几种草本植物护坡效果评价

论文摘要

近年来,我国基础设施建设得到了迅猛地发展。公路、铁路、水利等工程建设经常开挖大量的边坡,使边坡植被遭到严重破坏,易造成水土流失、滑坡、泥石流等生态环境问题,使用传统的工程护坡方式虽然抗冲刷能力强,但是经济性差、景观效果差,而使用植被护坡既能达到护坡目的,又能克服传统护坡方式的缺点。植被护坡是利用植被涵水固土的原理以达到减轻坡面的不稳定性和侵蚀,同时美化生态环境的一门新技术。本文以东北林业大学实验林场兴安路公路边坡为试验地,根据东北地区的气候条件、一般公路边坡的土质条件等选取了5种常见的草本植物（紫羊茅、紫花苜蓿、白三叶、小冠花和草地早熟禾）进行种植,观测各种植物的生态适应性、固土能力,然后利用数学方法评价出各种植物的护坡效果。本文主要的工作如下:（1）观测这些草本植物的发芽状况、生长速度、覆盖度、抗旱性、抗热性等指标,作为评价其护坡效果的重要指标。（2）在尽量不破坏原状土的情况下,用环刀进行现场取样,然后进行大量含根土的直剪试验,测得不同植物含根土体的抗剪强度,从而得到不同植物根-土复合体的粘聚力和内摩擦角,并与不含根土的粘聚力和内摩擦角进行对比,评判这几种草本植物的固土能力。（3）现场进行大量的原位抗拔试验,得出不同护坡草本植物的抗拔力,作为评判植物护坡效果的一个重要指标。（4）根据各指标试验的结果,运用基于层次分析法的模糊综合评判方法对植被护坡效果进行综合评判,选出最适合于本文条件下的公路护坡植被。通过试验最终得出紫花苜蓿和小冠花是作为本试验条件下护坡植物的首选,特别是紫花苜蓿;其次可以考虑白三叶;护坡效果最差的就是紫羊茅和草地早熟禾,最主要的原因就是在本试验条件下这两者的生态适应的能力较弱,而在较湿润地区可以考虑用作护坡植物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出及其背景
• 1.2 国内外植被护坡应用研究状况
• 1.2.1 国内的植被护坡应用研究状况
• 1.2.2 国外植被护坡应用研究状况
• 1.3 植被护坡技术在应用中存在的问题
• 1.4 本文研究的目的及其意义
• 1.4.1 本文研究的目的
• 1.4.2 本文研究的意义
• 1.5 本文研究的主要内容及其方法
• 1.6 本文的创新点
• 2 植被护坡理论研究
• 2.1 概述
• 2.2 护坡植被的功能
• 2.2.1 护坡的功能
• 2.2.2 改善环境的功能
• 2.2.3 景观功能
• 2.2.4 诱导视线的功能
• 2.3 植被护坡的土壤学理论
• 2.3.1 土壤的物理特性与植物生长
• 2.3.2 土壤的水、气、热状况与植物生长
• 2.3.3 土壤的化学特性与植物生长
• 2.4 植被护坡的生态学理论
• 2.4.1 演替理论
• 2.4.2 限制因子理论
• 2.4.3 与空间有关的生态原理
• 2.4.4 生物多样性原理
• 2.4.5 自生原理
• 2.4.6 力能学原理
• 2.5 草本植被护坡的水文机理
• 2.5.1 降雨截留
• 2.5.2 降低动能、削弱溅蚀功能
• 2.5.3 抑制地表径流功能
• 2.6 草本植被护坡的力学机理
• 2.6.1 草本植物根系分布特征
• 2.6.2 草本植物根-土相互作用力学模型
• 2.7 本章小结
• 3 几种护坡草本植物的生态适应性
• 3.1 概述
• 3.2 试验地概况
• 3.3 试验材料与试验方法
• 3.3.1 试验材料
• 3.3.2 试验方法
• 3.4 观测结果与分析
• 3.4.1 盖度-时间动态分析
• 3.4.2 生长高度-时间动态分析
• 3.4.3 抗逆性分析
• 3.5 本章小结
• 4 几种护坡草本植物原位抗拉拔试验
• 4.1 概述
• 4.2 试验设备、试验材料及其试验方法
• 4.2.1 试验设备
• 4.2.2 试验材料及试验方法
• 4.3 试验结果与分析
• 4.3.1 数据处理方法
• 4.3.2 抗拉拔力分析
• 4.3.3 误差分析
• 4.4 本章小结
• 5 几种护坡草本植物根-土复合体的剪切试验
• 5.1 概述
• 5.2 试验设备、试验材料及其试验方法
• 5.2.1 试验设备
• 5.2.2 试验材料
• 5.2.3 试验方法
• 5.3 试验结果与分析
• 5.3.1 土体含水率分析
• 5.3.2 土体抗剪强度分析
• 5.3.3 土样含根量分析
• 5.3.4 根系形态及其根系分布状态分析
• 5.3.5 试验的误差分析
• 5.4 本章小结
• 6 几种草本植物护坡效果的综合评价
• 6.1 概述
• 6.2 基于AHP的模糊综合评价的基本原理
• 6.3 Yaahp层次分析软件的介绍
• 6.4 利用基于AHP的模糊综合评价方法进行护坡植被方案的选择
• 6.4.1 确定因素集和评价集
• 6.4.2 各因素权重的确定
• 6.4.3 构建隶属度矩阵
• 6.4.4 综合评价结果
• 6.4.5 归一化处理
• 6.5 本章小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢