土壤生物工程減少坡面侵蝕研究
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1試驗(yàn)策略分析
在籬擋墻、埋根、扦插以及灌叢墊等生物工程措施的截流以及減沙效果方面,使用了人工降雨的策略。將針孔式降雨儀器作為試驗(yàn)儀器,儀器周圍利用遮雨布進(jìn)行擋風(fēng),這樣能夠降低風(fēng)對降雨造成的影響。進(jìn)一步需要對不同降雨強(qiáng)度下以及不同生物工程措施下的初始產(chǎn)流時間以及產(chǎn)沙量等指標(biāo)做好詳細(xì)記錄。基于降雨試驗(yàn)前期,需做好土壤含水率的測定工作,在這方面所使用的工具是鋁盒,并完成鋁盒取土工作。在降雨器雨滴開始滴落的時候進(jìn)行計(jì)時,做好降雨時間以及坡面起始產(chǎn)流時間等方面的記錄,每間隔5分鐘完成1次采集,使用量筒測量體積。另外,經(jīng)過濾之后,還需要做好徑流過程中泥沙含量的測量。
2.1徑流特征分析
結(jié)合試驗(yàn)策略可知,所應(yīng)用到的生物工程措施包括籬擋墻、埋根、扦插以及灌叢墊等。在這些措施跟隨雨強(qiáng)變大和土壤含水率增大的情況下,初始產(chǎn)流時間發(fā)生了很大程度的改變,和裸露邊坡比較,這些生物工程措施的延緩產(chǎn)流效果非常顯著,地表產(chǎn)流經(jīng)過的時間顯著向后推移,從而使水土?xí)r間實(shí)現(xiàn)有效延長,使雨水入滲功效得到有效增強(qiáng)。基于土壤生物工程措施當(dāng)中,使產(chǎn)流時間停止最長的是灌叢墊,同時它的滯留效果也非常好。由此可以得出結(jié)論:對于土壤生物工程措施來說,延長坡面水土作用時間的效果是非常顯著的,同時使水流動力得到有效降低,進(jìn)一步起到了保護(hù)坡面的作用。
2.2土壤侵蝕特征分析
可以清楚地判斷出4類土壤生物工程措施坡面產(chǎn)沙率的大小順序,即為:扦插＞灌叢墊＞埋根＞梢捆。基于降雨過程當(dāng)中,梢捆生物工程措施的坡面產(chǎn)流以及產(chǎn)生率較小,這是由于梢捆受到土壤水分含量小的影響。另外3類土壤生物工程措施的產(chǎn)沙率維持在每分鐘0.01～0.08g。由此可知,若雨強(qiáng)＜1.0mm/min,那么每一類土壤生物工程措施均能夠發(fā)揮出降低坡面侵蝕的顯著效果。
2.3防護(hù)效果分析
結(jié)合其他一些學(xué)者的研究,可以發(fā)現(xiàn):對于土壤侵蝕過程線來說,是存在比較大的波動的,各類土壤生物工程措施對坡面產(chǎn)生的防護(hù)效果也存在各大的差異。要想使坡面的侵蝕得到有效改善,最好選擇扦插與埋根兩類土壤生物工程措施。主要依賴于這兩類措施能夠使植物枝葉生長較稀疏,這樣便能夠?yàn)椴荼局参锏母采w提供便利,在草本植物根系龐大的情況下,便能夠使坡面侵蝕得到大大減小。與扦插與埋根比較,灌叢墊與梢捆兩類土壤生物工程的效果卻顯得比較差,主要會造成較大的產(chǎn)沙率。在雨強(qiáng)變大的情況下,每一種土壤生物工程坡面產(chǎn)沙量均會呈不同程度的增加。但是,和裸露邊坡比較,各類土壤生物工程措施還是起到了制約坡面侵蝕的良性作用。
3結(jié)語
土壤生物工程屬于一類生態(tài)環(huán)境防治措施,將其合理、科學(xué)地應(yīng)用,能夠使河流邊坡保持穩(wěn)定,同時使遭遇破壞的生態(tài)環(huán)境得到有效恢復(fù)。通過本課題的探究,認(rèn)識到對于坡面侵蝕情況,采取籬擋墻、埋根、扦插以及灌叢墊等生物工程措施具有顯著的效果,能夠延長坡面水土作用時間,同時使水流動力得到有效降低,進(jìn)一步起到了保護(hù)坡面的作用。當(dāng)然,這些土壤生物工程措施也需要合理使用,掌握每一種措施的優(yōu)勢與劣勢,在科學(xué)規(guī)范使用的基礎(chǔ)上,將能夠使坡面侵蝕的徑流量與侵蝕量得到有效減輕,進(jìn)一步使坡面侵蝕狀況得到全面改善。
作者：王妍 單位：江漢大學(xué)文理學(xué)院
