客土喷播在边坡生态修复与防护中的应用

 为了推广客土喷播技术在边坡生态修复与防护中的应用,结合业已完成的客土喷播技术应用实例,对该技术的原理、技术要点、适用范围进行了较完整的介绍。客土喷播技术,融工程防护和生物防护为一体,其特点是,以高分子黏结剂代替水泥,重视生态保护,采取以柔性防护为主的措施等,以求自然生态景观得以恢复重建。     

湖南临湘至长沙高速公路石质边坡的生态防护技术

对于因山体开挖形成的路堑石质边坡的防护,工程界长期以来一直采用诸如浆砌片石护坡等传统措施,使高速公路沿线被破坏的植被无法得到恢复.以京珠高速湖南省临湘至长沙段高速公路为例,通过现场试验,成功地研究开发了一种兼顾工程防护和生态环保功能于一体的石质边坡客土喷播生态防护技术,并在临长高速公路进行大面积推广应用,取得了令人满意的效果.这对改变石质边坡传统的防护措施为柔性的生态防护形式具有重要的现实意义.     

韶赣高速红砂岩边坡草灌混播防护技术研究

为研究草灌混播技术在红砂岩边坡防护工程中的生态防护效果与施工工艺,选取韶赣高速典型红砂岩边坡4个路段,采用样地记录法对不同草灌配比路段的物种组成,灌木植物的数量、高度、频度等指标进行了调查.通过研究样地植物群落的相对多度、相对高度、相对频度、重要值等指标探讨了试验区植物群落组成与群落特征,并进一步通过各种多样性指标研究试验区植物数量特征及生态学特征.研究结果表明,草灌结合对土壤贫瘠、易风化、易冲刷红砂岩地带具有更强的适应性;豆科植物能通过根瘤固氮作用在坡面贫瘠土壤正常生长,对韶赣高速红砂岩边坡的植被生态恢复起到重要作用;一定配比的本地乡土灌木、豆科植物和少量草种等组成的多物种组合可有效构建较为稳定的红砂岩边坡植物群落,防护效果良好.     

半干旱区生态护坡工程客土养分衰减特征与恢复趋势

以山东省中部半干旱区济青南线高速公路部分石质边坡客土喷播生态防护试验工程为对象,通过对生态护坡试验工程客土土壤的有机质含量和碱解氮含量等进行现场跟踪测试,分析客土养分衰减与恢复变化规律。研究结果表明,有机质和碱解氮含量随着时间的延长出现了不同程度的衰减特征,而且碱解氮含量在4个月后出现年内稳定恢复的迹象,而有机质含量则在半年内仍未停止衰减过程,客土养分的恢复尚需时日;由于衰减机理的差异,不同坡面部位的碱解氮和有机质含量衰减转折点和时间效应不尽相同,可以预期未来随着植被落叶等自身有机物质的腐烂和养分补给,能够实现坡面植物营养的自给与客土养分的恢复。研究成果对开发贫瘠土壤和石质边坡生态植被恢复技术具有重要现实意义。     

北京市人民渠生态护岸技术应用研究

根据北京市人民渠实际开展边坡绿化研究,选择液力喷播、铺设三维植被网+液力喷播、铺设生态植被毯、铺设生态植被毯+保水剂4种不同的边坡防护措施,通过调查植被生长状况了解各种措施的防护效果,并对防护措施之间产生差异的原因进行了分析,为类似的河渠生态防护提供了重要的参考。     

深圳盐田港公路边坡生态恢复土壤特性与植物多样性的研究

以深圳市盐田港高速公路岩质边坡上历经十年的植被恢复边坡为研究对象,在厚层基材喷附边坡、客土喷附边坡、自然复绿边坡不同生态恢复方式下,重点分析和研究了土壤理化性质、酶活性、植物多样性,土壤特性与植物多样性之间的相关性.结果表明:不同生态恢复方式下,①土壤理化性质与酶活性都表现出厚层基材喷附边坡＞客土喷附边坡＞自然复绿边坡的分布规律性;②经过生态恢复,边坡复绿取得了一定的效果,但是效果并不明显,植物多样性指数和丰富度指数都偏低,群落演替还处于初期的灌草植物群落阶段;③土壤特性同植物多样性之间存在明显的正负相关关系.土壤速效氮与均匀度指数有极显著的正面效应,与多样性指数有显著的正面效应;土壤全磷与均匀度指数有显著的负面效应;土壤有效磷与丰富度指数、多样性指数和均匀度指数都有极显著的负面效应;土壤全钾与丰富度指数有极显著的负面效应,与草本多样性指数有显著的负面效应;土壤速效钾与均匀度指数有极显著的负面效应;土壤蔗糖酶活性与草本均匀度指数有显著的负面效应.提出了深圳高速公路边坡生态恢复的植物配置、工艺及工法的改进建议.     

现场喷注混凝土自由框格防护及客土绿化技术试验研究

现场喷注自由框格防护客土绿化技术及其在湖南岩质边坡上的试验效果表明该技术不仅可有效防止坡面迅速风化导致的失稳,保证坡面的力学稳定,配合客土喷播技术进行坡面绿化,最终通过植被演替形成与周边环境协调一致的植被与景观;而且具有适应性强、性价比高的特点,适合在各种风化、半风化高陡岩质边坡及各种不稳定边坡的防护与绿化中使用,具有广泛的推广价值.     

公路边坡防护与生态恢复

主要论述了公路边坡植物防护的主要形式如种草、铺草皮、液压喷播植草护坡、框格防护、合成材料植被网草皮护坡、喷混植生植物护坡、绿化笼砖护坡、香根草生物边坡防护技术、客土喷播技术等,在目前,公路防护工程设计要紧紧抓住设计对象的土质、水文、气候等特点,灵活采用不同的防护型式,确保公路边坡的可持续性。     

多阶梯边坡植被恢复技术在公路建设中的应用

以京承高速公路密云沙峪沟—市界段为例,介绍施工中采用的以客土喷播技术与基质喷附技术相结合的一种边坡植被恢复技术——多阶梯边坡植被恢复技术.该技术通过削坡机将陡坡修成一定高宽比的多阶梯状边坡,沿阶梯面铺设护坡网,将混有一定比例的植物种基质喷附在每一级坡面上;同时在各平台面客土进行乔灌木建植喷播等一系列施工流程,结合对坡面的养护管理,保证边坡的稳定性,提高植被恢复的成功率,达到坡面植被恢复与绿化的效果.多阶梯边坡植被恢复技术具有稳定边坡,减少水土流失,美化边坡环境等优点,可为同类边坡植被恢复施工提供参考.     

北京市门头沟区石灰窑遗址及公路边坡裸露地表植被修复模式的生态评价

研究对北京市门头沟区石灰窑废弃地及公路边坡裸露地表8种生态修复模式中的植被生态学特征及生态恢复效果进行了调查评价。结果表明：石灰窑遗址人工景观再建模式、框格＋植被模式及无土碎石挡土墙灌浆模式修复效果较好,容器苗修复模式和挂网喷播模式效果最差。8种生态修复模式中,植被物种丰富度以客土移栽模式最高（29±1.15）,石灰窑人工景观再建模式次之（23.6±2.02）,保育棒模式最低（7±1.1）;植被盖度以石灰窑人工景观再建模式（88.3%）和框格＋植被模式（87%）最高,植生袋模式和挂网喷播模式最低,分别为48%和32%;植被高度以客土移栽模式最高（546.3cm）,人工景观模式次之（316cm）;挂网喷播和植生袋最低,分别为44.97cm和54.13cm。综合评价结果认为,石灰窑人工景观再建、框格＋植被和挡土墙灌浆模式是门头沟区石灰窑及公路边坡裸露地表生态恢复较适合的修复模式。     

北疆引水干渠边坡生态恢复效果的调查与评价——以新疆克拉玛依市西干渠工程黄旗坝段为例

[目的]分析西干渠黄旗坝段边坡生态恢复效果,为调控植被演替速率和预期植被恢复效果提供依据。[方法]对渠道开挖造成的阴坡、阳坡和渠道边坡坡顶上的自然生境下对照样地的土壤、植被状况进行了调查和分析。[结果](1)经过生态恢复后的阴坡、阳坡植物的多度、盖度、均匀度指数Pielou、多样性指数Shannon-Wiener和丰富度指数Margalef均有所提高,阴坡高于阳坡,但仍低于自然生境下的水平。(2)在土壤氮、磷、钾养分特性方面,阴坡、阳坡的土壤氮、磷、钾养分均有所提高,但仍低于自然生境下的水平,呈现出自然生境阴坡阳坡的分布差异。(3)阴坡、阳坡经过生态恢复后植物群落指数仍偏低,群落演替仍处于灌草植物群落阶段。[结论]边坡生态恢复技术能改善西干渠地区边坡的土壤养分状况,促进边坡植被的生长,但鉴于西干渠地区特殊的环境条件,短时间内生态恢复措施效果尚不明显,需加大长期的修复力度。另外,北疆地区边坡生态恢复中植物的选择应以当地乡土植物为主。     

衡阳盆地紫色土丘陵坡地主要植物群落自然恢复演替进程中种群生态位动态

采用定量分析法对衡阳盆地紫色土丘陵坡地植物群落自然恢复演替进程中种群生态位动态进行了研究.首先利用"空间代替时间"的方法,选择4类典型样地,分别代表群落演替进程中4个不同的阶段.再以每个调查样方作为多维资源的综合资源位,用Levins生态位宽度公式和Pianka生态位重叠公式测算了不同演替阶段内所有种群的生态位宽度以及同一资源同一演替阶段内所有种群间的生态位重叠,并分析了它们的生态学意义.结果表明:(1)不同演替阶段.群落的优势种群生态位占绝对优势,揭示了它们较强的环境适应能力和较高的资源利用能力;(2)种群生态位动态较好地表征了演替过程中对应种群与生境的动态变化,尤其是优势种群的更迭;(3)总体上,生态位较宽的种群间生态位重叠较大,有较多相似生态特性的种群间生态位重叠也较大;(4)群落内种群的平均生态重叠随演替逐渐增加,至中后期最高,后期略有回落,这主要是群落内种群种内竞争和种间竞争共同作用的结果.研究结果将丰富该地区植被生态学与恢复生态学的内容,为衡阳盆地紫色土丘陵坡地生态系统的重建提供一定的理论依据.     

高速公路边坡植被重建过程中群落组成特征

[目的]对河北省西柏坡高速公路4种不同边坡类型进行调查,旨在选择合适的边坡植被恢复技术。[方法]通过随机取样调查进行不同边坡群落组成结构分析。[结果]4种边坡类型的物种多样性差异显著。自然恢复土质边坡植被盖度最低,自然恢复石质边坡的物种多样性最差,人工恢复生态袋技术边坡的物种多样性和植被盖度最高。[结论]人工恢复生态袋技术和挂网喷播技术对高速公路边坡复绿都有明显的改善,而生态袋技术对边坡复绿改善最为明显。     

青海共和盆地沙化土地生态修复效果的研究

 以青海省共和盆地黄沙头沙地为例,在植被调查和分析的基础上研究青藏高原高寒沙化土地的生态修复效果。结果表明:封沙育草、丘间造林和沙障等措施能够启动高寒流动沙地的植被恢复过程,有效提高植被盖度、代表演替后期的优势物种的盖度和多年生草本植物的物种丰富度;流动沙地治理地块的边缘因为容易受到未治理地块的风沙影响,植被恢复速度较慢。研究结果对改进流沙治理技术具有指导意义。认为尽管流沙治理地块的这种“边缘效应”难以从根本上消除,但可以通过扩大治理地块的面积予以弱化,因为这样能降低治理地块的边缘与核心部位的面积比,从而保证有更大比例的核心部位能快速恢复其植被。     

北京市灵山亚高山草甸植被群落特征

[目的]计算分析北京市灵山亚高山草甸区内自然坡面和侵蚀沟道两种立地类型上的植物群落特征差异,为侵蚀沟道植被人工修复提供理论依据和技术支撑。[方法]采用野外调查和统计分析相结合的方法,对不同立地类型上的植被群落特征进行了研究。[结果](1)Shannon-Wiener指数、Margalef指数均表现为:侵蚀沟道自然坡面,而Simpson指数、Pielou指数表现为:侵蚀沟道自然坡面;(2)侵蚀沟道与自然坡面群落相似性系数为0.884,β多样性指数为0.178,表明侵蚀沟植物群落组成与自然坡面的相似性较高;(3)自然坡面和侵蚀沟道内硬质早熟禾(Poa sphondylodes Trin)、苔草(Carex dispalata)的重要值和生态位宽度均较大,为主要的优势种;多数物种之间存在生态位重叠,但重叠值较小。[结论]侵蚀沟道处于演替初期,趋向于恢复到群落自然状态,硬质早熟禾和苔草为主要的先锋优势种。     

人工边坡生态恢复抗侵蚀效果研究

大规模的基础设施建设形成的岩石边坡,严重破坏了原有植被覆盖的地表,从而引发严重的水土流失。对高、陡、破坏严重岩石边坡的人工修复是生态恢复的重点和难点,但人工边坡又具有不稳定性和较强异质性的特点,通常造成边坡生态恢复效果不佳。边坡的抗侵蚀效果是衡量边坡生态恢复成功与否的外在表现,阐述了边坡坡面地质特征、边坡表面形态、坡面平整程度、坡长、坡度等内在因素和降雨、坡面植被、人工土壤、生态防护工程形式等外在因素对人工边坡生态恢复工程抗侵蚀效果的影响。     

黔中白云岩石漠区小流域土地利用变化及生态效益

为明析灰质白云岩石漠区和砾质白云岩石漠区综合治理工程中植被恢复模式的治理效果,采用科研示范和工程治理相融合、遥感影像和实地调查相结合的方法,在黔中不同白云岩组石漠化小流域分析了相应研究区及不同林草恢复模式的生态效益变化。结果表明:(1)普定研究区属灰质白云岩石漠区,凯里研究区属砾质白云岩石漠区,2016年2个研究区农林地景观基质相似度较高,普定研究区石漠化趋势性较强。(2)2016—2020年,普定研究区和凯里研究区林地面积转入量>转出量、耕地面积转入量<转出量。植被覆盖率增加、土壤侵蚀模数降低和石漠化等级面积率降低,普定研究区综合治理生态效益显著。(3)普定研究区和凯里研究区植被覆盖率增加量、土壤侵蚀模数降低率和石漠化等级面积降低率呈生态修复模式>封山育林模式>草地畜牧业模式的变化趋势,生态修复模式和封山育林模式的生态效益呈普定研究区>凯里研究区的变化趋势。综上,具有相似景观背景的石漠化小流域经综合治理后,呈植被覆盖率增加、土壤侵蚀模数降低和石漠化等级面积率降低的趋势,石漠化治理效果呈生态修复模式>封山育林模式>草地畜牧业模式的变化趋势,灰质白云岩石漠区治理效果比砾质白云岩石漠区显著。     

坡度和坡位对岩质边坡早期生态恢复土壤养分变异性的影响

通过对浙江省经过1a生态恢复的16个岩质边坡,在坡面没有植被和坡面环境形成交互发展的植被早期恢复进行研究,结果表明:(1)除45°～52°类型的边坡土壤有效磷含量为坡下>坡中>坡上外,其它3个坡度类型中全氮、全磷、全钾都呈现出较明显的坡中>坡下>坡上的分布规律。(2)在相似坡度及不同坡位条件下,全氮、全钾、有机质都没有表现出显著性差异。土壤养分多重比较出现较多差异的是有效态养分。(3)在相同坡位不同坡度条件下,对岩质边坡早期生态恢复的土壤养分进行多重比较,结果发现坡度在30°～52°的情况下,岩质边坡早期生态恢复演替中的土壤养分不会受到坡度的影响。     

基于恢复生态学理论的裸露山体生态修复模式研究

裸露山体的生态修复是一个系统、综合、复杂的过程。结合裸露山体的生态修复特点,深入分析目前山体生态修复中的不足,并以恢复生态学理论为基础,提出了裸露山体生态恢复的规划设计方法以及要遵循的原则,以岩质边坡和废渣堆积体的生态修复为主要设计对象,提出了综合应用植被混凝土生态防护技术和防冲刷基材(PEB)生态护坡技术的裸露山体生态修复模式。