中国岩质边坡植被护坡技术研究进展

高速公路建设等活动产生了大量的裸露岩质边坡。随着环保观念的逐渐普及和增强,人们对生态环境保护的要求越来越高,岩质边坡植被护坡技术已成为了工程建设技术的一个重要组成部分,并已取得了很多研究成果。首先分析了岩质边坡植被恢复的特点,然后从植被护坡技术应用、植物的选择和配置、生态基材的配比和特性、植被护坡机制和植被恢复效果评价5个方面对中国岩质边坡植被护坡技术的研究进行总结和概述,在此基础上,从特殊生境条件下的高陡岩质边坡植被护坡技术研发、岩质坡面-基材-根系的相互作用机理及整体力学稳定性、植被恢复效果评价长效机制和基于气候、地理环境等因子的岩质边坡植被护坡技术标准的编制4个方面,提出了该领域有待深入研究的问题及未来的发展趋势。     

恢复生态学理论在岩质边坡绿化工程中的应用

运用恢复生态学理论,分析了岩质边坡生态恢复工程的特点,结合植被混凝土护坡绿化技术,探讨了岩质边坡绿化工程的生态环境和生物种群等问题,指出了当前我国在岩质边坡绿化工程中存在的不足。     

基于喷混植生的高陡岩质边坡生态修复新思路——以梧桐山道立交边坡为例

为使喷混植生技术广泛应用于高陡岩质边坡的生态修复并取得良好的生态和景观效果,以深圳市梧桐山道立交边坡为例,提出新的修复理念。根据当地边坡特点,采用工程护坡和生态护坡的科学结合,动态设计、动态施工,不断试验改进,按近自然、可持久的生态恢复新理念,设计了边坡排水系统、平台种植槽、生态复绿措施、滴灌措施,创新应用了V形槽+挂双层网喷混植生技术、滴灌系统、平台排水沟在种植槽外侧布设、先锋乔灌草种优化组合模式等技术。据竣工后7年的跟踪调查,高陡岩质边坡的水土流失得到有效控制,边坡生态环境和自然景观得到有效改善,生态修复效果良好。梧桐山道立交边坡生态修复的研究成果,可为我国华南地区高陡岩质边坡的生态修复提供参考。     

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。     

植物护坡及其生态效应研究

河道生态系统中的河岸侵蚀和滨水缓冲带建设倍受关注。以上海市浦东新区机场镇的生态河道示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护坡技术在生态河道坡岸修复中的应用及其生态效应。在不同河段分别采用了全系列生态护坡、土壤生物工程护坡和复合式生物稳定等3类植物护坡技术。通过对工程实施后3a(2004年~2006年)来的生态监测发现,护坡植物生长良好,新生枝叶和根系的护坡作用明显,土壤抗剪强度明显增加,河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性逐渐增强。生态河道的植物坡岸修复技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用。     

植物护坡及其生态效应研究

河道生态系统中的河岸侵蚀和滨水缓冲带建设倍受关注。以上海市浦东新区机场镇的生态河道示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护坡技术在生态河道坡岸修复中的应用及其生态效应。在不同河段分别采用了全系列生态护坡、土壤生物工程护坡和复合式生物稳定等3类植物护坡技术。通过对工程实施后3a（2004年～2006年）来的生态监测发现,护坡植物生长良好,新生枝叶和根系的护坡作用明显,土壤抗剪强度明显增加,河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性逐渐增强。生态河道的植物坡岸修复技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用。     

河道生态护坡技术的水土保持效益研究

2004年春季在上海市浦东新区机场镇实施了河道生态护坡示范工程，主要采用了全系列生态护坡、土壤生物工程以及复合式生物稳定技术等3类生态护坡技术。护坡工程完成后，对生态护坡进行了连续3年（2004～2006年）的现场监测，以研究护坡工程的水土保持效益。杞柳枝、垂柳枝、结缕草等护坡植物生长良好，其新生枝叶和根系的水土保持效益明显，有效地控制了河岸土壤侵蚀，并为其他生物创造了稳定生境。本地草本植被逐渐得到恢复，物种数和盖度均增加，植物的水土保持效应增强。表层土壤和浅层土壤的抗剪强度测定结果显示生态护坡的土壤抗侵蚀性明显增强，3年中各类生态护坡均未出现明显的土壤侵蚀。     

乡村河道生态护坡评价方法

[目的]探讨乡村河道生态护坡的评价方法,为提高新农村建设中乡村河道生态综合治理水平提供支持。[方法]从生态护坡成本、施工材料、对基本水利功能影响、生态功能和社会景观功能等5个方面系统地构建平原、丘陵和山区3种乡村河道生态护坡综合评价体系,利用层次分析法确定这3种乡村河道生态护坡指标权重,并运用秩和比法对生态护坡进行评价。[结果]对生态石笼护坡、生态混凝土护坡、植物护坡、木桩护坡、山石护坡、生态砖挡墙和生态袋护坡等7种生态护坡进行选择并在3种不同乡村河道下进行综合评价,确定出生态砖挡墙和植物护坡适用于十五里河中下游河段,其加权秩和比值(WRSR)值分别为0.692 3和0.662 2;生态砖挡墙和生态混凝土护坡适用于慈湖河采石段,其WRSR值分别为0.663 5和0.659 0;生态混凝土护坡和生态石笼护坡适用于九华河上游段,其WRSR分别为0.551 6和0.537 8。[结论]该评价体系的评价结果较为合理,可用于改善和提高乡村河道生态护坡的建设水平。     

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。     

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。     

寒区河道生态护坡优选研究

以黑龙江省松花江干流治理工程通河段为试验区,采用不同植物配置模式,现场建设了框格绿化混凝土等9种类型河道生态护坡。通过对河道生态护坡植被生长状况调查,运用层次分析法,从生态护坡的生态性、经济性、施工综合性和景观综合性等4个方面选取13个指标,构建了寒区河道生态护坡综合评价指标体系,并运用综合指数评价法优选出寒区河道适宜的生态护坡类型,可为寒区河道生态护坡设计方案提供理论和实践参考。     

三维植被网技术的护坡机理及应用

三维植被网护坡技术综合土工网和植物护坡的优点 ,可有效地解决岩质边坡、高陡边坡防护问题。应用实例表明 ,三维植被网护坡对边坡的稳定极为有利 ,防护效果非常好     

论植生袋在岩质边坡上的景观应用

植生袋在边坡生态恢复与重建工程中发挥了重要作用,特别是在整治岩质边坡坡面、防治坡面水土流失、美化环境方面取得了较好的效果。在论述植生袋的特点、作用以及现实运用的基础上,重点探讨了植生袋在岩质边坡上的景观绿化设计要点以及相关注意事项,旨在为今后进一步开发运用植生袋和形成技术规范提供参考,并为岩质边坡坡面的绿化景观设计拓宽思路。     

4种公路工程生态护坡类型的防治效果研究

生态护坡能有效地防治公路工程水土流失,在生境的重建及生态系统的恢复方面起到了明显作用。选择重庆市巴南区及南岸区4种典型的生态护坡类型——裸坡、菱形骨架植草护坡、乔木护坡和植草护坡进行了采样、监测,研究各种边坡土壤侵蚀强度、相对系数、土壤平均侵蚀模数、植被覆盖度、土壤组成成分等指标的变化规律。结果表明:(1)在4种生态护坡措施中,菱形骨架边坡的护坡效果最好,乔木护坡优于植草护坡,裸坡最差;(2)土壤中组成成分的变化不仅受土壤流失量的影响,而且植被本身也影响到土壤组成成分的增减;(3)植草护坡保持水土效果要略强于菱形骨架生态护坡,但在后期,其覆盖度增长不快,恢复效果差于菱形骨架护坡;(4)对植物生长的必要元素,菱形骨架生态护坡的流失量相对比较均衡。     

城市河道生态防护技术研究

通过总结城市河道生态防护型式,提出了充砂管袋生态护坡和生态鱼巢构件护岸两种新型城市河道生态防护技术。进一步提出了依据流域地形特征、河道主导功能、河流流经地区、河道水位变动情况来选择生态植物的原则。本研究成果可用于河道生态防护实践。     

我国道路边坡治理现状及其对策

我国道路边坡治理现状主要表现为:边坡绿化以草本植物为主,生态护坡的效果欠佳;边坡设计治理措施简单,自然环境的破坏严重;边坡植被恢复水平较低,生态绿化的任务艰巨。针对我国道路边坡治理现状所采取的主要对策是:边坡设计施工要以边坡稳定性和保护环境生态为前提;提高土壤植被系统的生态护坡效应;合理选择与搭配生物护坡工程的植物物种。     

坡面植被恢复过程中植被与土壤特征评价

为了加快建设工程损毁立地植被群落正向演替,探究土壤特性与植被生长效果的响应关系,选取北京市延庆县上辛庄水土保持科技示范园20个典型绿化护坡小区为评价单元,运用主成分分析及聚类分析法在求得各护坡小区综合评价得分的基础上,将20个护坡小区划分为3类。采用Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数评价了3类护坡小区植被群落年际分异特征,并构建了5种模式的植被-土壤环境耦合度及其预测模型。结果表明:1)坡面植被恢复过程中以土质边坡为主的护坡小区植被恢复效果普遍优于岩质边坡组成的护坡小区。2)随着年份的增加,3类护坡小区物种多样性指数增大,变异系数减小,植被演替愈加剧烈。3)植被恢复5a后,植被-土壤耦合协调程度不是十分理想,以土质边坡为主的护坡小区处于中级协调发展阶段,岩质边坡组成的护坡小区仅处于初级协调发展阶段。该研究可为建设工程损毁立地边坡植被恢复提供参考依据。     

Evaluation of vegetation and soil characteristics during slope vegetation recovery procedure

为了加快建设工程损毁立地植被群落正向演替,探究土壤特性与植被生长效果的响应关系,选取北京市延庆县上辛庄水土保持科技示范园20个典型绿化护坡小区为评价单元,运用主成分分析及聚类分析法在求得各护坡小区综合评价得分的基础上,将20个护坡小区划分为3类。采用Margalef指数、Pielou指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数评价了3类护坡小区植被群落年际分异特征,并构建了5种模式的植被-土壤环境耦合度及其预测模型。结果表明：1）坡面植被恢复过程中以土质边坡为主的护坡小区植被恢复效果普遍优于岩质边坡组成的护坡小区。2）随着年份的增加,3类护坡小区物种多样性指数增大,变异系数减小,植被演替愈加剧烈。3）植被恢复5 a后,植被-土壤耦合协调程度不是十分理想,以土质边坡为主的护坡小区处于中级协调发展阶段,岩质边坡组成的护坡小区仅处于初级协调发展阶段。该研究可为建设工程损毁立地边坡植被恢复提供参考依据。     

生态型框技术在护坡工程中的抗侵蚀效应研究

试验研究了一种生态护坡技术——生态型框护坡的抗侵蚀效应。试验表明,生态型框护坡的抗侵蚀效应明显优于人工撒草护坡技术,随着植被覆盖度的提高,生长的植物根系起到了固土保土作用,对于减少土壤流失量有着较好的效果。     

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。