2种草本植物混播根系对土体抗剪强度的影响

为研究混播草本植物根系对土体抗剪强度的影响,选择合理的播种方式,强化草本植物固土效应,为生态环境建设提供科学依据,采用无侧限抗压强度试验,测算素土、单播紫花苜蓿(Medicago sativa)、单播非洲狗尾草(Se-tariaanceps stapf ex massey)、混播紫花苜蓿+非洲狗尾草(1∶1)根土复合体...     

基于“三生空间”的生态隔离带研究进展

生态隔离带具有连接性、过渡性、隔断性,其水土保持作用能改善生态环境,生物多样性配置能优化生态结构,生态修复功能可提高生态系统稳定性,产生的经济价值能增加生态经济效益。从生态隔离带的空间特性来看,(1)在连接性方面,生态隔离带对生活空间、生活生产空间及生活生态空间的运用很少;(2)在过渡性方面,生态隔离带对于生产空间主要是表现在地力的修复提升上,对于生态空间更多是促进生物多样性的恢复;(3)在隔断性方面,生态隔离带在生产空间、生活空间与生态空间的交界处应用较多,体现在污染源、流、面的控制阻隔上。从生态隔离带的功能作用来看,(1)在改善空间生态环境方面,生态隔离带对水资源、土资源、生物资源的研究颇多,而忽略了对气候的影响研究;(2)在优化生态结构方面,生态隔离带在水平、垂直结构上有很多研究(例如种植不同草本植物、木草本的间作模式),在时间结构上少有优化的种植制度提出,而在食物链结构上,鲜有优化研究;(3)在提高生态系统稳定性方面,生态隔离带主要是对污染的隔断修复,缓解生态系统对自身结构的调整,而且生态隔离带加入该区域生态系统,本身也就是对生态系统结构的调整,但生态隔离带的修复能力对提高生态系统稳定性的贡献率如何评价却不明确;(4)在增加生态经济效益方面,生态隔离带保持了良好的生态效益并增加了经济效益。     

不同改良剂对红壤土水特征曲线及吸附强度的影响

【目的】向边坡土壤内加入改良剂会对土体水分产生较大影响,揭示此过程中土水特征曲线及吸附强度的变化规律可为采用改良剂进行边坡治理提供依据。【方法】通过测定不同配比的糯米胶、木纤维、糯米胶/木纤维混施的红壤土的基质吸力ψ和体积含水率θv,绘制土水特征曲线并分析典型特征参数变化;采用直剪试验测定不同改良剂红壤饱和状态的内摩擦角φ,结合Fredlund双应力变量抗剪强度理论,分析不同改良剂对红壤吸附强度τ_ψ的影响。【结果】(1)糯米胶和木纤维能提高土体饱和含水率θs,混合改良剂反之;糯米胶和混合改良剂会降低土水特征曲线的残余含水率θr,木纤维只有在较低或较高掺量时才会降低残余含水率,反之增高;3种改良剂均能提高土水特征曲线的进气值ψa,混合改良剂>糯米胶>木纤维;糯米胶会降低土水特征曲线的残余值ψr,木纤维反而增加残余值,混合改良剂介于二者之间且高于素土;糯米胶的土水特征曲线斜率|k|最大,其次是混合改良剂和木纤维。(2)不同改良剂红壤随θv降低,ψ增加,吸附强度τ_ψ增大,抗剪强度随ψ增加的速率减小。在23.73%～30.76%体积含水率...     

干湿交替下木纤维重构红壤的水力特性

红壤黏性重，干湿交替容易结块和形成裂隙，通过土-水特征曲线研究重构红壤的持水保水能力具有一定的意义。为探明干湿交替下木纤维重构对红壤水力特性的影响，该研究应用4种添加量（0、0.5%、2.5%和5.0%）的木纤维重构红壤，采用滤纸法测定木纤维复合土的基质吸力，并利用Logistic模型拟合其土-水特征曲线。结果表明，随着木纤维添加量的增加，干湿交替作用对红壤基质吸力降幅和土-水特征曲线的滞后现象逐渐减缓，2.5%木纤维复合土是提高土壤持水能力最优配比；木纤维添加提高红壤进气值和残余值，干湿交替下残余值变化较大，随着干湿交替次数增加而残余值的降幅逐渐较小，2.5%木纤维复合土的斜率受干湿交替影响较小，其持水能力最优，体积含水率变化速率减小；添加木纤维后土-水特征曲线的决定系数均在0.97，说明Logistic模型适用于拟合木纤维重构的红壤土-水特征曲线。研究对于深入研究红壤区的土壤重构、边坡防护和生态恢复等具有重要的理论和工程实践意义。     

加筋率和含水率对木纤维红黏土边坡稳定性的影响

为了研究木纤维在不同含水率下对红黏土边坡稳定性的影响,采用直剪试验和边坡稳定性模拟分析方法,对加筋率为0（素土）、0.5%、2.5%和5.0%共4个处理在5个不同含水率水平下的木纤维加筋红黏土试样测定土体黏聚力和内摩擦角,分析边坡土体的最小安全系数。结果表明:加筋率越高,土体内摩擦角越小,黏聚力越大,木纤维主要以提高黏聚力来增强土体稳定性;木纤维红黏土在含水率＜25%时,木纤维能增强抗剪强度,提高边坡最小安全系数,且加筋率越高,抗剪强度和最小安全系数越大,边坡稳定性越好。      

三江并流区水库消落带5种草本根系形态及抗拉特性

为揭示三江并流区水库消落带5种草本植物在浅层土壤中的根系形态及抗拉力学特性,筛选消落带优势固土草本,以澜沧江黄登水库消落带的花叶芦竹(Arundo donax var.versicolor)、风车草(Cyperus alternifolius L.)、美人蕉(Canna indica L.)、菖蒲(Acorus calamus L.)和芦苇(Phragmites communis Trin.)为对象,分析了根系形态,并进行室内单根拉伸试验。结果表明:(1)5种草本根系都发育良好,花叶芦竹和风车草根系的所有形态指标都位居前二,根系较为发达; 5种草本直径大于1 mm的根系长度、表面积和体积在各自总根系中占比最大,且除芦苇外,其余4种草本直径大于2 mm的根系体积占比最大,达到58.53%～92.86%。(2)5种草本根系的平均抗拉力、抗拉强度以花叶芦竹(33.04 N,34.33 MPa)最大,美人蕉(10.26 N,7.54 MPa)最小,根系抗拉力、抗拉强度分别随直径增大呈幂函数增大、减小。(3)5种草本根系平均极限延伸率以菖蒲(24.28%)最大,美人蕉(8.20%)最小; 平均杨氏模量以花叶芦竹(313.44 MPa)最大,菖蒲(70.47 MPa)最小,根系杨氏模量与直径呈幂函数负相关。综上,5种草本都适应了研究区环境,均可作为黄登水库消落带植被重建的候选物种; 直径大于1 mm的根系是5种草本根系的主体,直径大于2 mm的根系整体上对体积贡献最大; 花叶芦竹不仅根系发达,且其抵抗拉伸作用的能力最强,固土能力最强,是黄登水库消落带水土保持的优势草本。研究结果可适当推广到三江并流区和其他水库消落带。     

4种乔木在三江并流区水库消落带生态修复中的适应性

[目的] 探讨乔木在三江并流区水库消落带的生态适应性，为该区生态修复优势造林树种的筛选提供科学依据。 [方法] 选取中山杉(Taxodium hybrid)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、竹柳(Salix americana)、池杉(Taxodium ascendens)4种苗木在澜沧江黄登水库消落带进行小区造林试验，观测成活率、基本生长情况，并于移栽2 a后观测树冠形态结构，树梢及枝条特征，测取生物量。 [结果] 移栽初期，中山杉、枫杨、池杉3个树种随消落带淹水落干次数增加成活率下降明显。移栽2 a后，4种乔木成活率表现为：竹柳(100%)＞池杉(48.78%)＞枫杨(40.19%)＞中山杉(32.86%)竹柳的生长情况极显著优于其余3个树种。枫杨和中山杉两种植物因出现枯梢、枯枝致使树高和冠幅出现降低现象。竹柳的总生物量及各组成器官的生物量均极显著高于另外3个树种，且其各组成器官占总生物量的比重较为均衡。其余3个树种各器官在总生物量的占比以树干为主。中山杉的叶片及枝条占总生物量的比重均最小。 [结论] 4种乔木在澜沧江黄登水库消落带的适生性依次为：竹柳＞池杉＞枫杨＞中山杉；移栽2 a后，竹柳存活率达100%，是三江并流区水库消落植被恢复的优势树种，可在该区推广应用。