边坡土壤集成生物工程技术 当前位置:首页成果转化

方案详述(编号:T2016010009)


一、技术背景

土壤生物工程是一项建立在可靠的土壤工程基础上的生物工程,即采用存活植物及其他辅助材料来构筑各类边坡(山地斜坡、江河湖库堤岸、海岸坡岸等)结构,实现稳定边坡,减少水土流失和改善栖息地生境等功能的集成工程技术。

利用植物稳定边坡的方法自古就有,近20年来又在欧美风靡一时,成为边坡稳定、侵蚀控制和生境修复的重要工程手段。土壤生物工程的生态修复作用与效果,已经越来越为人们所认识。现代土壤生物工程要求运用生态学的原理,对实际的植物和土壤系统作出周密的考察和设计,利用植物对土壤结构的强化,对表层土壤颗粒运动的限制,以及对边坡生态系统的改善等作用,不仅能够稳定边坡和控制水土流失,还能确保边坡植被水平和垂直结构合理,生态系统演替有序和景观优美。

同传统的工程技术相比,土壤生物工程的技术、生态、经济和美学优势是显而易见的。当然,土壤生物工程不能完全替代传统的工程技术,在工程实际中通常是两者联合使用、相互完善。

 

二、技术原理

与其他工程不同,土壤生物工程采用有生命力植物的根、茎(枝)或整体作为结构的主体元素,把它们按一定的方式、方向和排列插扦、种植或掩埋在边坡的不同位置;在植物群落生长和建群过程中加固和稳定边坡,控制水土流失和实现生态修复。

 

三、应用与影响

由于土壤生物工程方法简单,造价便宜,效果明显,可以大规模在我国西部、东北、西南和中原等落后地区的土壤侵蚀,水资源管理和水土保持上广泛应用。应用土壤生物工程的方法和当地的植物资源对这些地区的各类边坡(山地斜坡、江河湖库堤岸等)实现稳定加固、水土流失控制和生态修复,可在很大程度上改善这些地区的生态环境。例如西部地区有适生性较好的沙柳、柠条、沙棘等灌木,其根深枝繁叶茂,较耐干旱,且抗风护沙能力最强,在其丛下构成优良的小生态环境与土壤条件,从而形成荒漠与草原中独特的灌丛“小生境”,具有很强的复壮更新能力。我国不少湖泊水库汇水流域水土流失严重,采样土壤生物工程方法在水土流失严重的冲刷水沟、塌陷和侵蚀坡面构筑以活体植物为主体的边坡,可以有效地控制水土流失,恢复边坡的生态环境。

技术优势


与现有技术相比,该技术方案的优势在于:

  • 植物根系对坡岸起稳定作用;
  • 对河道坡岸栖息地进行改善;
  • 减少了底栖动物对坡岸的破坏;
  • 明显改善了人居生活环境的质量。

技术效果与指标


目前,该方案已通过中试,进入生试阶段。我们通过实地考察与运用得出如下结论:

土壤生物工程是以活的植物材料为主体辅料,以灵活的工程技术手段来构筑各类边坡,防止坡面侵蚀及改善栖息地生境的集成工程技术。其通过植物的枝、叶有效的保护了坡面表层土壤免受降水、霜冻和流水的侵蚀,通过逐步发展的根系来锚固深层土壤,保证边坡稳定。适合于中、小河堤生态修复。

案例详述


北京-琉璃河案例如图1所示:

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                                         图1 北京-琉璃河案例

适用对象


适合于中、小河堤生态修复。