾平均含量呈现出先降低后升高的趋势,说明不同深度土壤中生物量的积累对土壤养分含量有重要影响。     

保水剂对橡胶树专用肥氮钾淋出特性的影响

[目的]探寻减少橡胶树专用肥淋溶损失的途径,提高橡胶树专用肥利用率。[方法]采用在橡胶树专用肥中添加保水剂的方法,模拟橡胶树每年第3次施肥期(9月份)的降雨量,开展间歇性土柱淋溶试验。研究了CMC(羧甲基纤维素钠),PAM(聚丙烯酰胺)和PAA(聚丙烯酸钠)这3种保水剂对橡胶树专用肥氮素、钾素释放特征及淋溶损失的影响,筛选保水剂及合理施用比例。[结果]3种保水剂对橡胶树专用肥中氮素、钾素的淋失均有抑制作用,其中保水剂PAM用量为6%时对橡胶树专用肥中的氮素、钾素淋失抑制效果最佳。该处理对氮素、钾素首次淋失抑制率分别为44.73%,57.16%,淋溶结束时氮素、钾素累积淋出量分别较未添加保水剂的对照处理减少了20.20%,14.87%。[结论]在橡胶树专用肥中添加保水剂可有效降低橡胶树专用肥中氮素、钾素的淋溶损失。     

PAM与天然土壤改良材料混合对部分土壤理化性质的影响

为了充分发挥高分子土壤改良剂和一些天然土壤改良材料改土培肥作用,选取了高分子土壤改良剂聚丙烯酰胺（PAM）,分别与具有改土培肥功能的天然土壤改良材料——油渣、秸秆、蛭石、草炭、页岩、风化煤按不同用量混合施入土壤,利用湿筛法、称重法、重铬酸钾容量法、离心机法,测定对土壤水稳性团聚体、孔隙度、土壤有机质、有效含水量和水分蒸发等土壤理化性质的影响。结果表明:（1）各处理与单施PAM相比,对土壤孔隙度没有明显影响,但对土壤水稳性团聚体含量均有不同程度的提高,其中PAM与0.6%秸秆处理和PAM与0.3%油渣处理对其影响最为显著,较单施PAM提高4.9%和4.6%;（2）通过天然土壤改良剂自身的有机质含量测定以及PAM分别与六种天然土壤改良材料混合施入土壤培养前后有机质含量测定,结果分析得出,随着材料施入量增加,各处理培养前后土壤有机质含量呈现递增趋势;风化煤处理对土壤有机质含量增加显著,培养后其土壤损失有机质百分比较高,幅度约50%,页岩处理培养土壤损失有机质的百分比较少,幅度约为6%;（3）通过各处理在不同水吸力下土壤持水量和蒸发观测得出,PAM与3%的风化煤处理显著提高土壤有效水含量,PAM与1%的秸秆处理和PAM与1%的油渣处理显著提高了土壤抗蒸发能力。总体上,PAM与风化煤、PAM与油渣和PAM与秸秆处理对土壤结构、土壤有机质含量、土壤水分等方面有显著改善作用。这对进一步研制具有多重功能的土壤改良剂提供参考。     

保水剂对注水播种玉米土壤水分运移及水分生产效率的影响

通过大田免储水灌注水加保水剂播种玉米灌溉试验,分析了保水剂对土壤水分扩散规律及变化动态、玉米耗水量、水分生产效率和产量等指标的影响效果。结果表明,保水剂施量为2.5 g/m2的注水播种玉米（YB2.5）在全生育期都具有良好的保水效果,是既增产又节水的最佳处理;保水剂施量为1.5 g/m2和保水剂拌种处理只在播后101 d内可有效增加土壤含水率,之后保水效果逐步衰减;施量为0.5 g/m2处理与不施加保水剂处理相比,土壤含水率无明显提高,说明保水剂施量过小时,保水效果不明显。     

有机肥配施保水剂对紫色土水分入渗及氮素淋溶的影响

以有机肥、保水剂(聚丙烯酰胺PAM、高分子吸水树脂SAP和沃特)为供试材料,通过室内土柱模拟试验,研究有机肥配施保水剂对紫色黏土水分入渗及氮素淋溶的影响。结果表明:有机肥配施保水剂可有效增加土壤的保水保肥能力,是控制土壤水分和养分淋失的有效措施。单施有机肥和有机肥配施保水剂均降低了湿润锋运移深度和入渗速率。与对照相比,单施有机肥和有机肥配施保水剂处理的湿润锋运移深度降低了33.33%～46.49%,入渗速率降低了22.73%～31.82%,累计淋溶液体积降低了1.25%～6.78%。施用有机肥有一定增肥保肥能力,但随淋洗次数增加保肥能力逐渐降低,与对照相比,在持续淋溶条件下单施有机肥的硝态氮和全氮累计损失率分别升高了12.00%,17.51%。有机肥配施保水剂可有效减少氮素淋失量,降低氮素淋失率,提高土壤保肥能力。与施用有机肥相比,有机肥配施保水剂硝态氮损失率降低了35.49%～78.46%,全氮损失率降低了35.53%～71.85%,其中有机肥配施PAM处理保水保肥效果最好。     

化学节水制剂对不同灌溉条件下冬小麦水分关系的影响

试验通过比较保水剂、抗旱剂（FA旱地龙）和钙赤霉素3种化学制剂对半湿润灌区不同灌溉条件下冬小麦生育后期耕层土壤水分状况和冬小麦水分关系影响的差异，结果表明，保水剂和旱地龙处理对提高花后生育期内耕层土壤水分含量、冬小麦的旗叶水势以及叶片WUE的效果更明显，尤其是保水剂处理，在灌2水条件下，花后生育期内耕层土壤水分含量和叶水势的平均值比对照CK2提高9．7％和10．8％；灌。水条件下，则比CK0提高5．3％和7．4％。钙赤霉素处理则显著减小了叶水势和WUE的日变化幅度。回归分析显示，土壤水势决定叶片水势的高低，而叶片水势与叶片WUE显著正相关。试验结果还表明，3种化学制剂均不同程度的提高了冬小麦的产量，但是在本试验条件下，水分条件是产量的决定因素。同一灌溉水平下，4个处理的产量和穗数差异均不显著；不同灌水处理下，产量差异均达到极显著水平。     

适宜喷播基质的保水材料制备及其应用效果

喷播基质是矿山边坡植被修复的重要材料，但受降雨冲刷后易产生水肥流失问题。以增强喷播基质水肥保持能力为目的，制备以菌糠、醋酸乙烯酯和丙烯酸为原料的保水材料，通过模拟降雨冲刷方法研究其对喷播基质改良的保水保肥和植物修复影响。结果表明：m(菌糠)/m(丙烯酸)为1/3、中和度为80%、交联剂用量为0.09 g、引发剂用量为0.36 g、醋酸乙烯酯用量为6 mL时保水材料在蒸馏水中吸水倍率为123.94 g/g,在0.9%的氯化钠溶液中吸水倍率为84.36 g/g。该保水材料可显著提升喷播基质的抗冲刷性和植物修复效果，且纤维可增强保水材料的效果。在冲刷-蒸发循环中降低18.57%的径流量，延长初始产流时间；使硝态氮、铵态氮、总磷的流失量分别降低15.89%,56.52%,58.21%;黑麦草出芽率、存活率、干重分别增加76.19%,48.45%,33.33%;黑麦草全氮、全磷、全钾含量分别提高77.48%,33.33%,60.66%;根际喷播基质较对照的含水量提高30.50%。研究结果为解决喷播基质修复矿山边坡时的水肥流失问题提供理论依据。