新型生态植被毯边坡防护技术水土保持效应研究

第48卷第13期2017年7月人民长江YangtzeRiverVol.48,No.13July,2017文章编号：1001-4179(2017)13-0020-03新型生态植被毯边坡防护技术水土保持效应研究麩反年1，斗青业2，郭仁I2，噱晴I1，斗晚繁2(1.河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450016;2.河南华美生态环境科技股份有限公司，河南郑州450016)摘要：新型生态植被毯边坡防护效果良好，目前常用的植被毯种类有椰丝型、麦秸型以及椰丝麦秸混合型。为优选出性价比最高的植被毯材料，对这3种植被毯上建植植被的植被覆盖度、有效根密度、地表径流量、土壤侵蚀量和土壤抗蚀性能进行了对比分析。结果表明，与在自然坡面上建植植被相比，植被毯护坡均可以增加土壤的覆盖度，减少降水的径流量与土壤侵蚀量。结合植被毯的产品质量指标，椰丝麦秸混合型植被毯性价比较高，可以作为普遍推广的植被毯品种。研究成果可为植被毯的施工及推广应用提供一定科学依据。关键词：边坡防护；水土保持效应；生态植被毯中图法分类号：S157文献标志码：A植被覆盖层能减小降雨对地面的冲击力，并由于增加地面糙率而减小了水流流速，气流或者水流的作用力被分散在覆盖物之间，覆盖物完全承受了原来作用于地表土粒上的力，在边坡水土保持中发挥了重要作用[1_2]。植被毯（植生毯、草毯）以稻草、麦秸等为原料，添加了草种、保水剂、营养土等材料，是国际上常用的专门应用于岩石、砂质土坡、陡坡的最简洁有效的水土保持植被恢复措施[3]。目前，植被毯边坡防护技术的推广实施在我国尚处于初级阶段，具有十分广阔的发展前景，研究多集中在技术工艺m、水土保持效应等方面国内常用的植被毯有麦秸、椰丝及椰丝麦秸混合型等不同种类，由于材质与结构不同，植被毯的成本也有明显差别。随着植被毯护坡技术的推广，迫切需要选择一种成本低且绿化效果好的植被毯材料。为研究不同植被毯的水土保持效果，本文以不同种类的植被毯为实验材料，对比分析了不同植被毯上建植植物的植被覆盖度、有效根密度、土壤抗蚀性能以及地表径流量，以优选出性价比最高的植被毯材料。1材料与方法1材料与方法1.1试验场地概况1.1试验场地概况试验选择在河南“新郑机场-西华”高速公路（一DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2017.13.005期）三标的路基边坡进行。路基边坡长200m(45K+100~45K+180)，填方最大高程为5.5m，修整为二级边坡，坡率为1:1和1:0.8。路基边坡土壤多为粉砂性土，含泥量低，含水量低，透水性好。试验场地属暖温带大陆性季风气候，年平均气温为14.52°C，平均无霜期221d，年均降水量627.5mm,年平均日照2481.9h，雨季多集中在7，8月份。1.2供试材料1.2供试材料植被毯选用河南华美生态环境科技股份有限公司生产的纯麦秸型、椰丝麦秸混合型（1:1)、纯椰丝型植被毯，规格为2.5mx30m，密度为300g/m\植物种子选用从郑州购进的黑麦草、高羊茅、无芒雀麦和苜蓿种子，发芽率超过85%。1.3测定项目与方法1.3测定项目与方法2014年9月，在河南“新郑机场-西华”高速公路植物护坡工地同一施工段，选用纯麦秸型、椰丝麦秸混合型（1:1)、纯椰丝型植被毯分段进行铺设，每段长20m，选用黑麦草、高羊茅、无芒雀麦和苜蓿混播进行植被培育，每种材质类型植被毯铺设20m长的坡段，植被毯密度规格选用300g/m2,同时选择没有铺设植被毯的坡段培育植被进行对照培育实验（CK)。植被培育10个月至形成完整植被后进行植被毯防护效果的收稿日期=2017-04-19作者简介：赵廷华，男，教授级高级工程师，主要从事水利工程的设计与研究工作。E-mail:hpdwzth@hnsl.gov.cn第13期赵廷华，等：新型生态植被毯边坡防护技术水土保持效应研究21实验。1.3.1植被覆盖度测定2015年7月进行了植被覆盖度与叶面积指数的测定。①植被覆盖度。植被覆盖度采用针刺样点法测定，样方面积1mxlm。即在1m2样方内用插钎垂直插下所触及植物枝叶的针数与总针数的百分比。②叶面积指数。将边长20cm的正方形细铁丝框随机放置于试验材料上方，收集铁丝框内部的所有叶片并迅速封存，用叶面积仪（LI-3000A，LI-COR，USA)测定其叶片总面积。测定均重复3次，取平均值。1.3.2有效根密度测定植物主要通过根径不大于1mm的根系提高土壤抗侵蚀能力^1〇〇cm2土壤截面上对土壤抗冲性有增强效应的径级不大于1mm须根的根数，为有效根密度值。每个调查场随机挖取3个10cmX10cmX10cm的土方，从4个剖面清查每个土方径级不大于1mm须根的根数，得出每个土方的须根数，再求出3个土方须根数的平均值。1.3.3土壤抗蚀性能测定用环刀在样地内取5cm深的