河岸边坡草被减流减沙效应及其坡面流水动力学特征

为研究草本植被覆盖对河岸边坡坡面流水动力学特征及产流产沙规律的影响,阐明坡面生物措施的减流减沙效益,在放水流量为5ml/s、坡度约为15°的条件下对不同草本植被覆盖类型的河岸自然边坡进行野外放水冲刷试验。结果表明:(1)植被覆盖坡面的初始产沙量均大于裸地,黄花蒿的产沙量最大(1.92g),其次是野豌豆(1.73g)、狼尾草(1.24g),裸地(0.96g)最小;从产沙趋势上看,裸地坡面的产沙过程呈先升高后下降的趋势,而狼尾草、野豌豆、黄花蒿则呈整体递减趋势;(2)4种不同下垫面边坡土壤稳定入渗率介于2.10~4.30之间,狼尾草(4.30mm/min)最大,野豌豆(3.91mm/min)、黄花蒿(3.10mm/min)次之,裸地(2.10mm/min)最小,且入渗过程均符合Horton入渗公式:i=i_c+(i_0+i_c)e~(-kt);(3)各草本植被覆盖坡面的减流效益按大小排序为狼尾草(57.41%)野豌豆(40.74%)黄花蒿(37.03%);减沙效益大小排序为狼尾草(55.73%)野豌豆(45.71%)黄花蒿(26.89%);(4)3种草本植被坡面的径流流速及费汝德数均小于裸地,而雷诺数与裸地相比差异不大,均分布在32.46~33.90之间;各植被坡面的Darcy—Weisbach阻力系数及糙率系数分别是裸地的3.96~12.85倍和1.96~2.52倍。研究结果可为进一步揭示草被的减流减沙作用及土壤侵蚀动力过程提供理论依据。     

不同植物边坡的糙率系数和水力学特征参数

[目的]研究北方土石山区植物边坡糙度,为坡面生态防护的最佳植物配置选择提供依据。[方法]在北京市昌平区试验基地设置多组不同地表类型的径流小区,设计了控制流速、流量的野外放水冲刷试验。[结果](1)与乔灌植被相比较,草本植被对地表径流流速具有良好的阻滞作用,毛白杨对地表流速有加速作用。(2)草地的平均糙率系数最大,裸地最小。对裸地进行处理后发现,铺设枯枝物,可以有效提高地表糙率系数值,通过砾石压盖处理的地表糙率系数并未有明显改变。(3)各类地表下垫面的雷诺系数Re均介于21.34~23.49之间,枯落物小区Re最大,毛白杨小区Re最小,水流均为层流,紊动性弱;弗劳德数Fr介于0.35~2.55之间;阻力系数f介于1.03~54.43之间。[结论]枯落物和草地可以有效减缓地表径流流速;毛白杨下垫面防蚀功能最弱。     

青海大通脑山区青海云杉＋白桦混交林主要种群的生态位特征

生态位是研究植物种群对自然资源利用和适应能力的重要手段.应用生态位理论,对青海大通脑山地区青海云杉＋白桦人工混交林下植被群落10种灌木和11种草本植物的生态位宽度、生态位重叠值和生态响应等进行分析.结果表明：1）灌木层,金露梅和高山柳的生态位宽度最大;草本层,珠芽蓼和东方草莓的生态位宽度最大.表明它们广布于青海云杉＋白桦混交林下,现阶段对环境适应能力最强.2）生态位宽度较大的种群间的生态位重叠普遍较高,生态位宽度窄的物种间生态位重叠普遍较小,但生态位宽度较小的种对也会有较大的生态位重叠;同属的物种之间生态位重叠也有可能较小,这可能与同属物种的演替进化有关.3）灌木层中,柳叶绣线菊发展性最强,八宝茶衰退最严重;草本层中,北方拉拉藤发展性最强,猪殃殃衰退最严重.研究成果可为青海大通脑山地区退耕还林与生态造林工程建设提供理论参考.     

深潭的功能及在城市河道治理中的构建模式

为充分了解自然界河流深潭的成因和功能,选取山东诸河部分河段,对河流深潭的水量状况、底质、水生动物调查进行,结合相关文献总结深潭形成的主要原因,阐述深潭在生态、经济、景观方面的功能.考虑到城市河流的现状,认为人为地在城市河道修建深潭的方式,对城市河流的生态系统、河流水质和景观有着积极的作用.在相关研究的基础上提出深潭构建的5条原则,以及“浅滩-深潭”和“跌水-深潭”2种构建形式,旨在为城市河道的生态改造提供参考和借鉴.     

广州市牛栏河近自然状况研究

[目的]揭示牛栏河的生态现状,为今后生态治理和修复工程提供依据。[方法]通过对研究河段的水质状况、河岸带状况和污染来源等进行实地调查,并采用综合评价方法对调查数据进行评价。[结果]牛栏河整体近自然状况较好,研究河段8—10号河段均处于自然状态,3,5—7号河段均处于近自然状态,1,2,3号河段均处于退化自然状态;牛栏河总体水质较差,继续进行河流的生态修复与治理,有由下游到上游逐渐变好的趋势。[结论]研究河段的主要污染源为养殖粪便污染、生活垃圾污染以及生活污水污染,在今后牛栏河的治理中应着重考虑这些问题。     

三种生态护坡形式的水土保持效果研究

选取北京市昌平区朱辛庄水土保持示范基地内的4个径流小区为研究对象,其中3个分别进行了生态植被毯护坡、椰纤植生毯+客土护坡、六棱花饰砖护坡,1个为空白对照。在2015年对4个径流小区的产流和产沙数据进行了监测分析,结果显示:3种生态护坡形式均具有一定的水土保持效果,都能够有效地减少坡面的水土流失;3种生态护坡中椰纤植生毯+客土护坡的保水效果最好,六棱花饰砖护坡的保土效果最好。综合3种生态护坡的产流、产沙数据分析认为,椰纤植生毯+客土护坡的综合水土保持效果要优于其他2种生态护坡形式,可以在研究区附近推广使用。