石漠化治理的地境再造模式研究

石漠化是自然因素和不合理的人类活动导致土地功能退化、岩石裸露的生态地质灾害,但其根源是脆弱的地质环境,故其治理必须从地质条件入手.植物地境是植物的地下生境,是植物生存的地下空间,由土壤、部分母质及包含在其中的水分、盐分、空气、有机质等构成.地境再造即是人工塑造植物所需的地境条件,为植物生存提供基础.地境再造模式包括植物地境特征调查、地境空间再造、土壤再造和适应所选物种的种植过程.事实证明,植物地境再造模式适用于石漠化治理.

高陡岩质边坡植被根系发育地境特征研究

植被地境是植被生存的物质基础,植被根系是联系植被生长与植被地境条件的纽带。植被在岩体内部的根系分布、形态特征可以反映植被对地境条件的利用情况。在调查实验植被根系发育特征的基础上,依据生态地质学理论,通过分析岩体裂隙内根系生长空间及地境条件(温度、水分、土壤肥分等),结果表明:在高陡岩质边坡条件下,植被根群范围浅,植被根系深入岩体裂隙呈扁平状发育;植被生长的地境条件(温度、水分、土壤肥分等)能满足植被在不同季节的生长发育需求;地境再造技术充分利用岩体裂隙人工再造植物地境条件,为高陡岩质边坡覆绿提供了新思路。

华北地区石灰岩质高陡边坡修复先锋植物遴选

为了遴选出适合于华北地区高陡岩质边坡生态修复的先锋植物,采用地境再造技术在济南石灰岩地区建立了2个高陡边坡生态修复试验场,试验栽植落叶、常绿及藤本类植物共14种,并对2个试验场植物的成活率和生长状况进行长期监测。在对长期监测数据分析的基础上采用综合评价指数法建立植物适宜性评价模型,并以此为依据遴选出适合于高陡岩质边坡修复的先锋植物。研究表明:常绿植物优选侧柏、圆柏及大叶扶芳藤作为先锋植物;落叶植物优选刺槐、黄栌、连翘为先锋植物;藤本类植物爬山虎因其成活率高且生长速率快,可在短期对高陡岩壁有效覆盖,优选作为先锋植物。

高陡岩质边坡体裂隙率与植物生长速度的关系研究

高陡岩质边坡生态修复一直是矿山生态修复中的难点。为探索高陡岩质边坡生态修复中边坡体裂隙率与植物生长速度之间的关系,依托生态地质学理论,在山东省济南市周边先后建立了三个地境再造复绿技术试验场,对三个试验场的植物生长状况和成活率进行定期监测,为每株植物建立了“成长档案”,并通过对研究区边坡坡面裂隙发育特征及裂隙数量划分单元进行统计,计算每个单元的体裂隙率,对比分析了不同单元岩质边坡体裂隙率与植物生长速度的关系。结果表明:对于高陡岩质边坡生态修复,边坡体裂隙率与植物生长速度呈正相关关系,相关系数R^(2)在0.82~0.88之间,说明在一定范围内岩质边坡裂隙越发育,植物生长速度越快,生态修复效果越好。该研究结果对生产实践具有实际指导意义。

高陡岩质边坡覆绿植物生态需水量计算

目前高陡岩质边坡生态恢复方法中,地境再造法主要通过在边坡上重建植物地下生境和植物群落以实现长久覆绿,而边坡内部水量能否满足覆绿植物的需要,则是该技术是否适用的关键。在安庆集贤关选取某高陡岩质边坡作为试验场,应用地境再造法对试验场进行覆绿试种,选用改进的彭曼公式法计算植物实际需水定额,通过概化试验场种植区裂隙岩体单元,计算了试验场种植区裂隙岩体单元中植物生态需水量,并结合后期试验场种植区边坡植物生长状况的野外调查结果,分析试验场种植区植物的生态需水情况以及该技术的适用性。结果表明:试验场种植区裂隙岩体单元中植物每年蒸散消耗的生态需水量为18.75~25.00 kg;后期试验场边坡植物的野外调查显示,灌木较乔木成活率高、长势好,乔木成活率高低与乔木的耐旱性强弱有一定的相关性;地境再造技术可适用于安庆试验场高陡岩质边坡,种植区边坡能供给绝大多数植物充足的水量以蒸腾耗散,但可能无法满足耗水量较大的乔木生长需水的要求。