三峡库区消落带植物治理措施

根据三峡库区消落带的水土流失程度及库区水位变化规律,将145～152 m、152～170 m、170～177 m的消落带分别划为消落带下端、消落带中端与消落带上端,并以三峡库区185 m观景平台的上游消落带生态治理试点为例,采取植物与工程相结合的治理模式,通过选取植被覆盖率、物种种类、物种多样性、植物生长基质流失量4类指标,对试验区的生态修复效果状况进行监测分析.结果表明:试验区的植被覆盖率沿消落带梯度方向从上至下在观测期内逐年降低;物种种类因受库水长时间的淹没有所减少,均匀性随高程的不同也呈现较大差异,α多样性指数在监测期内随时间的增长逐年降低;库岸受库水的长期浸泡以及浪涌的高频繁冲刷是消落带植物生长基质流失的关键因素,造成消落带上下两端植物生长基质流失比中端严重的主要原因为行船所产生的涌浪,且其随时间的增长日趋严重.     

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。     

“护坡与生态修复专家”让陡峭岩石上长青草——三峡大学宜昌绿野环保工程有限公司

拥有四项边坡治理专利技术 1）植被混凝土护坡绿化技术 2）防冲刷基材（PEB）生态护坡技术 3）矿山废弃地植被生态修复技术 4）滨水岸坡生态修复及库区消落带植被恢复技术     

“护坡与生态修复专家”让陡峭岩石上长青草——三峡大学宜昌绿野环保工程有限公司

拥有四项边坡治理专利技术 1）植被混凝土护坡绿化技术 2）防冲刷基材（PEB）生态护坡技术 3）矿山废弃地植被生态修复技术 4）滨水岸坡生态修复及库区消落带植被恢复技术     

库区消落带植被生境构筑技术初探

在水库消落带内为植物生长构筑适合的立地条件和生态环境,是消落带植被恢复非常关键和重要的一个步骤。通过对水库消落带的形成特征及其植被生境状况的研究,运用恢复生态学和生态工程学基本理论,确立了库区消落带植被生境构筑技术的概念;并结合清江隔河岩水库消落带植被修复的现场试验,提出了库区消落带植被生境构筑的三种方法,即PEB防冲刷基材生态护坡技术、防冲刷生态型护坡构件、燕窝植生穴。结合具体地质地理条件,三种方法可以组合使用。     

三峡库区消落带两个重要高程段边坡的生态修复模式

以三峡库区185m观景平台上游消落带生态治理试点为例,阐述了库区消落带两个重要高程段(夏季防洪水位145～152m和冬季蓄水位170～177m)内岸坡遭涌浪侵蚀破坏的现状,并对涌浪的成因及其对消落带岸坡的侵蚀机理进行了分析。研究表明,涌浪是造成库区消落带土壤侵蚀的主导因素;传统硬性加固措施应与生态河岸带构建技术有机结合。根据消落带坡度差异,分别提出了几种可行的生态修复措施,初步构建了一套针对库区消落带两个重要高程段内边坡的生态修复模式。     

水库消落带消浪植生型生态护坡技术应用

以消浪固土为生态护坡目标,通过设计一种自锁定消浪植生型生态护坡构件,最大限度地降低波浪冲刷力,保护消落带表层土壤,并在构件植物栽植孔中种植牛鞭草、狗牙根、野地瓜等水土保持植物,在水陆交界面形成一个连续的波浪缓冲带,同时有效发挥植物根系的固土护坡作用,从而实现生物—工程相结合的消落带坡面防护。该技术具有稳定性高、适应性强、消浪作用好以及环境友好的特点,可显著减轻波浪对消落带坡面的侵蚀作用,提高植被保存率。     

三峡水库消落带生境特征与植被恢复模式

[目的]三峡水库蓄水运行后消落带生境破碎斑块化加剧,极端生境胁迫严重损害植被的结构和功能。厘清三峡水库消落带生境状况,提出适宜性植被恢复对策,重建河流受损廊道综合生态功能,对构建区域生态安全格局和保障长江流域水资源安全具有重要意义。[方法]针对三峡水库消落带植被退化与生态功能受损的突出问题,系统解析了消落带生境特征及其对植被生长的影响,围绕水库河岸受损廊道生态修复重大需求,探讨面向消落带微生境构建与植被格局功能优化的三峡水库消落带植被恢复模式。[结果]三峡水库消落带生境状况受水库运行形成的独特水位节律、出露期植被生长季气候条件、土壤侵蚀与泥沙沉积过程、土壤环境等多生境因子协同影响,呈现高度空间异质性特征。水位变动形成的淹没时长、出露时令、淹水强度是影响植株繁衍、生长的首要因素;土壤侵蚀、泥沙掩埋、土壤水养条件等影响植被生长状况。[结论]三峡水库消落带植被恢复需综合考虑水位节律、立地条件与物种形态-功能性状,选育优质抗逆物种,注重土壤基质保育,突出植被格局的分区优化配置。重建消落带综合生态功能,为水库消落带生态治理提供理论支撑和科学依据。     

上辛庄开发建设项目水土保持试验示范基地植被调查

通过对延庆上辛庄开发建设项目水土保持试验示范基地第一阶段即坡面植被护坡小区施工后的植被调查,总结和研究出三维金属网+植被袋护坡、钢筋笼生态袋护坡、土工格室护坡效果极好,而等高绿篱埂护坡、拱形护坡和钻孔绿化护坡效果极差,并分析了原因。调查还发现,当地的入侵植物种主要是黄花蒿、灰菜、冷蒿、铁杆蒿、榆树、地黄;虽然很多人认为边坡绿化要乔灌草相结合,但是在边坡绿化的初期栽植乔木效果并不好,而且这时种植乔木还会降低边坡的稳定性,建议在边坡绿化的初期还是以草灌结合为宜,但是一定要注意草灌的播种比例。     

契合工程防护的岩质边坡生态恢复方法及应用

鉴于岩质边坡生态恢复较为困难,而现有生态恢复措施难以有效完成高陡岩质边坡生态恢复的实际,将边坡治理中的工程防护与生态恢复工程视为一个系统的两个方面,把握工程防护与生态恢复的时空特点,揭示其相互关系,在此基础上提出契合工程防护的岩质边坡生态恢复的技术方法及治理思想,提出主动防护网与植生袋植被恢复技术相结合、主动防护网与客土喷附技术相结合、锚固生态孔技术和生态型截排水技术等新技术和技术组合构成的方法体系,并应用于浙江某拆船厂高陡岩质边坡生态环境治理项目,验证了工程防护措施与生态恢复方法契合使用的可行性。     

三峡库区消落区表层土壤重金属污染评价及源解析

三峡库区是我国重要的水源地, 研究库区水陆交错带消落区内土壤重金属污染程度并解析其来源,对水库的水环境和土壤环境具有重要意义。本研究采用地质累积指数, 对三峡库区消落区175 m 水位蓄水前12 个采样区表层68 个土样的土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 和Cr 污染进行评价, 结果表明: 整个研究区不受Cr 污染, 研究区70%以上面积不受Pb、Cu 和Zn 污染; 研究区As 污染最严重, 其次为Cd 和Hg。利用因子分析法对这7 种重金属来源进行解析的结果表明, 库区消落区土壤重金属源可分为2 大类别:“自然因子”类别元素(Cr、Pb、Cu 和Zn)和“工业污染因子”类别元素(Hg、As 和Cd)。消落区表层土壤重金属污染评价及源解析可为消落区生态环境的综合治理提供参考。     

三峡库区农户水土保持行为类型及其机理

[目的]分析三峡库区农户水土保持行为的类型、特点、机理和主要效果,为区域水土保持和生态环境建设决策提供依据。[方法]对三峡库区(重庆段)5个区县113户农户进行了问卷调查和重点访谈,运用调查数据分析库区农户水土保持行为类型及其机理。[结果]三峡库区农户水土保持行为主要分自觉自愿型和政策引导型两大类。自觉自愿型是农户创造性地适应环境、保护耕地,降低投入、增加收入,以农户耕地管理和保护性耕作行为为主,农户的水土保持需求形成农户水土保持动机,产生了开挖边沟背沟、挑沙面土、大横坡+小顺坡耕作、等高耕作、免耕、反坡挖地、作物间作套种、种植植物篱和药物除草等行为。其中,间作套种、开挖边沟背沟、大横坡+小顺坡耕作和挑沙面土4项耕作行为在库区推广较好。政策引导型行为是农户受国家水土保持政策引导而参与水土保持生态建设,是国家战略需求和农户实际需要的有机结合,可以细分为三种类型,一是劳务报酬类,农户参与坡改梯等水土保持工程建设并获得劳务报酬。二是经济补偿类,农户响应国家水土保持生态建设号召,采取退耕还林等行为并获得一定补偿。三是资金补贴类,农户在政府资金前补助或后补助情况下修建塘库、道路等水土保持设施。[结论]三峡库区农户水土保持经验丰富,各种水土保持行为均具有较好效果,值得在小流域治理等水土保持生态建设中推广。     

干密度初始含水率坡度对紫色土崩解特性的影响

为研究干密度、初始含水率和坡度对紫色土崩解特征的影响,通过采用自制仪器对27种不同干密度、不同初始含水率和不同坡度的紫色土进行崩解试验,为三峡库区消落带静水侵蚀导致的水土流失现象提供理论依据,分别得到试样的崩解速率与干密度、初始含水率和坡度的曲线关系.结果表明:在相同初始含水率和坡度下,随着干密度的增加,崩解速率随着浸泡时间增加呈现先增加后减小;在相同干密度和坡度下,随着初始含水率的增加,崩解速率是随着浸泡时间的增加呈现先增加后减小;相同含水率且干密度一定下,随着坡度的增加,崩解速率随着浸泡时间的增加呈现先增加而后减小.研究发现试样崩解均是从底部开始崩解,且崩解区域随浸泡时间的增长由底部逐渐延伸到顶部.     

基于主成分分析的片麻岩山地新栽幼树不同保水措施评价

[目的]探索北方退化干旱山地新栽幼树适宜的土壤保水措施,为北方干旱退化山地发展高效节水经济林产业提供科学依据。[方法]以2年生"绿岭"核桃嫁接幼树为试材,进行保水剂、秸秆覆盖和地膜覆盖等保水措施的不同组合处理,研究不同保水措施对土壤环境状况及新栽核桃幼树生长的影响,并采用主成分分析法对保水措施进行科学的综合评价。[结果]用土壤理化性质、土壤微生物数量和新栽幼树生长状况3个层次的17个指标构建了片麻岩山地新栽幼树保水措施的筛选模型,将原始数据标准化,提取出了4个主成分,可反映保水措施93.453%的综合效果。[结论]地膜覆盖是片麻岩山地新栽幼树最佳的保水措施。     

基于灰色关联度的TOPSIS模型的“丹治”工程生态效益评价

[目的]量化评价"丹治"工程(丹江口库区及上游水土保持工程)在"十二五"期间实现的总体生态效益,为中国水土保持工程决策和生态效益评价提供新的思路。[方法]基于灰色关联理论,结合熵值法和层次分析法(AHP)确定评价指标的权重。构建了灰色关联度的TOPSIS评价模型,并采用项目区"水土流失面积"对结果进行了验证。[结果]"丹治"工程初期,水保措施尚未完善,发挥的作用相对较小,生态效益较低;随着各项功能措施的逐步发挥,水土保持生态效益大幅度提升,与初期相比"十二五"末期的生态效益总体增长3.48倍。[结论]"丹治"工程项目区总体生态环境逐步向良性发展,与项目区实际情况相吻合,表明基于灰色关联度的TOPSIS模型对水土保持工程效益评价有较强适用性和可靠性。     

金沙江干热河谷水电站库区消落带生态修复对策研究

通过对水库运行后消落带的特点进行分析,预测了金沙江干热河谷水电站水库建成后,由于水库水位的涨落形成的消落带,可能会带来环境污染、土壤侵蚀和水土流失、生态系统被破坏、诱发地质灾害等生态环境问题。通过实地调查、现场试验和对三峡等消落带的分析研究,确立了电站水库蓄水后消落带应该具备的立地类型和消落带区域在水库建设过程中应相配套的工程措施;以及在水库蓄水后水面以下0～5m应种植杨柳等高大乔木;5～15m应种植根系发达的草本,如香根草等;15～30m应以苏丹草、稗草、小米草等饲草为主。     

三峡库区重金属含量空间分布及污染状况

[目的] 对三峡库区坡面土壤与消落带沉积泥沙中重金属含量特征开展研究,为该区重金属污染评价提供理论与数据支持。[方法] 在三峡库区选取53个采样点,分析区域内坡面土壤与消落带沉积泥沙中Cr,Cu,Pb,Zn,Mn 5种重金属元素的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。[结果] 研究区域内重金属含量平均值大小依次为：Mn>Zn>Cr>Cu>Pb,仅Cu,Zn和Mn存在污染。Zn和Mn在消落带沉积泥沙与坡面土壤中皆富集,而Cu仅在坡面土壤中富集。研究区域内重金属在空间分布上呈上、下游高,中游低分布。单因子污染指数法表明,研究区内仅存在Zn （P_ia=1.07）的轻度污染与Mn （P_ia=2.65）的中度污染。研究区域内梅罗综合指数为2.93,为中度污染。根据地累积指数法,研究区域内仅存在Mn轻度污染,其余重金属皆为无污染。Cr,Cu,Pb,Zn,Mn的潜在生态危害皆为轻微生态危害;研究区域的综合生态危害指数为14.09,为轻微生态危害。[结论] 研究区域内Cr含量主要受到研究区地质背景影响,而Cu,Pb,Zn和Mn含量同时受到地质背景与人类活动的影响。研究区内存在Mn和Zn污染,且有轻微生态危害。     

周期性淹水对水库消落带根土复合体抗剪性能的影响

为了探究三峡水库消落带根土复合体抗剪性能的影响机制，以狗牙根根土复合体为研究对象，利用三轴试验，定量分析含水率、干湿交替次数以及含根量对根土复合体抗剪性能的影响。结果表明：(1)随着干湿交替次数和含水率的增加，土壤抗剪性能逐渐劣化，含水率13%的根土复合体抗剪强度依次比含水率18%、含水率23%的土壤抗剪强度提高0.12%～14.76%,12.47%～21.14%;经历干湿交替6次与3次的根土复合体抗剪强度比经历1次的降低6.31%～14.71%与2.41%～8.19%。(2)根系含量能显著影响土壤抗剪性能，含根量为1.5 mg/cm³的土壤抗剪强度比含根量为0.5 mg/cm³的土壤抗剪强度提高0.86%～21.10%,内摩擦角增长0.09%～16.31%,黏聚力增长2.27%～30.55%。(3)含水率是影响土壤抗剪性能最主要的因素，对抗剪强度的贡献程度排序上为含水率(61.30%)>干湿交替次数(21.17%)>含根量(8.28%)。研究结果为消落带固土护岸的物种筛选、群落构建、水土保持生态建设、生态系统重建以及水库岸线管理...     

黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤养分特征与演变

[目的]了解黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤养分状况,为合理利用土地资源和恢复改善生态环境提供科学依据。[方法]以陕西省延安市碾庄沟流域为研究区,以荒坡地作为对照,研究黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤演变特征。[结果]速效磷、速效钾、有机质、全磷和全钾含量表现为梯田坝地,全氮含量表现为坝地梯田,除土壤钾素处于中等变异水平,其他土壤养分均处于高等变异水平,其中磷素和全氮变异系数较大。在80 cm剖面内,坝地和梯田土壤速效磷、速效钾、有机质和全氮均具有明显的表聚性特征,全钾和全磷剖面分布均匀。在水平位置上,坝尾和上坡梯田养分含量更高,供肥性能更好。随着利用年限的增加,除全钾外,梯田养分表现为明显的先减后增的趋势;坝地速效磷、全氮和全磷表现为先减后增的趋势,速效钾、有机质和全钾表现为先增后减的趋势。坝地土壤养分变化的分水岭年限(45～50 a)比梯田(30 a)滞后至少15 a。[结论]目前该区域除钾素外,土壤磷素、氮素和有机质均处于缺乏状态,亟待补充,应定期关注接近拐点年限的土壤养分状况。通过合理的管理措施,延长土地利用年限,促进农田土壤肥力可持续发展。相较于坝地和梯田,荒坡地土壤养分最高,供肥性能最好,变异系数最小,但其剖面分布不均匀,需翻地改善。     

曼大公路仙米自然保护区标段取土场边坡生态修复措施

[目的]探讨青藏高原仙米自然保护区取土场生态修复技术的关键技术措施,为高原保护区边坡生态修复提供借鉴。[方法]以穿越仙米国家森林公园自然保护区的国道569曼德拉至大通高速公路NKSG4标段4#取土场边坡为例,基于取土场当地气候特点、地质土壤及植被状况,详细介绍了取土场生态修复的关键技术措施,包括取土场削坡、坡顶截水沟、平台排水沟及急流槽等措施,客土绿化及客土喷播生态修复工法要点,以及选择披碱草、冷地早熟禾、星星草、油菜和豌豆混合物种的具体配比。[结果]施工后1a的效果表明:排水沟体系排水效果良好,坡底无积水,坡面保持完整且无水土流失;客土绿化坡面植被覆盖率达到80%以上,客土喷播坡面植被覆盖率达到85%以上。[结论]取土场的生态修复效果达到要求;在进行生态修复时应尽量利用当地资源,以实现生态效益和经济效益最大化。