植被水土保持功能研究（精选4篇）
植被水土保持功能研究 第1篇
所谓植被, 是指在地表覆盖的植物群, 通常指一片植物, 是一种植物的整体性表达。一个地区的植被覆盖率严重影响着该地区的水土流失程度。目前, 我国是全球范围内水土流失比较严重的国家之一。长期以来, 我国一直致力于水土流失的治理, 但治理的速度始终快不过破坏的速度, 水土流失问题很难从根本上得到控制。随着水土流失问题的日益严重, 国家也下达了相关政策加以治理, 目前已经取得了初步成效, 因此, 我国要加强对植被水土保持功能的研究, 为我国环境保护工作提供有效依据。
1 当前研究现状
1.1 天然植被与人工植被在保持水土方面的对比研究
关于植被水土保持功能在对比研究方面大致可以分为, 对天然植被水土保持功能的研究和人工植被对水土保持功能的研究2个方面。在天然植被水土保持功能研究方面, 以黄土高原为典型案例, 黄土高原中现在的梢林区的部分地区, 早年间为繁茂的森林草原, 随着人们对森林的不断开垦, 土壤表面原本紧凑的结构遭到破坏, 逐渐造成水土流失, 后经战乱, 开垦出来的耕地逐渐被荒废, 又经百年恢复, 形成现在的梢林区。科学家们对黄土高原地区的部分植被及其水土进行了采样对比研究, 得出森林以及天然林下层的水土保持功能最强大, 天然植被普遍具有较好的水土保持功能。在人工植被对水土保持功能的研究方面, 以人工桉树与人工混交林为例作对比实验, 得出在水土保持能力方面, 人工桉树的对水土的截流率比人工混交林高出许多, 而土壤侵蚀率却远高于后者的结论。科学家们经过一系列的对比试验得出, 在人工植被的建设过程中, 要根据当地的土壤状况与气候状况选择植被品种, 以便其最大限度的发挥水土保持功能[1]。
1.2 机理方面的植被水土保持研究
根据科学家们对植被水土保持功能的深入研究, 发现植被具有垂直层次的成层内在机理, 主要分为以下几个层次:乔木层, 乔木层树冠宽广、树形高大, 对地表土壤水土保持的功能主要体现在截留方面, 可以使地表对水分的入收量有效减少, 宽广的树干能够有效缓冲降水, 并对降水进行截留, 高大的属性可以将多余的降水沿树干流下, 减少降雨对土壤的冲击, 以达到保持水土的目的;灌木层, 与乔木层的功能一样, 灌木层对降雨也能起到一定的缓冲作用, 普遍意义上讲, 灌木层的枝叶量越大, 对降雨的截留效果越好;枯枝落叶层, 枯枝落叶层对雨水的截流主要表现在层内的蓄水储量和对多余水分的分解能力上, 与此同时, 枯枝落叶层对水土保持的功能方面还体现在可以降低地表水分的径流速度、帮助土壤缓慢渗入水分、减少地表径流的水流量等方面;根层, 根层是与土壤接触最亲密的部分, 可以从根本上改变土壤的物理结构, 使土壤的抗侵蚀性得到有效提高[2]。植被垂直分布的每个层次都对水土保持有着重要作用。
1.3 植被水土保持功能的评价研究
植被的评价指标是进行植被水土保持功能评价研究的关键部分, 而我国长期以来对植被水土保持功能的评价指标主要以植被覆盖率这一单一指标作为参考依据, 计算植被覆盖率与泥沙量的公式如下:
其中, Me为年输沙模数;Ep为单位雨蚀模数;Er为单位水蚀模数;x为森林覆盖率;A1, A2, A3, B1, B2, B3为参数[3]。
经科学家研究得出:植被的覆盖率与地表水体的径流量和土壤流失之间存在反比例关系。植被覆盖率越高, 则地表水体径流量与土壤流失越小, 换句话说, 就是植被覆盖率越高, 水土流失程度越低。
2 以后研究方向
就目前的情况来讲, 我国现阶段的植被水土保持功能研究成果还是比较喜人的, 在今后的研究中, 仍要注意以下几方面:积极在建设中对其加以应用, 针对不同地区不同的土壤和气候要求, 对该地区的植被进行合理规划, 构建适应当地自然条件的植被群落结构, 为未来生态环境的大规模重建提供有效的依据;在我国现阶段植被覆盖率这一单一指标的基础之上, 深入开展其他指标的研究, 以适应不同地区、不同植被对水土保持功能差异性的研究, 构建系统、健全、科学、完善的指标体系;按照地理区域进行分片治理, 现阶段我国在水土流失方面的治理已经从小范围发展到大规模, 这就要求在水土保持的研究中要因地制宜地进行治理, 不能一概而论;充分利用当前高科技设备, 在对水土保持功能的研究中, 可以充分利用遥感等高科技的地理设备, 以提高研究的质量和效率。
3 结论
在科技与经济日益发展的今天, 人们越来越重视生态环境的保护。水土流失问题长期以来制约着我国生态环境的发展, 而植被是保持水土的最佳“武器”。因此, 我国应更加重视植被水土保持功能的研究。本文通过对比研究、机理研究和评价研究3方面的论述, 阐释了我国目前对植被水土保持功能的研究现状, 并为以后的研究提供了方向, 以期为我国今后环保工作顺利开展提供有效的依据。
参考文献
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[2]孙佳佳, 王志刚, 张平仓, 潘晓颖.植被结构指标在南方红壤丘陵区水土保持功能研究中的应用[J].长江科学院院报, 2014, 08 (41) :156-157.
复合功能植被顶板集成创新技术研究 第2篇
关键词：复合功能植被顶板,超厚复合层,耐根穿复合胎基,树池种植
1 背景
我国城市新建民用建筑应当按照国家规定修建人防工程。还对小区绿化环境标准作了规定:新区住宅建设的绿地率不低于30%, 旧区不低于25%, 绿地空间应包含一定数量的活动场地, 并布置坐椅、铺装地石等设施, 以满足居民休息、健身的需要。
对于高层建筑而言, 既要满足法律规定的人防、绿化要求, 又要满足居民对于停车位的需求, 人防地下室 (车库) 复合功能植被顶板, 作为在有限的城市空间里充分利用闲置空间提高绿色覆盖率的最有效方式, 已经成为高层建筑群架空地面的大趋势被普遍采用。国内现有的复合功能植被顶板的做法很有限且不成熟, 实际应用中存在保护层裂缝, 顶板渗水、漏水, 顶棚脱落, 种植区下部顶板被植物根系穿透致使防水、保温甚至结构层遭破坏, 屋顶面使用寿命缩短等诸多问题。在大力发展复合功能植被顶板的今天, 如何设计出可靠的复合功能植被顶板系统, 选用复合功能植被顶板系统材料时, 是否可以继续延用常规的做法, 已成为摆在面前的棘手问题。
2 研究特点及技术路线
笔者在阅读了大量有关复合功能植被顶板的文献后, 发现已有文献大多是从设计方面和选用材料方面出发, 很少有文章提及到施工做法, 本文在此基础上, 针对复合功能植被顶板常见的质量问题, 从施工方法与工艺方面提出一系列集成处理措施, 以保证复合功能植被顶板的功能得以最大程度的发挥。具体研究技术路线:阅读文献、收集资料、实地考察→探讨复合功能植被顶板常见的质量问题→分析施工质量问题导致的损害→提出复合功能植被顶板集成创新技术→与国内外同类技术水平进行比较, 提出创新点→实例研究。
3 复合功能植被顶板施工质量问题
调查研究表明, 复合功能植被顶板施工主要存在混凝土防护层裂缝、植物根系穿透、顶棚渗水脱落、顶板上满铺植被荷载较大等质量问题。
3.1 混凝土防护层裂缝
近年来, 随着建筑工程规模的日趋扩大, 地下室建筑物越来越多, 并向大面积、大荷载方向发展, 结构形式也日益复杂。复合功能植被顶板属超长、超宽混凝土结构, 因此, 其混凝土裂缝问题一直是工程领域研究的热点之一。据有关资料统计, 国内外钢筋混凝土结构工程中, 裂缝率达15%~70%[1]。
复合功能植被顶板裂缝一般可分为荷载裂缝和变形裂缝, 在工程实践中, 大部分裂缝对其结构安全没有影响, 但影响其外观效果及防水功能。随着建筑的商品化, 消费者对混凝土裂缝的投诉越来越多, 带来的不仅仅是延误工期、经济损失, 还有精神负担。因此, 受到建筑开发商、施工企业和工程质量监督方等各方面的高度重视。
如何减少复合功能植被顶板的裂缝, 延长建筑材料的使用寿命, 减少后期维护成本是工程界亟待解决的问题之一。
3.2 植物根系穿透
在顶板上进行绿化, 不单是种草、种灌木, 而且还要种植高大乔木。植物根系的生长都具有向水性和向下性, 在生长的过程中, 对处于下部的防水层产生穿剌, 普通沥青基防水卷材对植物根系近乎没有抵抗能力, 现在常用的耐根穿剌复合铜胎基防水卷材中, 卷材与铜基线膨胀系数不同, 热熔施工后, 如果施工方法不当, 会导致翘边或者曲边问题, 同样阻止不了植物根系的穿透作用。
植物的穿透作用对顶板的破坏主要体现在2方面:
(1) 植物的根系扎入屋面突出物或女儿墙, 造成漏水;
(2) 植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏。
如何防止种植区下部的顶板被植物根系穿透, 是复合功能植被顶板施工中最重要的一个环节。
3.3 顶棚渗水脱落
复合功能植被顶板顶棚脱落是工程质量通病之一, 虽然这种问题不会影响整个结构的安全, 但是给住户的生活带来不便是不可忽视的, 轻则影响美观, 重则发生顶棚抹灰层脱落伤人事件。导致复合功能植被顶板脱落的原因众多, 既有材料采用不当的因素, 也有复合功能植被顶板施工工艺不当的原因。复合功能植被顶板一旦发生裂缝、植物根系穿透的问题, 就极易导致渗水漏水问题出现, 从而导致顶棚脱落现象的出现。因此, 从施工工艺上改进复合功能植被顶板技术是工程界研究的重点。
3.4 顶板上满铺植被荷载较大
屋顶载荷能力关系到建筑安全问题, 与之相关的是栽培基质的类型, 如果使用大量的土壤势必会增加屋顶的负重[2]。以往的工程通常在复合功能植被顶板上进行满铺植被, 不仅自然土本身的自重很大, 同时在顶板上种植的灌木、乔木、花卉、草坪以及其它植物景观的荷载也会很大, 这就导致顶板本身质量过大。如果荷载超过建筑顶部设计荷载, 将会导致屋顶结构处于危险的状态, 同时, 顶板上满铺植被也会增大地下室顶板渗水的可能性, 这种在顶板上满铺植被的施工方法亟需改进。
4 复合功能植被顶板集成创新技术
4.1 超厚复合层界面处理
复合功能植被顶板一旦出现裂缝, 极大可能产生渗水、漏水、脱落以及腐蚀问题, 这直接影响了建筑物的使用性与耐久性, 为了减少复合功能植被顶板上裂缝问题的出现, 本文提出构造超厚复合层, 由下往上采用防霉乳胶漆涂刷、重载抗渗顶板防缩裂浇筑、分层找平、保护层混凝土加钢筋网片等一系列技术集成 (见图1) , 超厚复合层能够极大提升复合功能植被顶板多层复合的施工质量, 防水层材料、连接处和其它材料热胀冷缩的温差和变化速率降低, 减少裂缝的出现, 延长建筑材料的使用寿命, 减少后期维护成本。
4.2 耐根穿剌复合胎基施工技术
复合功能植被顶板系统复杂, 需设置防水层、排水层、蓄水层及过滤层等, 防水层一般处于最下面一层。如果忽略了植物根阻拦层的设置, 植物根穿透防水层, 将会导致结构层大面积渗漏, 必须进行及时维修, 如果情况严重, 就必须更换防水材料, 此时需全部铲除植物层及土层, 排水层及过滤层等, 增加连带损失高出使用优质材料成本的6~8倍[3]。
种植屋面有2道防水层, 耐根穿刺防水层必须设置在普通防水层的上方才会有效[4], 本文提出的耐根穿复合胎基施工技术, 选用SBS改性沥青防水卷材和有耐根穿作用的复合铜胎基防水卷材作为防水层, 热熔施工、辊压铺贴, 实现防止种植区下部的顶板被植物根系穿透, 保证保温层、防水层与结构层安全的功能目标。施工技术创新要点如下:
(1) 施工流程:节点部位加强处理→铺贴SBS改性沥青防水卷材附加层→热熔铺贴SBS改性沥青防水卷材→热熔封边→铺贴耐根穿复合铜胎基防水卷材附加层→热熔铺贴耐根穿复合铜胎基防水卷材→热熔封边→蓄水试验。
(2) 铺贴防水卷材附加层。在细部构造部位 (如平面与立面的转角处、女儿墙泛水) 铺贴1层附加层防水卷材, 附加层宽度和高度均不小于300 mm。
(3) 热熔铺贴防水卷材。将火焰喷枪点燃, 加热基层与卷材交界处, 加热要均匀, 喷枪距交界处30 cm左右, 往返加热, 均匀加热至卷材表面开始熔化并呈光亮黑色状态时, 即可边熔融卷材涂盖层, 边滚铺卷材, 在滚铺时立即排除卷材下面的空气, 并用重力式铁辊辊压粘贴到基层上。
(4) 同层相邻两幅防水卷材的短边接缝及上下两层卷材之间的所有搭接缝应相互错开1/3~1/2幅宽, 避免多层接头重叠而使得卷材粘贴不平服。
(5) 热熔封边。将防水卷材搭接缝处用专用喷枪加热, 火焰的方向与操作人员前进方向相反, 在边缘挤出沥青时, 趁热使二者粘结牢固, 先封长边, 后封短边。
4.3 天棚网格布找平层刮糙技术
传统抹灰技术抗拉强度低, 一旦地下室顶板出现渗漏、受潮现象, 顶板不可避免会发生顶棚脱落, 为了提升地下室顶板抹灰的抗拉强度, 本文提出天棚网格布找平层刮糙技术, 采用加衬耐碱玻纤网格布的顶板天棚刮糙, 能够有效防止顶棚脱落, 避免给居民带来的人身财产安全问题。具体施工中应注意以下几点:
4.3.1 铺贴耐碱玻纤网格布
(1) 检查耐碱玻纤网格布出厂合格证及检测报告。
(2) 压入耐碱玻纤网格布。两人合作, 采用仰式胶辊将网格布紧绷后压于底层抹面砂浆上, 再用抹子由中间向四周把网格布压入砂浆的表层, 要平整压实, 严禁网格布褶皱。网格布不能压入过深, 必须暴露在底层砂浆表面。
(3) 网格布前后搭接宽度不小于80 mm, 左右搭接宽度不小于100 mm。对搭接部位再次进行抹压, 力道适中, 既不能压入过深, 又要保证网格布搭接部位不脱落。
(4) 底层抗裂聚合物砂浆初凝后, 在其表面喷涂1层抗裂聚合物砂浆, 厚度为1~2 mm, 保证网格布均被覆盖, 微见网格布轮廓。
4.3.2 涂刷乳胶漆
涂刷乳胶漆, 一底两涂。为了防潮防霉, 选用具有防霉效果的乳胶漆, 采用1层底漆, 2层面漆的新型喷涂方法涂刷。
(1) 基层处理。铲除灰块、浮渣等杂物, 清扫干净浮砂、灰尘;用水与界面剂 (配合比为10∶1) 的稀释液滚刷1遍;晾干后用嵌缝腻子将底层不平处填补好。
(2) 刮满批腻子。用胶皮刮板满刮, 尽量刮薄, 不得漏刮, 接头不得留槎。第2涂满批腻子的刮抹方向与前腻子相垂直;刮完后用300 W太阳灯侧照天棚面, 用粗砂纸打磨平整, 最后用细砂纸打磨平整光滑。
(3) 涂刷乳胶漆。滚涂顺序为从上到下, 从左到右, 先远后近, 先边角棱角、先小面后大面。要求厚薄均匀, 防止涂料过多流坠;上下顺刷, 互相衔接, 避免出现干燥后接头。滚子涂不到的位置, 需用毛刷补充, 不得漏涂, 随时剔除沾在墙上的滚子毛。第3遍喷涂乳胶漆。喷涂时连续迅速操作, 避免出现干燥后接头。
4.4 配土、排水与围池种植集成施工技术
传统的满铺植被做法会导致顶板本身自重过大, 同时增大地下室顶板裂缝、脱落现象, 导致渗水、漏水。为了使花草生长发育旺盛并减轻屋顶的荷载, 种植土宜选用经过人工配置的合成土[5]。本文提出配土、排水与围池种植集成施工技术, 通过选用人工基质加轻质颗粒物作为种植土, 实现复合顶板绿化专用的土壤施工, 围池种植高大乔木。
地下室植被顶板大型乔木采用混凝土种植池, 施工技术控制要点:
(1) 摊铺碎石。碎石强度不低于8级, 软硬不同的石料不能掺用。
(2) 稳压。先用压碾碾压, 碾速宜慢, 约为25~30 m/min。碾压1遍后, 用路拱板及小线绳检验平整度。稳压3~4遍。
(3) 撒填充料。将粉煤灰和石灰均匀撒在碎石层上, 用扫帚扫入碎石缝里, 然后用洒水车或喷壶均匀洒一次水。水流冲出的空隙再以砂或灰土补充, 至不再有空隙并露出碎石尖为止。
(4) 浇筑混凝土时, 坍落度控制在160 mm以内。
5 与国内外同类技术水平比较, 提出创新点
刘英和李永红[6]分析了种植屋面渗漏原因, 剖析种植屋面设计、防水材料选择、施工技术及管理对种植屋面渗漏相互影响的辩证关系, 能提高种植屋面的设计与施工质量并切实解决其渗漏。
卢欣杰[7]介绍了现行种植屋面的组成, 并对现行种植屋面构造组成的弊端进行了阐述, 从设计, 材料和施工方面提出了屋面构造的改进新方案。
万小华[8]介绍了种植屋面各构造层次的设计要点, 重点说明了卷材防水层和刚性保护层的施工工艺流程及操作要点, 指出了种植屋面施工质量控制要点。
李伶和李翔[9]介绍了德国威达种植屋面系统技术, 该技术重点在于采用根阻防水卷材解决植物根系穿透问题, 从而避免种植屋面产生漏水现象。
本文提出的复合功能植被顶板集成技术, 将重点放在易出现质量问题的构造部位, 并提出针对性的施工技术, 解决了包括渗漏在内的各种质量问题, 与国内外同类技术水平比较, 具有如下创新点:
(1) 集成了耐根穿复合胎基施工技术, 通过保护层材料选配、配筋强化、复振复抹压实施工和复合胎基热辊压工艺创新, 防止了植物根系穿透造成的防水、保温及结构失效现象。
(2) 研发了天棚网格布找平层刮糙喷涂抹灰技术, 采用加衬网格布的顶板天棚刮糙和喷涂抹灰技术, 既防止顶棚脱落、返潮发霉, 又提高了工效, 改善了作业环境。
(3) 集成配土与围池排水施工技术, 采用人工基质加轻质颗粒物, 实现复合顶板绿化专用的土壤施工, 围池种植高大乔木, 既加快灌水的渗透、余水的排放, 同时又减轻了顶板荷载, 节约费用。
6 应用实例
该复合功能植被顶板集成技术应用于青岛市开发区某项目。该项目总建筑面积约23万m2, 半地下总建筑面积8458m2, 地下总建筑面积6.3万m2, 机动车停车位1613个。
本工程采用了上述复合功能植被顶板的做法, 1年后, 经分析证明, 该施工技术能减少裂缝和穿透问题, 避免渗水、漏水情况的发生, 同时提升了顶板混凝土工程的整体性和耐久性, 无顶板脱落现象, 使用效果良好。
6.1 经济效益分析
本文提出的复合功能植被顶板集成创新技术, 技术先进可行、操作便捷, 在加快施工进度, 节省建筑成本, 缩短工期的同时, 也延长了建筑物的使用寿命, 减少后期维护成本。一次性节约了33 589元的施工成本, 经济效益显著 (见表1) 。
6.2 社会效益分析
采用复合功能植被顶板集成创新技术施工后的地下室 (车库) 顶板可以作为防水层、保温隔热层、种植绿化区、机动车通道、停车场、休闲区, 防水效果较传统的单一工艺更为安全有效。
复合功能植被顶板形成的顶板雨水截留构造, 通过植物吸收、蒸腾和太阳直接蒸发到空气中, 达到自然循环, 改善城市的空气质量, 同时也避免了大部分雨水被直接排放, 缓解了排水系统的压力, 美化环境, 具有良好的社会效益。
参考文献
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[4]周璟莉, 陈天朋.关于建筑种植屋面的相关研究[J].中华民居, 2012 (1) :32-33.
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[6]刘英, 李永红.种植屋面的设计与施工[J].岳阳职业技术学院学报, 2011 (11) :70-72.
[7]卢欣杰.一种新型种植屋面的设计与施工[J].施工技术, 2011 (7) :81-83.
[8]万小华.种植屋面的设计和施工[J].中外建筑, 2009 (6) :219-220.
植被保持水土的基本规律和总结 第3篇
关键词：植被,水土保持,规律,总结
众所周知, 植被能够起到保持水土的作用, 将绿色植被种植在荒芜的土壤上以及受到侵蚀较为严重的区域, 就可以对水土进行有效的保持和水分的涵养。在目前的环境保护中, 绿色植被发挥出了重要的影响作用。而植被保持水土也与其他的事物一样, 遵循着基本的规律, 其也有着一定的特征, 在对这些基本规律充分了解的基础上, 对相关的植被保持水土研究结果进行合理的总结, 能够有效的掌握植被保持水土的能力, 使得其能够对外界环境形成良好的保护。
1 植被保持水土的基本特征和规律
1.1 时间性。
随着时间的变化, 植被水土保持功能也会出现一定的变化, 而就调查的结果可知, 植被水土保持功能的变化主要经历了四个阶段:第一阶段是功能低下阶段, 植被在种植初期, 其水土保持的能力并不强, 而且会因为各种因素的影响, 而使得土壤过于松动, 造成产沙量的增加。第二阶段就是稳定增长阶段。在这一阶段, 植被会出现郁闭以及枯落的现象, 而随着枯落物的增多, 会使得植被的保持水土能力有所提升, 而且该能力会随着时间的增长而增长, 一般来说, 这一阶段的树龄都在3-5年之间。第三阶段就是功能显著阶段, 这一阶段的树龄均在5年以上, 植被在这一阶段以及郁闭完成, 所产生的枯落物也已经出现了层次的划分, 植被的保持水土功能在这一时期得到了明显的提升。第四阶段就是功能下降阶段, 在植被的保持水土能力达到一定的极限状态时, 其就开始出现下降的趋势, 这时候林木就开始进行衰败, 林木的枝叶也不再繁盛, 枯落物开始分解, 直到林木完全枯亡, 植被的保持水土能力也下降到最低点。
1.2 空间性。
所谓的植被主要是由一定空间区域中的各种植物群体所组成的, 植被在空间中具有着不同的分布结构以及配置状态, 由于植被分布结构以及配置的不同, 也使得植被的水土保持功能有着一定的不同。我国的森林一般呈现的是垂直结构, 针对这一结构的水土保持能力至今为止已经有了多项研究, 就相关的研究可以了解到, 如果森林分布在上游区域, 则所具有的水土保持能力较高, 也能够起到有效对水流进行调节的作用。而如果森林分布在下游区域或者是分布在水系的沿岸, 则可能会使得上下径流出现汇合和重叠, 这样就会使得河床升高, 从而引发洪涝灾害。因此, 需要将有林地和无林地之间进行有效的划分, 然后保障两者分布的均匀性, 这样可以有效的对河流的径流量进行调节, 防止洪涝灾害的发生。
1.3 滞后性。
由于植被具有良好的空间配置以及结构, 使得其能够对外部的环境变化做出相应的反应, 其能够依据结构以及配置优势, 可以对降雨形成有效的阻隔。其保持水土和水文生态作用的发挥, 往往不在降水的高峰期, 而出现在峰后。以某森林水文生态试验站1992年7月10日的降雨为例, 共历时68min, 雨量31.2mm, 10min最大雨强1.22mm/min, 30min最大雨强0.84mm/min。农地在降雨后15min开始产流, 持续时间仅50min, 径流相对集中;油松林地则在降雨后30min才开始产流, 持续时间长达110min。
2 植被保持水土的研究总结
植被的系统结构以及降水对植被的保持水土能力有着直接的影响。所以, 在对植被保持水土功能进行研究的时候, 可以从这两个方面入手。
2.1 乔木林是水土保持功能最为显著的植被类型。
乔木是植被中的一个重要的类型, 乔木林通常都是以垂直结构进行分布, 其在水土保持上有着较高的指标标准。不同的地理区域中需要栽种不同的制备类型, 依据当地的土壤条件, 来选择合适的植被类型, 而就适应力来说, 乔木林的适应力最强, 因此, 其栽种的范围也较广。另外, 乔木林相较于灌丛以及草地来说, 其土壤改良的能力以及水流调节的能力相对要更强。就相关的人工模拟降雨实验结果可以充分的了解到, 结构形式较为良好的乔木林能够抵抗暴雨的冲刷以及侵蚀, 其所产生的沙量也相对较少。
2.2 混交林具有比纯林更好的水土保持效益。
混交林 (草) 由于其地上和地下部分彼此交错镶嵌分布, 可以有效地利用不同空间和土层深度的光、温和水分、养分条件, 形成良好的结构, 从而比纯林具有更大的水土保持功能。据对延安梁峁坡7年生人工刺槐×柠条混交林 (1.5m×1.5m) 和刺槐纯林 (1.5m×2.0m) 林地主要抗蚀性指标的分析和测定, 在0~100cm土层内混交林的有机质和水稳性团粒含量分别比纯林高38%和23%。可见, 混交林比纯林的土壤抗蚀性有明显提高, 其中尤以表层差异显著, 使混交林具有更大的改良土壤和蓄水保土作用。
2.3 地被物层在植被保持水土中发挥主导作用。
地被物层由于直接覆盖地表, 在水土保持中具有极为重要的作用。据1988~1996年对油松林各处理径流小区的连续观测, 林地去枯落物层后, 径流量比原状林增加5.8倍, 相当于农地径流量的70.8%;而在地被物层和植物根系层共同保护和作用下的采伐地, 土壤产沙量仅占农地产沙量的0.2%。可见, 地被物层在保持水土、涵养水源方面的独特地位和主导作用。
3 建议
综上所述, 为持续提高植被保持水土的功能, 根据其发展规律和研究总结提出如下建议:
3.1 加强对植被的经营和管理:
在建造植被时, 应适当辅之以工程措施, 并尽量减少松动土壤而造成的水土流失。在成林成草过程中, 切实保护好地被物层, 特别是枯枝落叶层, 防止人为破坏和牲畜采食, 必要时还可实行定期禁牧制度。
3.2 合理布局和配置林草植被:
各地在设计和建造防护林体系工程过程中, 应遵照“因地制宜, 因害设防”的原则, 在统一规划下, 合理安排农林牧业用地, 并对植被保持水土作用的滞后性予以超前考虑, 预防产生洪水叠加, 以达到发展生产, 减少水土流失的目的。
3.3 加速低效林的改造:
根据低效林的不同成因, 采取集流整地、高效利用降水、培肥土壤等技术和措施, 对其进行改造。对一些难以改造或无改造价值的林分, 应在不影响其水土保持功能的前提下, 实行树种更新, 形成带状混交或块状混交, 彻底改变现有林分的结构和组成。
结束语
总而言之, 植被保持水土有着其自身的内在规律, 而且也具有着一定的特征, 在对这些规律以及特征进行合理分析的基础上, 总结出植被保持水土的研究结果, 从而明确了解到植被水土保持的真正意义。依据植被水土保持以及研究总结的分析结果, 可以使得植被保持水土的功能得到有效的提升, 对环境形成更为有效的保护, 针对植被进行合理的布局并对植被进行有效的配置, 从而发挥出植被水土保持的最大作用, 进而保障环境和社会的协调可持续发展。
参考文献
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[3]吴钦孝, 赵鸿雁, 汪有科.黄土高原油松林地产流产沙及其过程研究[J].生态学报, 2011 (2) .
植被水土保持功能研究 第4篇
关键词：建设项目,水土保持,植物,恢复,设计,原则
开发建设项目在施工过程中常常彻底扰动原地表形态和地面组成, 特别是破坏原生地表植被, 造成地表土石裸露, 极易导致水土流失的发生。在施工过程中, 对工程扰动的地表面采取种草、植树等植被恢复措施, 以抑制水土流失的发生被称作水土保持植物措施。项目区植被的有效恢复取决于建设项目水土保持植物措施的设计, 直接关系到能否提高植被覆盖率, 实现水土流失防治目标。建设项目植被恢复必须遵循以下设计原则, 以有效控制由于项目干扰可能产生的水土流失。
1 适地适树 (草) 的原则
适地适树 (草) 是指林草的生物学和生态学特性与立地条件相适应。立地与生境同义, 指具有一定环境条件综合的空间位置。造林 (种草) 地上, 凡是与林草生长发育有关的自然环境的综合称为立地条件。各种环境因子也叫立地因子[1]。立地因子重要包括海拔高度、纬度、地形、坡向与部位、土壤条件、水文植被等, 通过立地条件分析, 确定适合项目区立地条件的树种 (草种) 类型。用于开发建设项目植被恢复的植物要具有生态适应性。主要是指植物的生物学、生态学特性适应于自然环境。用于开发建设项目水土保持的植物应为当地的乡土或适应当地气候、土壤特征的外来植物品种, 只有该植物对当地的气候、土壤能够适应才能在项目区顺利成活, 并健康生长, 最终形成稳定的植物群落, 达到植被恢复的目的[2]。因此, 适地适树 (草) 是建设项目水土保持植被恢复设计的重要原则。
2 景观协调性原则
景观协调性是指项目区设计恢复的植被与周边的植被群落和谐统一, 在群落形态、植物品种构成等方面和周边的植物群落相近;同时植被修复后带来的视觉效果要和建设项目及其周边相协调, 提升项目的整体美感。植被群落协调性表现在植被恢复设计的植物种类和特性上要与周边的相一致, 即项目区周边是森林、树木为主的环境, 也要设计恢复为林地, 周边是灌丛的环境, 要恢复为灌丛, 周边是草地的要恢复为草地, 同时, 恢复的植被类型和周边原有的植被群落, 不会产生相互干扰和影响, 导致生态退化的发生。除了植物的保水保土作用之外, 植物的视觉效应也是植物措施的作用之一, 不仅包括植物本身的美, 也包括植物与周边环境的协调美[3], 通过植物的视觉效应, 景观的和谐提升项目区的整体美观。特别是建设项目的重点部位, 例如办公区、生产生活区等, 在条件具备的情况下, 可以结合项目的水土保持植物措施, 营造视觉效果良好的园林景观, 改善当地的景观环境。
3 草、灌、乔优化配置的原则
建设项目水土保持的植物措施其本身也是由草、灌、乔组成的综合系统, 系统内的不同配置情况, 将影响植被恢复的生态和水土保持效果。因此, 设计植被恢复措施, 要遵循优化配置的原则。主要体现在:
a.在树种搭配上力求乔、灌木混交, 是指形成复层混交林, 提高防护效果;b.与传统的造林的是水土保持植被恢复还涉及种草的设计, 及乔灌草复合设计是水土保持植被恢复设计要达到的较高目标, 也是优化配置的主要内容;c.乔灌草之间的优化配置。不同树种之间, 不同灌丛之间和不同草种之间可能存在相互干扰和作用, 树和灌丛之间, 树和草之间及灌丛和草之间也可能存在干扰和影响。例如, 在树下的草种选择时, 要考虑其光照需求, 选用喜阴草种, 才能保证其生长。
4 以工程措施为依托的原则
开发建设项目的植被恢复是以工程为依托进行的植被恢复工程。也就是说为了保护自然环境, 在一些由于开发建设项目施工导致的水土流失严重的灾害地段、或与严重水土流失危险的裸地上, 为了减轻或消除其对交通、水利、工矿企业、城镇、农牧业生产的威胁, 并改善当地的生态环境条件, 美化生活环境, 需要结合工程措施为植物的生长创造出较为适合的基本环境条件, 并使其基础固定下来, 然后进行平面的和立体的绿化工程[4]。因此, 与一般的植被恢复不同的是建设项目的植被恢复是在较为困难的立地条件下进行施工, 是以建设项目的土建工程为依托来完成的, 一方面植被恢复设计要充分考虑到工程的具体立地条件, 比如弃土场、弃渣场、边坡等需要植被恢复地段的具体条件;另一方面在某些工程部位, 也要为了实施植被恢复措施, 相应地辅以一定的工程措施, 创造更好的实施植被恢复措施的空间和条件。
5 重点与一般相结合的原则
任何一个建设项目在工程施工的不同部位对地表造成的干扰和破坏是不一样的, 因此需要恢复和治理的程度是存在差异性。在施工水土流失危害的重点部位, 比如说取土场、弃渣场、开挖和填筑量比较大的部位以及大的边坡等部位, 作为水土流失控制的重点部位, 布设和设计植被恢复的主要措施;相对开挖、填筑量小, 工程干扰性对强度不大的部位, 可以布设一般的水土保持植被恢复措施;对于涉及范围比较大的项目, 尤其是较大的线性工程, 项目经过的地区生态环境状况有很大的差别, 在生态脆弱地带的水土保持植被恢复和保护措施, 要强于生态环境相对好的地区, 因为生态环境相对好的地区生态自我修复能力比较强;同时, 工程建设的重要和一般的区别也可做为水土保持植被恢复措施设计参考, 对于工程的管理办公区域, 生产生活区域是人员比较集中, 活动比较频繁的区域, 可以作为水土保持植被恢复设计的重点区域, 结合水土保持植被恢复提高绿化标准, 在经济允许的条件下, 适当地进行庭院的绿化、美化工程, 达到一举两得的效果。
6 因地制宜的原则
植被恢复措施的设计要遵循因地制宜的原则, 不是所有的立地条件都适合设计和实施植被恢复措施, 植被恢复措施的设计一定要充分考虑到当地的具体自然环境条件。例如在降雨量比较少的干旱地区, 由于植物生长的水分条件较差, 无论是植树还是种草都难以保证成活, 因此, 在干旱地区的建设项目水土保持措施设计上一方面要以预防、保护为主, 另一方面要谨慎选择种树种草措施, 尽量采取其它措施, 但到保持水土的效果。
7 经济合理性的原则
水土保持方案本身的投资一般仅占主体工程投资的1%~4%, 对工程投资的控制影响不大。但是目前尚有部分方案将水土流失防治目标值定的很高, 以致水土保持投资偏大, 甚至接近工程总投资的10%以上[5], 其中很大一部分是植物措施, 因此水土保持植被恢复措施的设计要坚持经济合理的原则, 在防护效果相同的情况下, 尽量选择经济适用的树种和草种, 以使水土保持总投资控制在合理的范围之内, 还要顾及树草中的后期维护的难易与成本的投入, 不同树种和草种的后期养护相差很大, 没有相应的后期养护, 不能实现植被恢复和保持水土的目的, 在植被恢复的设计中从经济的角度给予足够的重视。
参考文献
[1]王治国等.林业生态工程学-林草植被建设的理论与实践[M].北京:中国林业出版社, 2000.
[2]赵永军.开发建设项目水土保持方案编制技术[M].北京:中国大地出版社, 2007.
[3]刘常富, 陈玮.园林生态学[M].科学出版社, 2003.
[4]王礼先, 朱兆金.水土保持学 (第二版) [M].北京:中国林业出版社, 2005.