弃渣场边坡草本植物根系力学及土壤抗冲性特征

为筛选出川西屏障区弃渣场固土护坡效果较优的草本植物,以叠溪弃渣场裸地为对照,研究不同乡土草本植物(蒲公英、芦苇、藜)和人工种植草本植物(黑麦草、牛筋草)根系的单根最大抗拉力、抗拉强度、根-土复合体抗剪强度和抗冲性。结果表明:1)草本根系抗拉力随着根系直径的增加而增大,5种草本植物平均单根抗拉力表现为藜(12.42 N)>蒲公英(11.52 N)>芦苇(7.96 N)>牛筋草(4.36 N)>黑麦草(3.36 N),抗拉强度与抗拉力呈现出相反的规律。2)在四级荷载下,根-土复合体抗剪强度大致表现为黑麦草最大,其次为牛筋草、藜、蒲公英、芦苇、裸地;土壤抗冲性指数表现为:黑麦草(3.09 min/g)>藜(2.93 min/g)>牛筋草(2.60 min/g)>蒲公英(2.19 min/g)>芦苇(1.52 min/g)>裸地1.37(min/g)。综上,藜的单根抗拉力最大,黑麦草的抗冲、抗剪强度最大。藜和黑麦草固土性能较优,可在该区边坡植被恢复中推广使用。

工程堆积体典型生态修复措施对土壤侵蚀水动力过程的影响

为探究龙门山断裂带工程堆积体典型生态修复措施下土壤侵蚀产沙和水动力的时间变化特征,并筛选出水土保持效益最佳的生态修复措施,该研究以成兰铁路杨家坪隧道2号横洞弃渣场为研究对象,选取该区典型的生态修复植物(苜蓿(Medicago sativa)、燕麦(Avena sativa)、刺槐(Robinia pseudoacacia))和生态修复材料(羊粪、PVAc(聚醋酸乙烯酯,Polyvinyl Acetate))进行交互搭配,利用模拟放水冲刷试验,研究不同生态修复措施下工程堆积体坡面的径流含沙量和水动力学参数(径流流态、径流流速、径流阻力系数和径流功率等)的变化。结果表明:1)试验条件下,工程堆积体坡面径流含沙量随冲刷时间的增加呈前期波动变化,后期逐渐稳定的趋势;径流流态始终处于紊流状态,径流流速、径流功率随冲刷时间的增加呈逐渐增加—趋于稳定的趋势,径流阻力系数则呈逐渐减小-趋于稳定的趋势;2)各生态修复措施在放水冲刷试验初始阶段的减沙效应最大,且苜蓿、燕麦、燕麦+PVAc和刺槐+苜蓿+羊粪处理能够显著增加径流阻力系数,降低径流流速和径流功率(P≤0.05);3)在工程堆积体生态修复1~2 a后,草本层的水土保持效果最优,乔木的保土效应难以得到有效体现,羊粪和PVAc等的添加并不能发挥有效的增幅效果。该研究区工程堆积体在生态修复初期宜采用黄壤+紫苜蓿、黄壤+燕麦的修复措施。