土壤生物工程減少坡面侵蝕研究
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1試驗策略分析
在籬擋墻、埋根、扦插以及灌叢墊等生物工程措施的截流以及減沙效果方面,使用了人工降雨的策略。將針孔式降雨儀器作為試驗儀器,儀器周圍利用遮雨布進行擋風,這樣能夠降低風對降雨造成的影響。進一步需要對不同降雨強度下以及不同生物工程措施下的初始產流時間以及產沙量等指標做好詳細記錄。基于降雨試驗前期,需做好土壤含水率的測定工作,在這方面所使用的工具是鋁盒,并完成鋁盒取土工作。在降雨器雨滴開始滴落的時候進行計時,做好降雨時間以及坡面起始產流時間等方面的記錄,每間隔5分鐘完成1次采集,使用量筒測量體積。另外,經過濾之后,還需要做好徑流過程中泥沙含量的測量。
2.1徑流特征分析
結合試驗策略可知,所應用到的生物工程措施包括籬擋墻、埋根、扦插以及灌叢墊等。在這些措施跟隨雨強變大和土壤含水率增大的情況下,初始產流時間發生了很大程度的改變,和裸露邊坡比較,這些生物工程措施的延緩產流效果非常顯著,地表產流經過的時間顯著向后推移,從而使水土時間實現有效延長,使雨水入滲功效得到有效增強。基于土壤生物工程措施當中,使產流時間停止最長的是灌叢墊,同時它的滯留效果也非常好。由此可以得出結論:對于土壤生物工程措施來說,延長坡面水土作用時間的效果是非常顯著的,同時使水流動力得到有效降低,進一步起到了保護坡面的作用。
2.2土壤侵蝕特征分析
可以清楚地判斷出4類土壤生物工程措施坡面產沙率的大小順序,即為:扦插＞灌叢墊＞埋根＞梢捆。基于降雨過程當中,梢捆生物工程措施的坡面產流以及產生率較小,這是由于梢捆受到土壤水分含量小的影響。另外3類土壤生物工程措施的產沙率維持在每分鐘0.01～0.08g。由此可知,若雨強＜1.0mm/min,那么每一類土壤生物工程措施均能夠發揮出降低坡面侵蝕的顯著效果。
2.3防護效果分析
結合其他一些學者的研究,可以發現:對于土壤侵蝕過程線來說,是存在比較大的波動的,各類土壤生物工程措施對坡面產生的防護效果也存在各大的差異。要想使坡面的侵蝕得到有效改善,最好選擇扦插與埋根兩類土壤生物工程措施。主要依賴于這兩類措施能夠使植物枝葉生長較稀疏,這樣便能夠為草本植物的覆蓋提供便利,在草本植物根系龐大的情況下,便能夠使坡面侵蝕得到大大減小。與扦插與埋根比較,灌叢墊與梢捆兩類土壤生物工程的效果卻顯得比較差,主要會造成較大的產沙率。在雨強變大的情況下,每一種土壤生物工程坡面產沙量均會呈不同程度的增加。但是,和裸露邊坡比較,各類土壤生物工程措施還是起到了制約坡面侵蝕的良性作用。
3結語
土壤生物工程屬于一類生態環境防治措施,將其合理、科學地應用,能夠使河流邊坡保持穩定,同時使遭遇破壞的生態環境得到有效恢復。通過本課題的探究,認識到對于坡面侵蝕情況,采取籬擋墻、埋根、扦插以及灌叢墊等生物工程措施具有顯著的效果,能夠延長坡面水土作用時間,同時使水流動力得到有效降低,進一步起到了保護坡面的作用。當然,這些土壤生物工程措施也需要合理使用,掌握每一種措施的優勢與劣勢,在科學規范使用的基礎上,將能夠使坡面侵蝕的徑流量與侵蝕量得到有效減輕,進一步使坡面侵蝕狀況得到全面改善。
作者：王妍 單位：江漢大學文理學院
