土壤生物工程————边坡生态修复新技术

土壤生物工程是以可靠土壤工程为基础的生物工程，即利用活植物及其他辅助材料，建设各种坡面（山坡、河湖岸、海岸坡等）、实现坡度减坡等功能的综合工程技术、减少水土流失和改善栖息地栖息地。用植物固坡的方法自古就有，近20年来风靡欧美，成为固坡、控制侵蚀和恢复生境的重要工程方法。土壤生物工程的生态修复功能和效果日益为人们所认识。现代土壤生物工程要求运用生态原理对实际植物和土壤系统进行缜密的调查和设计，利用植物强化土壤结构、限制表层土壤颗粒的运动、改善边坡生态系统等。既稳定边坡、控制水土流失，又保证边坡植被水平和垂直结构合理、生态系统演替有序、景观优美。与传统工程技术相比，土壤生物工程的技术、生态、经济和美观优势十分明显。当然，土壤生物工程不能完全取代传统工程技术。在工程实践中，两者通常结合使用，以取长补短。土壤生物工程的原理与其他工程不同。土壤生物工程是以活体植物的根、茎（枝）或整体作为结构的主要元素，按照一定的方式、方向和排列进行插入、种植或掩埋。坡度的不同位置；在植物群落生长和建立过程中加固和稳定边坡，控制水土流失和生态恢复。许多研究表明：植物可以降低土壤空隙的压力，吸收土壤水分；同时，植物根系可以增加土壤的剪切力，增强土壤的附着力，从而使土壤结构牢固稳定。坡地植物可以拦截降雨、延缓径流、调节土壤湿度、减少风对土壤表面的影响；还可以通过截留、蒸散、储存等方式促进土壤水循环，促进土壤发育和表层活土的形成，调节近地温湿度，促进植物生长，提供和改善多种生境，恢复生态功能和斜坡的生物多样性。土壤生物工程基本技术土壤生物工程需要使用大量能够快速长出新根的木本植物。最常用的木本灌木和树木是：柳树、杨树、山茱萸或其他本土树种。在河坡上使用的植物，特别是靠近水位的植物，除了要求快速生根外，还必须具有良好的耐水性。土壤生物工程的种植技术比较简单，主要有三种形式（见图）：（1）单枝砍伐：直接砍伐乔灌木能成活生长的枝条（如柳枝等）根。其工程特点是工作量小、成本低、适应性广，常与柴笼、灌木垫结合使用。 （2）捆植：又称柴笼，将树枝捆成一捆，通常按等高线浅埋于岸坡高水位以上位置。其工程特点是施工简单、易于建模，多用于缓坡水土流失治理。柴笼生长成型后，具有良好的景观效果。 （3）层植：又称灌木席，植物枝条结构呈层间或行间相间的形状，枝条形成栅栏状，可横向或纵向排列，也可采用不同角度种植。它通常与土工布、石笼、堆石等其他结构结合使用，其施工技术相对复杂。生长形成后，具有较强的防冲刷、防冲刷、稳定岸坡的功能，景观效果非常好。以上三种基本的种植技术和方法，从点、线、面相结合，可以构建各种类型的坡面、不同形状的坡面以及不同景观效果的生态坡面。河道生态坡岸应用上海环境科学研究院和华东师范大学河口海岸国家重点实验室对土壤生物工程技术和方法进行了系统研发，并应用于机场镇、 2004年初，上海浦东新区利用土壤生物工程技术建设了生态河生态岸。 示范项目表明，土壤生物工程可以显着恢复和改善河流坡岸生态系统：（1）植物根系对坡岸的稳定作用许多研究表明，土壤的剪切力或粘聚力与根系生物量直接相关。成正比关系。经过9个月的生长，坡岸土壤中植物根系的新增生物量达到每立方米0.12-0.34公斤（干重），大大增强了河岸的稳定性。然而，未进行土壤生物工程的坡岸虽已疏浚修复，但坡岸长期裸露，植被未恢复，导致坡岸侵蚀严重，前期的疏浚修复力度已经落空。短的。 （2）对河道坡岸生境改善的3次生物学调查表明，随着先锋种树皮柳群落的逐步形成，灌垫下草本植物的生境得到了改善，数量也有所增加。草本植物种类逐渐增多。增加到13种。坡岸植物生态系统得到恢复。 （3）减少底栖动物对坡岸的破坏手蟹等底栖动物喜欢在坡岸潮间带挖洞筑巢，坡岸在潮间带的影响下很容易被侵蚀剥落。潮。采用柴笼技术的生态坡岸，不仅保留了底栖动物的栖息地，而且显着减少了其对坡岸的破坏。据统计，在没有柴笼防护的坡岸上，坡岸潮间带每平方米有20个溶洞之多；而种植柴笼的坡岸上，坡岸潮间带每平方米只有20个洞穴。有2至3座，有效保护了潮间带。 （四）显着改善人居环境和质量土壤生物工程显着改善了人类和其他生物的生存环境和质量。采用土壤生物工程及其他生物技术（如水生植物全/半系列技术）改造的坡岸，仅几个月的时间，先锋树种树皮柳、垂柳群落、结缕草群落、挺水植物茭白、菖蒲群落等已长成坡岸上，为其他物种（包括动植物）的生长创造了良好的栖息地，审美效果极佳。更重要的是，用土壤生物工程建造的边坡将随着植物群落的生长和成熟、植物根系的生长和扩大、边坡生态系统的完善和秩序而变得更加坚固和稳定；其对水土流失和水土流失的控制，对整个河流生态系统（包括陆地和水生生态系统）的影响，甚至对河流水质的改善，越来越明显和突出。另外值得一提的是，河岸边坡土壤生物工程建设取样成本很低，仅为石质护岸的1/10；上海浦东新区机场镇生态坡岸自2004年春建设以来，除例行检查外，未收取其他管理费用。 （来源：中国环境报）