兰州新区黄土工程开挖边坡植被重建初期土壤水分初步研究

兰州新区位于黄土高原西段,为典型干旱区,道路修建形成了许多坡度大于30°的工程开挖边坡。在边坡上重建植被对改善局地景观和防治水土流失具有重要的作用,而坡面土壤水分状况对植被重建影响重大。选择3种整地类型(条形坑、圆形坑和原状坡样地),研究兰州新区黄土工程开挖边坡植被重建的初期土壤水分状况,结果表明:3种整地类型中条形坑的土壤水分条件最好,与圆形坑、原状坡样地土壤水分存在显著差异(P<0.05)。不同灌溉频率下原状坡样地0~20cm土层土壤含水量较低,20~50cm土层土壤含水量较高。土壤含水量的变异系数随土层深度的增加而减小,随灌溉频率的降低而增加。在边坡植被重建初期,需把土壤水分维持在8.4%~10.8%,即田间持水量的38%~49%,才能保证植物正常生育生长。当栽植的植被根系长度大于10cm时,可考虑将喷灌频率从每天喷灌改为隔天喷灌,否则植物有死亡的风险。研究结果可为类似的黄土边坡植被恢复和生态建设提供参考。

几种工程措施对黄土区陡峭边坡植被盖度的影响及其机理

陡削以兰州新区的一段陡峭边坡作为试验地点,通过分析在植被重建初期经人工整地后形成的4种微地形(大圆形坑、小圆形坑、条形坑和原状坡面)的植被盖度特征及环境因子(土壤硬度和水分、地表和空气温度、坡位、无纺布)对植被盖度的影响,探寻能有效提高植被盖度的几种工程改造措施。研究表明:①铺设了无纺布坡面的植被盖度显著大于对照坡面;陡峭边坡不同坡位的植被盖度:下坡位>中坡位>上坡位(P<0.05),这与自然坡面植被盖度分布规律一致。②3种微地形的植被盖度均显著大于陡峭坡面,其中条形坑的土壤水分和植被盖度最大,最大盖度维持的时间最长。③微地形和坡面的植被盖度均与土壤水分呈显著正相关,与空气温度、地表温度均呈显著负相关;微地形的土壤硬度(3kg·cm^-2)适宜植物生长,大于该值会对植被生长产生抑制作用;铺设无纺布有利于促进上坡位的植被生长,使坡面植被分布更均匀。研究结果表明,在陡峭边坡坡度、坡位和温度等无法改变的情况下,选择对压实的坡面进行整地翻耕处理,增加长条坑的数量并铺设无纺布等有效的工程改造措施,能显著增加植被盖度,促进植被恢复。