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土壤生物工程技術(shù)的河道坡岸生態(tài)修復論文
摘要:土壤生物工程技術(shù)屬于新型的集成工程技術(shù)，是利用存活植物來(lái)構筑邊坡的新技術(shù)，在河道坡岸生態(tài)修復中，表現出良好的應用前景。本文就土壤生物工程的原理進(jìn)行闡述，并針對土壤生物工程技術(shù)在河道坡岸生態(tài)修復中的應用做出總結。
關(guān)鍵詞:土壤生物工程技術(shù);河道坡岸生態(tài);修復;應用
土壤生物工程是利用種植一些植物及其一些輔助工程來(lái)鞏固邊坡結構，減少水土流失，保護植被及改善周邊生態(tài)環(huán)境的一項工程。近年來(lái)歐美一些發(fā)達國家用這種方法來(lái)加固邊坡結構和保護環(huán)境，也有記載我國古代也用這種方法來(lái)達到穩定邊坡的目的。1996年，DonaldGray教授和ＲobbinSotir女士撰寫(xiě)了論文“邊坡穩定的生物技術(shù)和土壤生物工程”對美國邊坡穩定和侵蝕控制中的寶貴的經(jīng)驗進(jìn)行了總結，為土壤生物工程奠定了理論和實(shí)踐基礎。隨著(zhù)人們保護環(huán)境意識的加強，逐步認識到土壤生物工程對生態(tài)修復有著(zhù)重要的意義�，F代土壤生物工程利用生態(tài)學(xué)原理，周密的考察和設計實(shí)際的植物和土壤生態(tài)系統，同時(shí)利用植物強化土壤的結構，限制表層的土壤顆粒，起到保護邊坡的生態(tài)，防止水土流失，確保邊坡的植被達到水平的作用。土壤生態(tài)技術(shù)同傳統的工程技術(shù)相比，具有技術(shù)上、生態(tài)上、經(jīng)濟上和美學(xué)上的顯著(zhù)優(yōu)勢。但是，生物技術(shù)工程也不能完全取代傳統的工程技術(shù)，兩者要結合起來(lái)，達到進(jìn)一步的完善。
一、土壤生物工程的原理
植物的根、莖或整體是具有生命力的土壤生物工程結構主體元素，將它們按照不同的方式和方法進(jìn)行不同方位種植、插秧，建立一個(gè)個(gè)有強大生命的群體，起到穩固邊坡，防止水土流失和修復生態(tài)的作用。
(一)對土壤的加固和穩定
植物的根系能夠固定土壤，并且吸收其水分，使土壤的分子空間更加密集，從而使其結構更加穩固。
(二)控制水土流失
引起土壤侵蝕的原因除去人為的因素外，主要是降雨和風(fēng)力。尤其是暴雨和疾風(fēng)造成土壤表面的水土流失和土壤的侵蝕非常嚴重。邊坡植物能夠截留降雨，阻礙水流運動(dòng)，調節土壤的濕度，一定程度上減少風(fēng)力對土壤表面的破壞。
(三)修復生態(tài)
土壤生物工程影響邊坡生態(tài)環(huán)境表現在以下幾點(diǎn):(1)利用攔截、蒸發(fā)蒸騰和存儲等方式來(lái)促進(jìn)土壤的水循環(huán)和土壤發(fā)育、形成表層活土，改善生態(tài)環(huán)境。(2)對接近地面的溫度和濕度進(jìn)行調節，以利于植物生長(cháng)。(3)邊坡的生態(tài)功能和生物多樣性得到平衡發(fā)展。
二、河道坡岸生態(tài)修復的土壤生物工程技術(shù)
(一)活枝扦插技術(shù)
把可以扎根的活枝直接扦插在坡岸的土壤中，等其生根成活后，能夠固定坡岸的土壤顆粒使其粘結性更強，還能起到吸收多余土壤水分作用。這種方法便捷且成活率高，可聯(lián)合其他土壤生物工程技術(shù)使用。能夠防止土壤表面受到侵蝕，改善周邊的環(huán)境，為生物構建其安居環(huán)境。這項技術(shù)適用于生態(tài)問(wèn)題和水力學(xué)問(wèn)題相對簡(jiǎn)單的河段。
(二)活枝柴籠捆插技術(shù)
把有根的成活植物捆成一束，形成圓柱體的條狀結構，然后水平方向將其掩埋，同時(shí)在其空隙處扦插一些活枝，以便對捆扎束起到固定作用，能夠對坡岸起到有效的保護作用，防止坡岸受到侵蝕。水壩一樣的坡岸結構，能夠防止土壤顆粒的下滑，使坡岸的表面結構穩定，對植物的生長(cháng)起到促進(jìn)作用，有效改善植被的定居環(huán)境。這項技術(shù)可以應用在淺水的坡岸上，為了便于排水，坡岸的等高線(xiàn)呈階梯狀排列。
(三)活枝層栽技術(shù)
把活的有根枝條按照交叉或重疊的方式在土層間種植，為預防枝條成長(cháng)初期出現垮塌、淋蝕、或者沖蝕，枝層間的土層要用土木織物包起來(lái)，用來(lái)扦插的無(wú)根枝條也采取這種方式處理，這樣能有效延緩坡岸的徑流流速，保護水土流失。
(四)有植被的土工布袋技術(shù)
使用土工布把坡岸的土壤包住，在土壤裸露出種植灌木。這種方法使坡岸的植被迅速生長(cháng)，吸收粉塵，改善空氣質(zhì)量，增加有氧度。這項技術(shù)能夠修復一些受到嚴重侵蝕的河段。
(五)指標檢驗方法
對于坡岸植物新生根系的測量，主要以現場(chǎng)挖掘法為主，即在實(shí)驗場(chǎng)地中挖掘相關(guān)的植物根系，測定植物的生長(cháng)深度和生物量，在岸坡植被的觀(guān)測上，也應該采取該種方式。對于不同的岸坡種類(lèi)，設置相應的固定樣帶，調查好植物的生活型、種類(lèi)、物候相、高度、覆蓋度、土壤剪切力、土壤濕度、土壤緊實(shí)度等等，采用土壤參數測試儀來(lái)確定土壤的參數情況。
三、土壤生物工程在西部生態(tài)環(huán)境保護中的應用
西部地區的一些植被，耐旱性較好，抗風(fēng)護沙能力較強，在荒漠和草原中形成獨特的灌木林，固沙護林能力較強。應用土壤生物工程實(shí)現對西部地區邊坡的穩定和加固，再配合當地的植物資源，控制水土流失，保護西部地區的生態(tài)環(huán)境。由于土壤生物工程方法簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、效果明顯，可以大規模地在我國西部、東北、西南和中原等落后地區的土壤侵蝕、水資源管理和水土保持中廣泛應用。
四、結論
土壤生物工程對保護生態(tài)環(huán)境有著(zhù)重要的作用，在多國都已經(jīng)得到顯著(zhù)的成效。本文就它的基本原理以及一些技術(shù)應用進(jìn)行闡述。該技術(shù)利民利國，既保護生態(tài)，維護環(huán)境，又造福人類(lèi)。未來(lái)，土壤生物工程技術(shù)的運用前景將會(huì )非常廣闊，值得科研工作者投入大量時(shí)間和精力進(jìn)行研究和改進(jìn)。
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