巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤特性的演變及其機(jī)理研究

道路、水電、礦山等工程建設(shè)造成了很多裸露的巖石邊坡，由此引起的生態(tài)環(huán)境破壞現(xiàn)象十分嚴(yán)重。巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤特性的演變直接關(guān)系到巖石邊坡生態(tài)護(hù)坡的可持續(xù)性。本研究針對(duì)不同生態(tài)護(hù)坡時(shí)間重建人工土壤后的典型巖石邊坡、不同坡度和坡向及外源物質(zhì)交互作用條件下的模擬巖石邊坡，利用野外定位試驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)、土壤發(fā)生學(xué)理論與方法，調(diào)查測(cè)定巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤的理化性質(zhì)、生物性質(zhì)以及植被狀況、土壤侵蝕狀況、失穩(wěn)破壞形式。明確巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤特性與生態(tài)護(hù)坡時(shí)間、外源物質(zhì)組成、植被狀況、邊坡穩(wěn)定性之間的相互關(guān)系，深入研究分析自然環(huán)境因子、人工干擾、巖石邊坡自身狀況對(duì)巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤特性演變的影響，弄清巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤特性的演變機(jī)理，為巖石邊坡生態(tài)恢復(fù)、科學(xué)防護(hù)提供理論依據(jù)。 2100433B

巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤修復(fù)中通常需要鋪設(shè)防護(hù)網(wǎng)，人工土壤對(duì)防護(hù)網(wǎng)應(yīng)用的響應(yīng)機(jī)制是一個(gè)值得探討的科學(xué)問題，對(duì)巖石邊坡的科學(xué)防護(hù)與生態(tài)護(hù)坡具有重要科學(xué)意義。針對(duì)應(yīng)用不同防護(hù)網(wǎng)重建人工土壤后的典型巖石邊坡，從不同防護(hù)網(wǎng)的護(hù)土作用、重金屬污染狀況、土壤理化性質(zhì)以及植被狀況等方面研究了人工土壤特性的演變及其成土特性。結(jié)果表明，應(yīng)用防護(hù)網(wǎng)的巖石源植生土的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著小于農(nóng)田源植生土，分形維數(shù)顯著小于農(nóng)田源植生土和自然邊坡土，而農(nóng)田源植生土和自然邊坡土的分形維數(shù)之間無顯著差異。巖石邊坡人工土壤富啡酸和有機(jī)質(zhì)含量均表現(xiàn)為坡中＞坡上＞坡下，胡敏酸含量則表現(xiàn)為坡中＞坡下＞坡上。巖石邊坡人工土壤Pb、Mn的含量比農(nóng)田土壤增加明顯，但Cd、Zn、Cu的含量與農(nóng)田土壤之間差別并不明顯。巖石邊坡人工土壤Cd、Pb含量隨鐵路運(yùn)行時(shí)間的增加而增加，而Cr、Cu、Zn、Fe含量卻沒有這種變化趨勢(shì)。巖石邊坡人工土壤有機(jī)質(zhì)含量以及植被覆蓋率、豐富度指數(shù)比自然邊坡低。取得了在Nature出版集團(tuán)旗下期刊Scientific Reports等刊物上發(fā)表16篇學(xué)術(shù)論文、培養(yǎng)10名研究生、獲得9項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利、榮獲1項(xiàng)四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等系列科研成果。 2100433B

鐵路、公路、水利、電力、礦山等工程建設(shè)造成了很多裸露的巖石邊坡，防護(hù)網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤的重建與生態(tài)恢復(fù)之中。然而，防護(hù)網(wǎng)的應(yīng)用會(huì)對(duì)人工土壤特性產(chǎn)生何種影響至今尚不清楚，是亟待解決的基礎(chǔ)性科學(xué)問題。本研究針對(duì)應(yīng)用不同防護(hù)網(wǎng)重建人工土壤后的典型巖石邊坡、不同防護(hù)網(wǎng)和坡度交互作用條件下的模擬巖石邊坡，利用野外定位試驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)、土壤發(fā)生學(xué)理論與方法，調(diào)查測(cè)定巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤的理化性質(zhì)、生物性質(zhì)、重金屬污染狀況以及植被狀況、土壤侵蝕狀況、防護(hù)網(wǎng)的土壤腐蝕性。明確巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤特性與防護(hù)網(wǎng)應(yīng)用狀況、植被狀況、巖石邊坡狀況之間的互饋關(guān)系，弄清巖石邊坡創(chuàng)面人工土壤對(duì)防護(hù)網(wǎng)應(yīng)用的響應(yīng)機(jī)制，為巖石邊坡的科學(xué)防護(hù)與巖土工程治理提供理論依據(jù)。