淺談土壤生物工程技術植物材料的篩選與施工

摘 要：土壤生物工程技術是根據對當地自然條件，包括水文、地質、氣候、植被等的試驗分析，研發出適合當地生長的植物材料的一種技術。這種技術對拯救瀕危物種，改善自然環境具有重要的作用。本文從篩選與施工兩方面對土壤生物工程技術植物材料進行研究和分析，旨在促進該技術價值得到充分利用。

關鍵詞：土壤生物工程技術；植物材料；篩選；施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.058

0 前言

人口的不斷增加與社會的快速發展對自然資源的需求與日俱增，對生態環境的破壞以及由此引發的滑坡、泥石流等自然災害也在不斷加劇。面對日趨嚴重的生態破壞問題，如何改善生態環境，保護自然資源成為人們迫切需要解決的一個問題。土壤生物工程技術植物材料憑借諸多優勢在上述問題的解決中發揮了巨大的作用。

1 土壤生物工程技術植物材料的篩選

篩選適合用土壤生物工程技術進行栽植的植物材料時，需要從各相關方面對植物材料的特性進行分析，包括生長環境適應性、生長特性、根系空間分布情況等。根系空間分布情況與生長特性直接反映著植物材料對生長環境的適應性，由此本文將通過試驗重點分析不同植物的生長環境適應性。

在土壤生物工程技術植物材料的篩選中，對植物生長環境適應性進行分析是篩選的一個重要環節[1]。只有通過適應性分析才能篩選出適用于土壤生物工程技術的植物材料。根據陸生植物和水生植物生長環境的不同，需要采用不同的試驗，本文以陸生植物為例，選取桑樹、榆樹、香花槐和竹柳四種植物作為試驗對象進行人工邊坡試驗。設置兩個邊坡進行對比，取種植后1個月的發芽率和3個月后的成活率作為植物材料生長環境適應性分析依據。

試驗結果顯示：在邊坡一上，1個月后4種植物的發芽率均達到85%以上，桑樹的發芽率為89%，榆樹的發芽率為85.6%，香花槐發芽率為92.4%，竹柳發芽率為96.5%。邊坡二上，4種植物的發芽率差異較大，其中榆樹發芽率最低為72%，其次是桑樹發芽率為74%，竹柳的發芽率最高達到93.5%，香花槐發芽率為85.5%[2]。從兩組邊坡4種植物發芽率比較來看，桑樹和榆樹的發芽率差異較大，且邊坡二發芽率小于邊坡一發芽率，相差幅度較大。3個月后，邊坡一上桑樹、榆樹、香花槐和竹柳4種植物的成活率分別為84%、70.5%、86.5%和92%，邊坡二上4種植物成活率分別為64.5%、55%、83.5%和89%。對兩邊坡成活率比較發現，榆樹3個月的成活率都是最低的，而竹柳成活率是最高的。說明竹柳和香花槐兩種植物材料比較適合采用土壤生物工程技術[3]。

2 土壤生物工程技術植物材料的施工

對于土壤生物工程技術而言，不同施工方式對同一植物材料生長有著巨大影響，同一施工方式對不同植物材料也有著巨大的影響，需要從土壤理化性質、坡面侵蝕來確定不同植物材料適宜選用的施工方式。

2.1 施工方式與土壤理化性質

不同施工方式對土壤理化性質有著不同的影響，而土壤理化性質直接影響著植物材料生長好壞。因此，土壤物理性質（以土壤容重為主，容重越小，土壤肥力越好）與土壤化學性質（PH、有機質等）是衡量土壤生物工程技術施工方式合理與否的兩個重要指標。選取金絲柳和紫槐樹兩種植物在層栽、梢捆兩種施工方式下土壤物理性質與化學性質變化情況進行試驗分析，結果顯示：與原土壤容重相比，在施工一段時間后兩種植物的兩種施工方式土壤容重均有所降低，土壤的物理性質得到有效改善。其中，層栽施工方式對土壤容重的影響要更大，而紫槐樹兩種施工方式對土壤物理性質的影響要略大于金絲柳[4]。與原土壤化學性質相比，兩種施工方式的土壤有機質均有一定幅度增加，堿性土壤PH值均有所下降，說明土壤肥力增大，且層栽的影響程度高于梢捆。同時，在兩種施工方式下，紫槐樹土壤有機質增加量高于金絲柳。

2.2 施工方式與坡面侵蝕

不同施工方式對坡面的侵蝕程度與侵蝕速度不同，需要從坡面產沙量（反映降雨對坡面侵蝕程度）與坡面徑流特征（反映施工方式對坡面保護程度）兩指標來分析不同施工方式對坡面侵蝕產生的影響，進而判斷出土壤生物工程技術植物材料適合采用某種施工方式[5]。選取層栽、梢捆和植物方格三種施工方式對兩種不同強度降雨情況下的坡面徑流量進行試驗，結果表明：層栽停流時間最長，植物方格徑流停流時間最短，可能是因為這種施工方式植被稀疏、截流效果差。同時，在降雨強度較大時，植物方格產生的徑流量最少，層栽徑流量最大，說明植物截流效果顯著。坡面產沙量試驗結果顯示：兩種降雨強度下，層栽的產沙量都是最小的，而降雨強度的增加梢捆產沙量達到最大，說明層栽施工方式對坡面的保護程度最大。

3 總結

由上可知，應用土壤生物工程技術，要想確定適宜的植物材料與施工方式，就需要對植物材料的生長環境適應性、生長特性、不同施工方式對不同植物的影響等各相關方面進行試驗分析。通過各項試驗，從中篩選出適合當地環境生長的植物材料并確定出恰當的施工方式，從而發揮土壤生物工程技術優勢，加強生態環境保護。

參考文獻：

[1]錢斌天.土壤生物工程技術植物材料的篩選和施工方式研究[D].北京林業大學，2013.

[2]王穎.土壤生物工程在京郊示范區中生態修復的應用研究[D].北京林業大學，2012.

[3]劉萌.城鎮河道生態護坡材料篩選及其生態健康評價研究[D].山東師范大學，2013.

[4]劉瑛，高甲榮，顧嵐.基于植物柔韌性的土壤生物工程護岸材料選擇[J].北京林業大學學報，2013（06）：74-79.

[5]婁會品，高甲榮，王越，張金瑞.土壤生物工程減少坡面侵蝕效果[J].水土保持學報，2011（04）：50-53.