绿色屋顶基质对黑麦草生理性状的影响

【目的】基质是绿色屋顶建造时最重要的元素,但不同基质成分对屋顶植物生长和生理性能的影响研究较少。【方法】我们从三个方面评估了绿色屋顶基质成分(有机质类型、砖粒大小和吸水添加剂)对黑麦草生长和植物生理性能的重要性。【结果】试验结果表明,含碎砖基质的持水能力低于含砖末基质(-35%);绿色废料堆肥增加了地上部分含氮量(+20%),降低了根冠比(-15%)。膨胀凝胶增加了基质持水能力(+24%);总蒸发量随着茎部生物量和基质持水量的增加而增加。【结论】在设计绿色屋顶时应仔细考虑基质组成,并根据绿色屋顶的目标服务选择特定的基质组成。     

基于PLC的屋顶绿化雨水滞蓄效能自动监测系统及应用

【目的】屋顶绿化通过植被层涵养和基质层滞蓄等作用可减少和延缓暴雨的径流峰值,通过实时监测降雨量、土壤含水量和溢流量等参数,对屋顶绿化雨水滞蓄效能进行科学研究。【方法】以可编程控制器(Programmable logic controller,PLC)为硬件控制核心组件,结合触摸屏技术研制屋顶绿化雨水滞蓄效能的自动监测系统,对降雨事件、降雨量、空气温度、空气湿度和风速进行自动监测。【结果】实时监测系统的测量结果与气象部门观测数据吻合,表明该系统能有效实现溢流量和基质土壤相对湿度的自动测量。不同植被的植物槽溢流量和基质土壤相对湿度存在差异,在试验过程中的一个连续降雨时期,大花马齿苋Portulaca grandiflora植物槽的滞蓄率为54.75%,南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata为26.63%,佛甲草Sedum lineare为38.34%;基质保水性存在季节差异,8月降雨后基质相对湿度普遍达70%以上,而9月南美蟛蜞菊基质相对湿度均低于70%,10月则更低。【结论】该监测系统可实现对室外屋顶绿化滞蓄效能及生态环境因子的有效、准确和实时动态监测。屋顶植物槽系统的...     

赤水市丹霞地区植被水源涵养功能的测定分析

对贵州省赤水市丹霞地区林冠层、枯枝落叶层、土壤层的持水性能进行了测定分析,结果表明不同植被树种林冠层的持水量与植被的生物量呈正相关关系,枯落物持水量与自身的累积量同样表现出正相关关系,枯枝落叶层越厚,土壤的储水能力越强。     

铜尾矿废弃地不同优势群落持水量的差异分析

通过对安徽铜陵狮子山铜尾矿废弃地上定居的优势群落的实地调查及室内分析,研究了3种优势群落基质尾矿持水量的变化规律。结果发现,铜尾矿废弃地植被恢复后,基质的持水量发生显然的增加,节节草群落基质的持水量最高,比裸露无植被区高出16．95％,其次为白茅群落,狗牙根群落基质的持水量最低,但都高于对照裸露区。随着深层的增加,植被对尾矿的持水量增加。如节节草基质0-10cm的持水量17．57％,10—20cm持水量22．27％,20—30cm持水量25．25％,30—40cm持水量27．03％。结果表明,铜尾矿废弃地植物定居后,能提高尾矿的持水量,其中节节草群落的持水能力最高。     

基质深度和植被类型对屋顶绿化基质水分吸收能力的影响

屋顶绿化不仅可以增加城市绿量,缓解热岛效应,为建筑隔热保温和降噪除尘,其土壤基质和植被层还能截留雨水,是城市雨水管理的新兴手段,是城市绿化方面新的研究热点。为探索粗放式屋顶绿化的雨水截流效果,试验于2014年夏在希腊雅典进行,通过3种植物(高羊茅、克里特奥勒冈和千佛手)和2种基质深度(8 cm和16 cm)组合的粗放式屋顶绿化对灌溉水的吸收量来检验其水分吸收能力,模拟其雨水截流效果。试验包括2个研究阶段,日灌溉量分别是3.6 mm和6.0 mm。结果表明,种植克里特奥勒冈和高羊茅的屋顶绿化,夏季吸水能力较强,雨水截留能力强;种植千佛手的屋顶绿化,水分消耗慢,基质湿度波动小,耐干旱,但雨水截流能力差。     

屋顶绿地栽培基质淋溶作用评价

为了评价屋顶绿地因栽培基质淋溶所造成的养分流失，收集经过基质淋溶后的淋溶雨水与直接降雨雨水，对其养分状况进行了比较，结果袁明：淋溶水和直接降雨雨水的速效磷和硝态氮均没有差异；速效钾和铵态氮的差异还需要进一步研究。屋顶栽培基质在种植植物过程中因淋溶造成的养分流失对环境造成的压力不大。     

4种植物所构建的滞留系统调控道路雨水的效用

在生物滞留系统中,通过模拟自然降雨强度,对4种地被植物调蓄道路雨水以及自身耐水淹抗干旱能力进行研究。结果表明:(1)植物层滞留雨水时间为4.8～14.0 h,系统可以滞留雨水7.0～17.9 h,且随着进水量的加大,植物层和系统层差异显著(P0.05)。在基质相同的条件下,同种植物在不同进水量情况下滞留雨水时间差异极显著(P0.01),不同植物在相同进水量条件下滞留雨水时间差异显著(P0.05)。(2)3种降雨强度不同植物系统的蒸发量与植物蒸腾量不超过7%,生物滞留系统基质蓄水量稳定在13.68 L/m~3。(3)4种地被植物在不同水分处理的适应能力均可作为道路地被植物,且推荐依次为狼尾草、头花蓼、地瓜藤、玉龙草。     

绿色屋顶与下凹绿地串联对居住区径流削减效果分析

居住区具有建筑密度大,绿地率高的特点,绿色屋顶和下凹绿地利用蓄水空间能有效调控居住区雨水径流。以漳州市某居住区为研究区域构建雨水系统SWMM模型,通过改变绿色屋顶径流路径,模拟不同重现期绿色屋顶与下凹绿地各自排洪与串联使用对居住区的径流削减效果。结果表明,在降雨历时2 h重现期为2、a5 a、10 a、20 a的降雨条件下,绿色屋顶与下凹绿地各自排洪(绿色屋顶径流不接入下凹绿地)时,其径流总量削减率为37.3%~38.5%,峰值削减率为37.5%~43.2%。当串联使用(绿色屋顶径流接入下凹绿地)时,削峰减排效果更加明显,且对于低强度降雨,优势更为突出。     

平原地区铁路绿化带植被近地表层生态水文效应分析

为了解铁路绿化带植被近地表层的生态水文效应及其对线路边坡稳定性的防护作用,对郑州铁路局管辖范围内陇海线、京广线3种典型绿化带植被的凋落物、0~30 cm土壤的持水性能进行了测定。结果表明,植被凋落物与表层土壤具有良好的生态水文效应,植被近地表层的持水量可达到年平均降雨量的5.90%~12.20%、降雨最多月份降雨量的25.65%~53.01%,这在降雨较少的北方地区对绿化带植被发育与边坡稳定性是有利的;而沙质土壤较高的渗透速率,使降雨快速下渗,对保障边坡稳定性具有重要意义。认为在保证行车安全的前提下,根据具体情况选择不同植物进行绿化设计与建设,可保障交通线路边坡稳定性,并具有较好的水土保持效益。     

利用正交设计研究屋顶绿化基质对雨水的滞蓄效果

屋顶绿化作为城市绿化的重要组成部分,可有效提高城市空间绿地率,减少城市雨水径流。本文采用三因素三水平正交试验,研究了屋顶绿化基质厚度、基质配比及聚丙烯酸钠用量对屋顶绿化雨水滞蓄效果的影响,为屋顶绿化和城市雨洪管理提供科学依据。结果表明,基质厚度对屋顶绿化雨水滞蓄能力和初始产流时间影响最大,基质层越厚,屋顶绿化对雨水的滞蓄能力越强,初始产流时间推迟得越长,其中基质厚度为300mm时,平均雨水滞蓄率最高达到57.52%,平均初始产流时间最长可推迟80min。当基质中椰糠的添加比例较高时,屋顶绿化对雨水的滞蓄效果较强;而珍珠岩的添加比例较高时,对初始产流时间的推迟效果较好。同时,珍珠岩和椰糠可显著降低屋顶绿化基质的湿容重。因此,在屋顶绿化实际应用中,基质配比应适当增加椰糠和珍珠岩的比例。     

屋顶绿化适用栽培基质材料保水特性比较研究

为筛选适用于屋顶绿化的栽培基质材料并研究其关键物理特性,选用10种栽培基质材料,测定其容重、持水量、孔隙度、吸水率、失水率、渗透率等物理特性,运用矩阵法对各基质材料进行综合评价。结果表明,菇渣和珍珠岩干容重最小,稻壳炭、椰糠、鸡粪次之,珍珠岩、轻石、陶粒、鸡粪以及菇渣的湿容重较小,木屑炭、蛭石、泥炭土和椰糠湿容重均较大;椰糠的持水量最大,泥炭土、稻壳炭、菇渣次之,最小持水量也处在较高水平;椰糠的总孔隙度最大,泥炭土、稻壳炭、菇渣次之;椰糠、蛭石、珍珠岩、生物炭的吸水速率明显高于其他基质,椰糠、稻壳炭、蛭石、鸡粪的保水性能优于其他基质;采用矩阵法综合评价,得出椰糠的综合评分最高,泥炭土次之。屋顶绿化适用的轻质保水栽培基质材料的选择建议以椰糠、泥炭土、鸡粪、珍珠岩、稻壳炭、菇渣进行配比应用。     

不同植被恢复方式对马尾松林土壤及凋落物持水能力的影响

以南亚热带低效马尾松林下套种改造(马尾松改造模式Ⅰ和马尾松改造模式Ⅱ)和白然更新(马尾松自然更新Ⅲ)3种试验林为研究对象,探讨了不同植被恢复方式对马尾松林土壤及凋落物持水能力的影响.结果表明,3种试验林间土壤容重、孔隙度和土壤持水能力差异不显著,不同植被恢复对土壤容重、孔隙度和土壤持水能力影响不显著.土壤容重介于1.36～1.39 g/cm3,土壤最大持水量和非毛管持水量表现为马尾松改造模式Ⅰ＞马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松自然更新Ⅲ,毛管持水量表现为马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松自然更新Ⅲ＞马尾松改造模式Ⅰ,而田间持水量大小为马尾松自然更新Ⅲ＞马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松改造模式Ⅰ.3种试验林间凋落物蓄积量差异不显著,其蓄积量介于13.74～18.56t/hm2之间.马尾松改造模式Ⅱ和马尾松自然更新模式Ⅲ凋落物最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量显著高于马尾松改造模式Ⅰ,凋落物拦蓄地表径流功能优于马尾松改造模式Ⅰ.马尾松改造模式Ⅰ、马尾松改造模式Ⅱ和马尾松自然更新模式Ⅲ凋落物最大持水量仅为其0～20 cm土壤最大持水量的2.26％、3.02％和3.28％.研究结果为低效马尾松人工林近自然改造、可持续经营及森林生态服务功能评估提供理论依据.     

基质成分改变对绿色屋顶植物抗旱性的影响

绿化屋顶提供的服务质量很大程度上取决于绿化屋顶上植被的健康状况。研究评估了3种基质成分,有不同粒径碎砖、聚丙烯酰胺凝胶、和活性覆盖物（景天属多肉植物的混合种植）添加的基质,对新栽植的羊茅和柳穿鱼在生长、生理和视觉健康方面的影响。研究表明,在受控温室环境中经历极端干旱天气25 d后,聚丙烯酰胺凝胶和大粒径碎砖的混合基质提高了基质的保水性,从而使两种绿色屋顶植物具有较强的抗旱能力,而景天属多肉覆盖物则没有影响。     

绿色屋顶基质成分的选择对屋顶径流的改善效应

生长基质的选择在决定绿色屋顶径流质量中起着重要作用。但是,目前还没有系统的研究来设计一种提高径流质量的基质。为了研究利用低成本和环保材料设计一种绿色屋顶基质,通过多因子分析设计,共制备了13种不同的基质混合料。结果发现,最佳混合基质(20%加工硅质土、30%蛭石、10%砂、20%LECA(轻量级的膨胀黏土聚合物)、10%椰糠泥炭土、10%马尾藻)具有较高的持水能力(67.6%)、孔隙率(21%)、导水率(5 524 mm/h)和较低的容重(495 kg/m~3);通过马齿苋种植对比试验,结果显示,最佳配比的基质为马齿苋的生长提供了最优的生长条件;通过检测填充反应器下游水质的金属离子污染情况,结果表明,绿色屋顶基质对各种金属离子都具有较高的吸附能力。     

沈阳市雨水花园设计的关键参数及影响因子研究

雨水花园可以有效控制径流污染,削减径流流量,是海绵城市建设中最为重要而有效的处理措施。以沈阳市为例,因地制宜,从设施面积、组成构造等方面分析了雨水花园设计中的关键参数和影响因子。关键设计参数为蓄水层高度、种植土层结构、填料组成和深度及砾石层结构,影响因素主要为沈阳市降雨特点、植物品种、土壤渗透系数、雨水花园面积率。以沈阳市某居住小区为例,运用水量平衡分析方法设计雨水花园,根据建筑给水排水设计规范,计算得出小区内屋顶、道路、绿地的雨水径流量及小区所需雨水花园总面积,为雨水花园在东北寒地范围内的推广应用提供重要的数据支撑。     

晋西北风沙区长期不同植被恢复类型下土壤物理特征分析

以晋西北地区忻州市五寨县石咀头村为研究地,采集不同植被恢复类型和不同深度土层的土壤样本,分析该地区的土壤水分及粒度特征。结果表明,该地区不同植被恢复类型下土壤砂粒、粉粒、黏粒的含量存在差异,粒度组成主要以砂粒和粉粒为主,总体属于砂土和壤土质地;不同植被恢复类型下土壤粒度参数也存在明显差异,其中,柠条地的分选性最好;土壤容重在不同植被恢复类型下表现为:杨树林地柠条地蒿地草地,孔隙度的变化趋势与之相反,其中,蒿地的土壤容重与另外3种植被恢复类型有显著差异(P0.05);4种植被恢复类型的土壤质量含水量、饱和持水量和毛管持水量间也存在很大差异,且土壤质量含水量与砂粒含量呈极显著负相关,与粉粒和黏粒含量呈极显著正相关,相关系数分别为-0.900,0.890,0.819。     

帽儿山林场不同河岸带植被类型土壤水分-物理性质

利用环刀法对帽儿山林场内的森林、灌丛、草地3种河岸带植被类型土壤水分-物理性质进行分析,结果表明:同一植被类型河岸带,土壤密度随土层深度的增加而增大,持水量和孔隙度、渗透速度随土层加深而减小,持水能力随土壤深度的增加而减弱;随着与溪流距离的增加,土壤密度、孔隙度、渗透性有增加的趋势,而持水量有减小的趋势,但无显著差异.不同类型河岸带中,森林、灌丛、草地河岸带的总孔隙度都大于60%,毛管孔隙度超过50%,其中森林河岸带的土壤密度0.8 g/cm3左右,显著的低于灌丛和草地河岸带(1.0 g/cm3左右),森林河岸带土壤渗透速度接近于2.0 mm/min,饱和持水量大于80%,毛管持水量70%左右,都显著高于灌丛、草地河岸带.其中,草地河岸带非毛管孔隙度为5%左右,而渗透速度仅为0.1 mm/min.由于森林河岸带在土壤透气性、持水性、入渗性能方面明显好于灌丛和草地,对于溶解在地表径流中的污染物消除应当具有更高的效率.     

北京九龙山不同植被水源涵养作用的研究

通过对北京九龙山植被的一系列水文因子研究表明,在试区降雨稀少、土壤干旱瘠薄的立地条件下,良好的灌木植被同样具有良好的水源涵养作用,其林冠截持率、林下土壤渗透量以及枯落物持水量都不比本区乔木差,并提出了在本区营造水源涵养林应注意的问题。     

设施果树种植中的“可移动顶棚”

正为了保护果树在雨水天气下不受害虫和真菌的侵害,瓦赫宁根大学及研究中心的研究员们设计了一种创新型顶棚——可移动顶棚。可移动顶棚是荷兰"绿色作物保护和授粉项目创新体系"的一部分,在下雨时仅需两分半的时间便可被关闭。这种可移动顶棚还和1个1000 m3容量的储水罐相连,落在顶棚的雨水可以通过排水沟和管道被输送到储水罐中,并通过滴灌管和果树间的迷你洒水器被用于灌溉。据预测,     

坡向、坡位对杉木马尾松混交林水源涵养功能的影响

通过野外调查,分析了不同地形杉木马尾松混交林林冠层、林下植被层、凋落物层和土壤层水源涵养能力的差异。结果表明,东坡杉木马尾松混交林林冠层、林下植被层持水能力均大于西坡;同一坡向不同坡位林冠层、林下植被层及凋落物层持水量由大到小依次为:下坡>中坡>上坡。杉木马尾松混交林土壤层持水量占林分最大持水总量的比例最大,同一坡向不同坡位土壤层持水量由大到小依次为:下坡>中坡>上坡;同一坡位不同坡向土壤层持水量差异不显著。