淺談土壤生物工程技術(shù)植物材料的篩選與施工

江丹芝

摘 要：土壤生物工程技術(shù)是根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粭l件，包括水文、地質(zhì)、氣候、植被等的試驗(yàn)分析，研發(fā)出適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的植物材料的一種技術(shù)。這種技術(shù)對(duì)拯救瀕危物種，改善自然環(huán)境具有重要的作用。本文從篩選與施工兩方面對(duì)土壤生物工程技術(shù)植物材料進(jìn)行研究和分析，旨在促進(jìn)該技術(shù)價(jià)值得到充分利用。

關(guān)鍵詞：土壤生物工程技術(shù)；植物材料；篩選；施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.058

0 前言

人口的不斷增加與社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)自然資源的需求與日俱增，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞以及由此引發(fā)的滑坡、泥石流等自然災(zāi)害也在不斷加劇。面對(duì)日趨嚴(yán)重的生態(tài)破壞問(wèn)題，如何改善生態(tài)環(huán)境，保護(hù)自然資源成為人們迫切需要解決的一個(gè)問(wèn)題。土壤生物工程技術(shù)植物材料憑借諸多優(yōu)勢(shì)在上述問(wèn)題的解決中發(fā)揮了巨大的作用。

1 土壤生物工程技術(shù)植物材料的篩選

篩選適合用土壤生物工程技術(shù)進(jìn)行栽植的植物材料時(shí)，需要從各相關(guān)方面對(duì)植物材料的特性進(jìn)行分析，包括生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性、生長(zhǎng)特性、根系空間分布情況等。根系空間分布情況與生長(zhǎng)特性直接反映著植物材料對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)性，由此本文將通過(guò)試驗(yàn)重點(diǎn)分析不同植物的生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性。

在土壤生物工程技術(shù)植物材料的篩選中，對(duì)植物生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行分析是篩選的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[1]。只有通過(guò)適應(yīng)性分析才能篩選出適用于土壤生物工程技術(shù)的植物材料。根據(jù)陸生植物和水生植物生長(zhǎng)環(huán)境的不同，需要采用不同的試驗(yàn)，本文以陸生植物為例，選取桑樹(shù)、榆樹(shù)、香花槐和竹柳四種植物作為試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行人工邊坡試驗(yàn)。設(shè)置兩個(gè)邊坡進(jìn)行對(duì)比，取種植后1個(gè)月的發(fā)芽率和3個(gè)月后的成活率作為植物材料生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性分析依據(jù)。

試驗(yàn)結(jié)果顯示：在邊坡一上，1個(gè)月后4種植物的發(fā)芽率均達(dá)到85%以上，桑樹(shù)的發(fā)芽率為89%，榆樹(shù)的發(fā)芽率為85.6%，香花槐發(fā)芽率為92.4%，竹柳發(fā)芽率為96.5%。邊坡二上，4種植物的發(fā)芽率差異較大，其中榆樹(shù)發(fā)芽率最低為72%，其次是桑樹(shù)發(fā)芽率為74%，竹柳的發(fā)芽率最高達(dá)到93.5%，香花槐發(fā)芽率為85.5%[2]。從兩組邊坡4種植物發(fā)芽率比較來(lái)看，桑樹(shù)和榆樹(shù)的發(fā)芽率差異較大，且邊坡二發(fā)芽率小于邊坡一發(fā)芽率，相差幅度較大。3個(gè)月后，邊坡一上桑樹(shù)、榆樹(shù)、香花槐和竹柳4種植物的成活率分別為84%、70.5%、86.5%和92%，邊坡二上4種植物成活率分別為64.5%、55%、83.5%和89%。對(duì)兩邊坡成活率比較發(fā)現(xiàn)，榆樹(shù)3個(gè)月的成活率都是最低的，而竹柳成活率是最高的。說(shuō)明竹柳和香花槐兩種植物材料比較適合采用土壤生物工程技術(shù)[3]。

2 土壤生物工程技術(shù)植物材料的施工

對(duì)于土壤生物工程技術(shù)而言，不同施工方式對(duì)同一植物材料生長(zhǎng)有著巨大影響，同一施工方式對(duì)不同植物材料也有著巨大的影響，需要從土壤理化性質(zhì)、坡面侵蝕來(lái)確定不同植物材料適宜選用的施工方式。

2.1 施工方式與土壤理化性質(zhì)

不同施工方式對(duì)土壤理化性質(zhì)有著不同的影響，而土壤理化性質(zhì)直接影響著植物材料生長(zhǎng)好壞。因此，土壤物理性質(zhì)（以土壤容重為主，容重越小，土壤肥力越好）與土壤化學(xué)性質(zhì)（PH、有機(jī)質(zhì)等）是衡量土壤生物工程技術(shù)施工方式合理與否的兩個(gè)重要指標(biāo)。選取金絲柳和紫槐樹(shù)兩種植物在層栽、梢捆兩種施工方式下土壤物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)變化情況進(jìn)行試驗(yàn)分析，結(jié)果顯示：與原土壤容重相比，在施工一段時(shí)間后兩種植物的兩種施工方式土壤容重均有所降低，土壤的物理性質(zhì)得到有效改善。其中，層栽施工方式對(duì)土壤容重的影響要更大，而紫槐樹(shù)兩種施工方式對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響要略大于金絲柳[4]。與原土壤化學(xué)性質(zhì)相比，兩種施工方式的土壤有機(jī)質(zhì)均有一定幅度增加，堿性土壤PH值均有所下降，說(shuō)明土壤肥力增大，且層栽的影響程度高于梢捆。同時(shí)，在兩種施工方式下，紫槐樹(shù)土壤有機(jī)質(zhì)增加量高于金絲柳。

2.2 施工方式與坡面侵蝕

不同施工方式對(duì)坡面的侵蝕程度與侵蝕速度不同，需要從坡面產(chǎn)沙量（反映降雨對(duì)坡面侵蝕程度）與坡面徑流特征（反映施工方式對(duì)坡面保護(hù)程度）兩指標(biāo)來(lái)分析不同施工方式對(duì)坡面侵蝕產(chǎn)生的影響，進(jìn)而判斷出土壤生物工程技術(shù)植物材料適合采用某種施工方式[5]。選取層栽、梢捆和植物方格三種施工方式對(duì)兩種不同強(qiáng)度降雨情況下的坡面徑流量進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明：層栽停流時(shí)間最長(zhǎng)，植物方格徑流停流時(shí)間最短，可能是因?yàn)檫@種施工方式植被稀疏、截流效果差。同時(shí)，在降雨強(qiáng)度較大時(shí)，植物方格產(chǎn)生的徑流量最少，層栽徑流量最大，說(shuō)明植物截流效果顯著。坡面產(chǎn)沙量試驗(yàn)結(jié)果顯示：兩種降雨強(qiáng)度下，層栽的產(chǎn)沙量都是最小的，而降雨強(qiáng)度的增加梢捆產(chǎn)沙量達(dá)到最大，說(shuō)明層栽施工方式對(duì)坡面的保護(hù)程度最大。

3 總結(jié)

由上可知，應(yīng)用土壤生物工程技術(shù)，要想確定適宜的植物材料與施工方式，就需要對(duì)植物材料的生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性、生長(zhǎng)特性、不同施工方式對(duì)不同植物的影響等各相關(guān)方面進(jìn)行試驗(yàn)分析。通過(guò)各項(xiàng)試驗(yàn)，從中篩選出適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境生長(zhǎng)的植物材料并確定出恰當(dāng)?shù)氖┕し绞?，從而發(fā)揮土壤生物工程技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢斌天.土壤生物工程技術(shù)植物材料的篩選和施工方式研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2013.

[2]王穎.土壤生物工程在京郊示范區(qū)中生態(tài)修復(fù)的應(yīng)用研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2012.

[3]劉萌.城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡材料篩選及其生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究[D].山東師范大學(xué)，2013.

[4]劉瑛，高甲榮，顧嵐.基于植物柔韌性的土壤生物工程護(hù)岸材料選擇[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（06）：74-79.

[5]婁會(huì)品，高甲榮，王越，張金瑞.土壤生物工程減少坡面侵蝕效果[J].水土保持學(xué)報(bào)，2011（04）：50-53.