坡度和基质对边坡喷播修复的影响研究

发布时间：2020-03-18 16:11

【摘要】：破坏山体不仅会严重破坏地表植被和景观,还会造成山体滑坡、水土流失等灾害,对生态环境造成严重的破坏。喷播绿化是快速恢复边坡植被的一个关键技术,然而坡度和喷播基质不同,导致修复效果迥异。生产上喷播技术适宜的坡度范围、最佳的喷播基质和适宜的喷播植物尚无公认的看法,导致喷播技术的使用存在盲目性。本研究选取山东省药乡林场公路修建和烟台市风力发电项目造成的破坏山体边坡为研究对象,分别在药乡林场公路边坡设置40°～46°(A)、56°～62°(B)、72°～78°(C)三个坡度范围,烟台市风力发电项目破坏山体边坡设置直喷植草(D)、客土喷播(E)、客土喷播添加球毛壳ND35菌肥(F)三种类型开展喷播试验。采用群落调查和实验室测试分析的方法,分析坡度范围和喷播基质对植被群落特征和土壤质量状况的影响及其修复效果,为同类破坏边坡的喷播修复提供科学依据。主要研究结果如下:1.坡度与植被恢复效果的关系当坡度达到56°～62°以上时,植被的生长受到抑制,边坡修复效果较差。随着坡度的增大,喷播植物种群数量特征、生长效果均随坡度的增大而下降。与A(40°～46°)边坡的群落总盖度相比,B(56°～62°)边坡和C(72°～78°)边坡分别降低59.39%、91%(P0.01)。目的植物刺槐、胡枝子在群落中占据优势,当坡度达到B(56°～62°)时,胡枝子密度、盖度、地径,刺槐地径均显著下降(P0.05);当坡度达到C(72°～78°)时,胡枝子高度、地径,刺槐密度、高度极显著下降(P0.01)。2.坡度与土壤质量的关系当坡度达到56°～62°时,显著降低了土壤质量,导致边坡修复效果差。土壤养分含量、酶活性及微生物数量均随坡度的增大而降低(P0.05)。当坡度达到B(56°～62°)时,土壤脲酶、蔗糖酶活性,真菌、固氮菌数量显著低于A(40°～46°)边坡(P0.05);但当坡度达到C(72°～78°)时,土壤速效磷、有机质、硝态氮、氨态氮含量,酸性磷酸酶活性,细菌和放线菌的数量已显著低于B(56°～62°)边坡(P0.05)。采用土壤质量指数(SQI)的评价结果表明:A(40°～46°)边坡(0.960)B(56°～62°)边坡(0.651)C(72°～78°)边坡(0.100)。3.喷播基质与植被恢复效果的关系在土石混合边坡,进行客土喷播,球毛壳ND35菌肥的施加有利于植被的恢复。喷播植物种群数量特征、植物生长效果均随喷播基质的增加而上升。目的植物中黄花草木樨、紫花苜蓿、波斯菊、高羊茅、紫羊茅、荆条、刺槐、胡枝子的重要值较大,为群落中的优势物种。并且随着客土和球毛壳ND35菌肥的添加,黄花草木樨、紫羊茅、刺槐、紫穗槐、紫花苜蓿的平均盖度均显著提高(P0.05)。客土喷播提高了刺槐、紫穗槐的平均密度和波斯菊、高羊茅、紫羊茅的高度(P0.05),球毛壳ND35菌肥显著提高了黄花草木樨、紫花苜蓿的平均密度及高度(P0.05)。4.喷播基质与土壤质量的关系球毛壳ND35菌肥的添加显著提高了土壤质量,从而增强喷播修复效果。土壤养分含量、酶活性及微生物数量均随喷播基质的增加而升高。客土的添加,使得土壤有机质、硝态氮含量,蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性,细菌、固氮菌、放线菌数量均显著提高(P0.05);而球毛壳ND35菌肥的施加又导致有机质、氨态氮、硝态氮含量,脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性,固氮菌数量的显著提高(P0.05)。土壤质量指数(SQI)的评价结果表明:客土喷播加球毛壳ND35菌肥(0.976)客土喷播(0.701)原状土(0.561)直喷植草(0.229)。5.喷播修复效果评价通过熵权-TOPSIS评价法,得出不同坡度范围的修复效果为,A(40°～46°)边坡效果最好,B(56°～62°)边坡次之,C(72°～78°)边坡最差;不同喷播基质的修复效果为,客土喷播加球毛壳ND35菌肥最优,客土喷播样地中等,直喷植草样地较差。综上所述,山东省药乡林场公路边坡不同坡度的喷播修复效果表明,B(56°～62°)、C(72°～78°)边坡修复效果均较差,所采用的喷播修复模式不适合此类边坡,建议目的植物应选择抗逆性较强的草本植物或藤本植物,或在实施挂网喷播技术之前先进行整地措施,放缓边坡。烟台破坏山体不同喷播基质对喷播修复效果的影响表明,较直喷植草,客土喷播能够给植被生长提供较好的土壤生境,提高植被恢复效果;球毛壳ND35菌肥的施加可以通过提高土壤质量,进一步促进植物生长,从而增强修复效果;建议此类地区的喷播修复措施应是先进行添加客土改善土壤生境,添加球毛壳ND35菌肥能够提高修复效果,目的植物应选择波斯菊、黄花草木樨、紫花苜蓿、高羊茅、紫羊茅、刺槐、胡枝子和荆条。
【图文】：

图 3-1 不同坡度范围的群落科属组成Figure 3-1 Genera composition in different ranges of slopes注: 图中 A、B、C 分别表示 40°~46°边坡、56°~62°边坡、72°~78°边坡。Note:A, B and C in the figure respectively represent the slopes of 40°~46°, 56°~62° and 72°~78°.通过对边坡植被重要值分析（表 3-3），，结果发现，胡枝子在九个坡度中均具有

图 3-2 不同坡度范围的土壤酶活性Figure 3-2 Soil enzyme activities in different ranges of slopes注：图中 A、B、C 分别表示 40°~46°边坡、56°~62°边坡、72°~78°边坡。Note:A, B and C in the figure respectively represent the slopes of 40° ~46°, 56° ~62° and 72° ~78°.
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.14;TM614;X171.4

【参考文献】

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本文编号：2588914