导　　师： 高甲荣

学科专业： I0707

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 北京林业大学

摘　　要： 土壤生物工程是一项建立在可靠的土壤工程基础上,融入生态学理念的工程技术。它利用自然界中各种各样的材料来构建河坡岸,如植物、土壤和石头等。将植物根系、茎和枝干构建成整体,能够实现边坡的稳定、水土的保持和河流生态系统的提高。利用土壤生物工程技术对北京市郊区河流示范区河流进行生态修复,对于改善河流的生态系统,使其恢复到“近自然”的水平,有着显著地效果,利用土壤生物工程对河流生态系统进行修复工作,不仅能够达到岸坡结构稳定的要求,也在很大程度上提高了景观效应。本文归纳总结北京郊区现有的土壤生物工程措施,对各种措施进行CAD图的绘制,说明其特点以及适用范围,施工时的要点以及后期维护管理等问题。对北京郊区琉璃河河段以及昌平苗圃实验基地各种植物的生长特性以及根系特征进行研究,分析相同植物在不同土壤生物工程措施下的差异性,以及同一种土壤生物工程措施下,不同植物的差异性,筛选出适宜于北京郊区土壤生物工程施工的植物材料。对于琉璃河河段以及昌平实验基地的植物在扦插措施下进行现场抗拉实验,比较不同植物根系在水流作用下和人工边坡的固土能力,探讨植物和土壤之间的力学关系。在不同的土壤生物工程施工方法不同的情况下,成活的毛柳的生长情况达到较高的水平,不同的土壤生物工程措施的新枝高度和基径分别平均增长到116.9cm和0.85cm。由于施工方法不同,毛柳的生长表现出明显的差异；完工1个月后,各种措施毛柳的生长状况由好到差依次是灌丛垫、埋根、梢捆,完工4个月和5个月和13个月后,生长状况由好到差依次是：埋根、梢捆、灌丛垫、扦插。基径的生长情况与生长高度的情况遵循同样的规律。土壤生物工程施工后河溪岸坡植物快速恢复,生物多样性增加。应用金丝柳、紫穗槐、毛柳植物材料对40m人工边坡进行生态修复性试验,调查与监测3种植物材料的生长状况,并对其进行适宜性评价。结果表明：采用扦插措施,金丝柳的基径与毛柳的基径存在显著性差异性,毛柳平均基径比金丝柳小22.5%,金丝柳的株高与紫穗槐的株高存在显著性差异,紫穗槐平均株高比金丝柳小33.3%。采用灌丛垫措施,紫穗槐的基径与金丝柳的基径存在显著性差异,金丝柳比紫穗槐的平均基径小18.2%,株高的生长情况3种植物无明显差异。在扦插和灌丛垫措施下,金丝柳、毛柳表现出良好的适应性,而紫穗槐适合用于灌丛垫措施。利用金丝柳、毛柳两种植物对琉璃河天然河道坡岸和昌平人工边坡两个试验点进行土壤生物工程生态修复进行对比研究,结果表明：土壤生物工程对人工边坡的修复效果优于对河道坡岸,其中金丝柳比人工边坡的金丝柳的新生根系生物量小28.7%,人工边坡中的金丝柳的根系最大抗拉力是天然河道坡岸中的1.4倍,河道坡岸的毛柳比人工边坡毛柳的新生根系生物量小36.4%,人工边坡中的毛柳的根系最大抗拉力是天然河道坡岸中的1.3倍。

关 键 词： 土壤生物工程 琉璃河 昌平实验区 生态修复 近自然

分 类 号： [X171.4]

领　　域： [环境科学与工程]