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随着社会经济的飞速发展,我国各地基础建设日益增多,大量的基础设施在给人们生活及生产带来便利的同时也无情的破坏了生态环境,形成了大面积的无植被覆盖的裸露边坡。植被混凝土作为一种优良的人工生态基材,可对毁损的边坡植被进行修复、改善土壤结构,抑制边坡水土流失、减少边坡自然灾害发生几率,进而维持人与自然的和谐发展。然而目前关于采用植被混凝土生态基材修复后的边坡,其基材土壤在不同植被类型下土壤结构性质及后期维护管理鲜有研究。基于此,本文以三种植被类型(纯草植被、草灌植被、草乔植被)下植被混凝土为研究对象,采用不同筛分处理对植被混凝土进行筛分以了解其土壤结构性质,同时测定植被混凝土各肥力因子含量以探讨其变化规律及与土壤结构之间的联系,为植被混凝土在植被演替过程中土壤质量评价、植被恢复与重建可持续发展、生态效益评价提供科学依据。主要工作如下: (1)采用传统干筛法、Yoder法、LB法对三种植被类型下植被混凝土进行筛分试验,着重探讨植被混凝土在不同植被类型下和不同筛分处理下其团聚体粒级分布特征及团聚体破坏机制。试验结果表明:传统干筛法下土壤团聚体粒级分布均呈不规则“W”字形分布,Yoder法湿筛下土壤团聚体分布呈“J”字型向“U”字型发展式分布;LB法湿筛下所得团聚体表现为:慢速湿润(SW)处理下土壤以>2mm粒级部分为主,快速湿润(FW)处理下土壤基本以>2mm和<0.05mm两个粒级含量较高,预湿后扰动(WS)处理下土壤以<0.05mm粒级为主;筛分处理都相同时,所得>0.25mm粒级团聚体含量均表现为草乔植被>草灌植被>纯草植被,植被的正向演替对土壤团聚体改善较大;基材土壤破坏机制主要是孔隙气泡爆破产生的消散作用以及人为扰动破坏,故除去自然因素,应对修复后边坡基材土壤采取破坏程度较小的人工灌溉或滴灌方式。 (2)在筛分试验的基础上,选取平均重量直径 MWD、几何平均直径 GMD、可蚀性K值为团聚体稳定性及抗蚀性指标,着重探讨植被混凝土在不同植被类型下及不同筛分处理下其团聚体稳定性及抗蚀性特征。研究表明:Yoder法及 LB法四种处理下所得MWD值、GMD值均表现为草乔植被类型>草灌植被类型>纯草植被类型;可蚀性K值基本表现为纯草植被>草灌植被>草乔植被;四种处理下MWD、GMD、K均与>0.25mm水稳性团聚体呈显著相关,植被的正向演替,使得>0.25mm水稳性团聚体含量提高,基材土壤团聚体稳定性增强,故在植被混凝土施工时可以采取一定量的混播模式以加速植被正向演替;4种处理下预湿后扰动处理的基材土壤稳定性最弱、抗蚀性最弱,慢速湿润处理下基材土壤稳定性最强、抗侵性最强。 (3)在Yoder法筛分试验基础上,以有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾为影响因素,对不同粒级的植被混凝土进行肥力测定试验,着重探讨各肥力因子与团聚体稳定性及植被类型间之间的关系。试验结果表明:植被类型对土壤肥力有着较大的影响,三种植被类型下土壤全土各肥力因子含量均表现为草乔植被>草灌植被>纯草植被;各粒级团聚体肥力因子含量变化表现为:有机质、全氮、全磷、速效钾含量随着粒径的增大而增大,大团聚体破碎成小团聚体过程时,养分将随水分及泥沙流出,是养分流失的过程,碱解氮及速效磷未表现出如此规律;有机质对土壤团聚体稳定性结果影响更为密切、其次为速效钾,故对植被混凝土基材修复边坡的施肥管理应多施加有机肥及钾肥以增加土壤的有机质含量和钾含量从而提高基材土壤团聚体稳定性,增强基材土壤抗蚀性能。