岩石邊坡植被恢復人工土壤動態特徵及調控機制研究

《岩石邊坡植被恢復人工土壤動態特徵及調控機制研究》是依託四川大學，由辜彬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：岩石邊坡植被恢復人工土壤動態特徵及調控機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：辜彬
• 依託單位：四川大學

項目摘要

針對浙江省舟山市（海島生態環境）和湖州市（陸地生態環境）不同恢復年份礦山岩石邊坡，按不同高度、坡度、坡長、坡向選擇有代表性的典型岩石邊坡，根據草叢、草-灌叢、灌叢、灌叢-次生林、成熟林五種植被類型，調查測定典型岩石邊坡的人工土壤理化性質、土壤生物性質以及植被狀況、土壤侵蝕狀況、失穩破壞形式。根據植被類型，利用時空互代法確定岩石邊坡恢復植被演替時序，利用數學模型（人工神經元網路、多變數變異函式分析、數理化理論等方法）把握岩石邊坡土壤性狀與植被狀況及演替階段、邊坡穩定性之間的相互關係，弄清各種形式植被恢復岩石坡面植被演替階段人工土壤動態特性和調控機理，為岩石邊坡防護與生態恢復提供理論依據。這對促進我國生態建設的健康發展、災後重建以及生態環境保護都將有著十分重要的理論價值和現實意義。

結題摘要

我國是一個多山國家，隨著經濟高速發展，在公路、鐵路、水利、電力、礦山開採、圍海造田等工程建設過程中經常要大量挖方、填方，形成了大量的岩石邊坡。針對不同恢復年份礦山岩石邊坡，按不同高度、坡度、坡長、坡向選擇有代表性的典型岩石邊坡（浙江省舟山市和湖州市以及深圳市道路邊坡，四川地震災害邊坡），根據草叢、草-灌叢、灌叢、灌叢-次生林、成熟林五種植被類型，調查測定典型岩石邊坡的人工土壤理化性質、土壤活性以及植被狀況、土壤侵蝕狀況、失穩破壞形式。根據植被類型，利用時空互代法確定岩石邊坡恢復植被演替時序，利用多變數數學模型，把握岩石邊坡土壤性狀與植被狀況及演替階段、邊坡穩定性之間的相互關係，認識了各型植被恢復岩石邊坡植被演替階段人工土壤動態特性，發現了人工土壤演替性狀與人工土壤形成條件的關係。即：土壤速效養分、土壤酶活性和土壤有機質等因子對土壤質量的貢獻度較大，是影響人工土壤質量的主導因子。土壤特性同植物多樣性之間存在明顯的相關關係，其中土壤速效氮與均勻度指數存極顯著的正相關，與木本層多樣性指數存顯著的正相關；土壤全磷與均勻度指數存顯著的負相關；土壤有效磷與豐富度指數、多樣性指數及均勻度指數都存極顯著的負相關；土壤全鉀與豐富度指數存極顯著的負相關，與草本層多樣性指數存顯著的負相關；土壤速效鉀與均勻度指數存極顯著的負相關；土壤蔗糖酶活性與草本均勻度指數存顯著的負相關。在邊坡植被修復過程中，控制土壤速效養分氮、磷、鉀的供給，提高土壤酶活性以及注重有機物質積累與循環尤為重要。對於人工生態修復的岩質邊坡，人工土壤的厚度是土壤植被生態系統的主要限制因子，若植被的蓋度不高，生長狀況不良，土壤含水量迅速減少，植被生長和恢復的生境狀況也將進一步惡化。這些認識與結果為岩石邊坡防護與生態恢復提供理論依據，在此基礎上可以推動岩石邊坡生態恢復技術方法的改進與創新，對促進我國生態建設的健康發展、災後重建以及生態環境保護有著十分重要的理論價值和現實意義。