一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法

本发明涉及水土保持，更具体的说是涉及一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法。

背景技术：

1、植物能够有效削减土壤侵蚀，增加边坡结构的稳定性，成为我国边坡生态修复过程中常用的措施。而边坡绿化过程中，草本植物常以播散草籽的形式进行布设，在发芽之前和植物生长初期这个阶段，植被对土壤侵蚀的削减难以达到预期目标，甚至对侵蚀具有促进作用，极容易产生水土流失，从而影响主体工程的质量以及边坡稳定。因此，植物措施布设初期边坡土壤侵蚀防治是生态修复的要点之一。此外，不同边坡的下垫面土壤条件千差万别，如何对不同类型的边坡进行识别，并精准配置相应的植物措施，成为当前生态修复和水土保持工作的关键所在。

2、当前边坡生态修复过程中草本植物的布设，多采用统一的密度和盖度，而土壤质地不同，自身所具有的抗蚀性能存在差异，因此，不同质地土壤的边坡所需要的植被盖度是不同的，对于质地较好的坡面，只需要较少的植被措施即可起到防治坡面土壤侵蚀的目的，但是如何界定不同土壤质地的坡面，各类坡面如何实现措施的精准配置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明的目的在于提出一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，能够界定不同土壤质地的坡面，为各类坡面实现措施的精准配置。

2、本发明的技术方案为一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，包括以下步骤：

3、s1、在天然草地坡面和裸地坡面采集原状根土复合体样品，测定相对土壤分离速率rsd，用于表征坡面侵蚀特征；同时测定对应土壤理化性质，用于表征土壤质地；

4、s2、在完成s1的基础上，测定原状根土复合体所含的根长密度；

5、s3、分析相对土壤分离速率与根长密度的关系，解析土壤质地对二者关系的影响，区分出高质地土壤和低质地土壤，分别探究高质地土壤和低质地土壤的相对分离速率与根长密度的关系；

6、其中，相对土壤分离速率采用rsd≤0.016，高质地土壤对应根长密度为58.02-160.00km·m-3；根据草本盖度与根长密度的函数关系，估算对应的草本盖度为32.02％-51.56％；

7、低质地土壤根长密度≥184.57km·m-3，对应草本盖度为55.14％；

8、低质地土壤，需要在播种之前，在0-10cm土层掺混长度为8-10cm的秸秆3.3kg·m-3-3.5kg·m-3。

9、根据本发明的技术方案，s1中的土壤理化性质包括容重和有机质。

10、根据本发明的技术方案，s3中的高质地土壤为容重高于等于1.30g·cm-3，或有机质高于等于11.76g·kg-1时，土壤中只需少量根系存在，即能达到较低的分离速率；低质地土壤为容重低于1.30g·cm-3，或有机质低于11.76g·kg-1时，土壤中需大量根系存在，才能达到较低的分离速率。

11、根据本发明的技术方案，s1中在天然草地坡面和裸地坡面采集原状根土复合体样，采用土壤分离试验测定土壤分离速率，利用草地sdr草和裸地sdr裸土壤分离速率的比值得到相对土壤分离速率rsd，用式(1)表示，用于表征坡面的侵蚀特征，相对土壤分离速率越低，抗蚀性能越强；

12、

13、同时利用烘干法测定土壤容重，采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质，利用容重和有机质表征土壤质地。

14、根据本发明的技术方案，s1中土壤分离试验结束后，s2将根土复合体样品进行冲洗后收集，通过扫描的方式获取根长密度。

15、根据本发明的技术方案，根长密度为根长与取样环刀体积的比值，用式(2)表示；

16、

17、式中，rld为根长密度(km·m-3)，rl为根长参数(km)，v刀为圆形环刀的体积(m3)。

18、根据本发明的技术方案，草本盖度与根长密度的函数关系用式(3)表示：

19、

20、式中：v为草本盖度(m2)，rld为根长密度(km·m-3)。

21、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

22、本发明通过分析土壤性质对植物根系减蚀效应的影响，提出了不同质地土壤的划分标准，然后针对不同质地土壤的边坡，提供了不同的植被配置方案，能够为边坡生态修复过程中植被的精准配置提供支持，有利于节约工程成本。

23、低质地土壤，在草籽播种之前，向0-10cm土层掺混长度为9cm左右的秸秆3.5kg·m-3左右，以防止植物生长初期坡面侵蚀；然后再配置超过55.14％的草本盖度，以实现生态修复的全周期减蚀的目的。

技术特征：

1.一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，s1中的土壤理化性质包括容重和有机质。

3.根据权利要求2所述的一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，s3中的高质地土壤为容重高于等于1.30g·cm-3，或有机质高于等于11.76g·kg-1时，土壤中只需少量根系存在，即能达到较低的分离速率；低质地土壤为容重低于1.30g·cm-3，或有机质低于11.76g·kg-1时，土壤中需大量根系存在，才能达到较低的分离速率。

4.根据权利要求2所述的一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，s1中在天然草地坡面和裸地坡面采集原状根土复合体样，采用土壤分离试验测定土壤分离速率，利用草地sdr草和裸地sdr裸土壤分离速率的比值得到相对土壤分离速率rsd，用式(1)表示，用于表征坡面的侵蚀特征，相对土壤分离速率越低，抗蚀性能越强；

5.根据权利要求2所述的一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，s1中土壤分离试验结束后，s2将根土复合体样品进行冲洗后收集，通过扫描的方式获取根长密度。

6.根据权利要求5所述的一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，根长密度为根长与取样环刀体积的比值，用式(2)表示；

7.根据权利要求6所述的一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，其特征在于，草本盖度与根长密度的函数关系用式(3)表示：

技术总结
本发明涉及一种防治边坡水土流失的植被精准配置方法，包括在天然草地坡面和裸地坡面采集原状根土复合体样品，测定相对土壤分离速率，用于表征坡面侵蚀特征；同时测定对应土壤理化性质，用于表征土壤质地；然后测定原状根土复合体所含的根长密度；分析相对土壤分离速率与根长密度的关系，解析土壤质地对二者关系的影响，区分出高质地土壤和低质地土壤，分别探究高质地土壤和低质地土壤的相对分离速率与根长密度的关系；其中，高质地土壤对应根长密度为58.02‑160.00km·m<supgt;‑3</supgt;；估算对应的草本盖度为32.02％‑51.56％；低质地土壤根长密度≥184.57km·m<supgt;‑3</supgt;，对应草本盖度为55.14％；低质地土壤，播种之前在0‑10cm土层掺混长度为8‑10cm的秸秆3.3kg·m<supgt;‑3</supgt;‑3.5kg·m<supgt;‑3</supgt;。

技术研发人员：马建业,李占斌,赵晓峰,肖列,张思靖,李海波,李鹏,代启安,陈亚军,田朝晖,张乃畅,曹永翔
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26