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《四川农业大学》 2004年
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应用于植被护坡两种岩生植物土壤植被系统(SVS)研究

李西  
【摘要】:国家大规模公路、铁路、水电等基础建设,导致出现了大量裸露的岩石边坡,产生了严重的水土流失现象,既破坏了生境,又严重危及基础设施建设的安全。项目开发与环境保护兼顾是可持续发展的重大课题。如何筛选适宜的护坡植物成为岩石边坡植被恢复亟待解决的现实问题和焦点问题。 针对岩石边坡这一特殊生境条件,本文首次将选择护坡植物的研究定位在岩生植物的研究上,以筛选的两种岩生植物金发草[Pogonatherum paniceum(Lam.) Hackl、丛毛羊胡子草(Eriophorum comosum Nees)为研究对象,并以目前最常用的护坡植物狗牙根(Cynodon Dactylon)为对照,对自然边坡和人工边坡进行了结合研究。 在抗旱性、抗寒性生理生化指标测定中,两种岩生植物均能表现出比对照材料狗牙根(Cynodon Dactylon)更强的抗性。两种岩生植物无论在夏季还是在冬季都能良好生长于岩石坡面,保持四季常绿,且在人工坡面上能耐受长达60d的连续干旱,无疑两种岩生植物是用于植被护坡理想的植物材料。并初步划定两种岩生植物的植被区划。 首次以土壤植被系统(SVS)理论为支撑,研究岩石边坡植被护坡中岩生植物在坡面上的生物生态效应(抗性和根系生态学);以岩石风化作用为一个研究中心,把风化作用看作是一些元素(如:气候、植被等)共同作用的结果。在土壤植被系统中,岩石的风化主要由内部和外部的变量综合引起。外部变量包括:气候因子中的温度和降雨;内部变量包括:植被、岩性、土壤等。通过研究试验,两种岩生植物根系分泌物、土壤微生物、土壤理化性质随季节动态变化且存在差异。根系和根系分泌物、土壤微生物、土壤理化性质是岩生植物土壤植被系统中的关键因子。 通过大量的边坡工程实验和人工搭建的岩石边坡实验,分析影响护坡植物播种量的因素,并确定岩生植物的合理播种量:金发草0.3043g-0.4226g/m~2、丛毛羊胡子草0.2722g-0.3778g/m~2。在根系与抗蚀性研究中,植物垂直根系与周边岩石体的穿插作用把植物与岩石融合成了“植被——土壤——岩石”综合体系。生长着植被的边坡相对裸露边坡,具有较明显的防止水土流失的作用。两种岩生植物均比狗牙根土壤有机质含量和抗蚀指数高。 根据恢复生态学中植物群落演替理论、生物多样性理论,对岩石边坡植被护坡 的恢复机理进行了分析。植被恢复首先以生长较快的草本植物为先锋植物,而后随 着植物群落的演替、乡土植物的侵入,坡面生物量、生物多样性、土壤微生物种类 和数量、动物多样性和生物量等也在增加,最终目的是建立与环境相协调的、稳定 的坡面植物群落。 目前,有关岩石边坡植被恢复评价相关研究极少。因此建立简便和较科学的护 坡植被评价系统,对于植被护坡的研究和护坡植物的应用研究具有非常重要的意 义。以恢复生态学、草坪学、景观生态学等学科为理论基础,并在广泛征求有关专 家意见的基础上,首次对岩石边坡护坡植被综合评价系统进行了探讨,初步建立了 岩石边坡植被恢复综合评价系统。该系统用动态的观点,将综合评价体系分成两个 连续的阶段构成:恢复早期(景观评价)、恢复中后期(生态评价)。恢复前期时间 范围划定在从建植到建植后半年内,恢复中后期时间划定在建植后2一5年,连续监 测和评价。护坡植被景观评价指标有:盖度、密度、成坪速度、草坪强度、抗逆性、 青绿期、均一性、叶色。护坡植被生态评价指标有:盖度、物种多样性指数、乡土 种与自然边坡相似系数、抗逆性、景观喜好度,并分别按照不同指标权重,计算出 护坡植被的景观评价值。应用以上建立的综合评价方法,对深圳盐坝高速公路浆砌 片石边坡、四川雅安周公山岩石边坡植被恢复进行评价,得出的评价结果能够得到 比较合理的解释并与实际吻合。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S718

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