四种暖季型草坪草护坡性能研究

摘要

本研究针对当前国内护坡草本植物大多为国外进口草坪草种,不但种类单一、价格昂贵,还存在着生态适应性差、后续养护管理工作量大等重要缺陷。从开发我国丰富野生植物资源着手,以湖南等地广泛分布、适应性强的美国百喜草(Paspalumnotatum)、长沙本地狗牙根(Cynodon dactylon)、长沙本地假俭草(Eremochloaophiuroides)、山东青岛中华结缕草(Zoysia sinica)四种暖季型草坪草为研究对象,首次对四种暖季型草坪草的茎叶水文生态效应、根系机械力学效应开展系统研究。以便为推广利用该植物开展边坡防护、植被恢复等生态工程实践提供科学的理论依据。主要研究结论如下:
　　 (1)四种暖季型草坪草中狗牙根的成坪速度明显快于其他三草种,其成坪速度为狗牙根>百喜草>假俭草>结缕草。坡度对草坪草成坪速度有显著的影响,草坪草成坪速度与其草坪坡度的变化成反比,0°坡度下四种暖季型草坪草成坪时间最短,随着坡度的逐渐增大,草坪草成坪速度逐渐减小,成坪时间逐渐增长。
　　 (2)成坪初至开花前,百喜草草层高度一直保持快速增长；假俭草和结缕草草层高度变化不明显,甚至略有下降；而狗牙根草层高度前期也保持着快速增长,当盖度达到100％时草层高度达到最大值,之后开始下降。百喜草的草层高度都明显大于同时期的其他三种草坪草种,其草层高度变化为百喜草>狗牙根>结缕草>假俭草。而对于不同坡度下同一草种之间也存在着显著的差异。
　　 (3)成坪后至开花前,百喜草与狗牙根分蘖出叶快、长势旺盛,而假俭草和结缕草生长相对缓慢一些。百喜草茎叶鲜重最大达到213.01 t/hm2,茎叶干重达到66.48t/hm2明显高于其他三草种。草种和坡度对草坪草地上生物量的变化有极为显著性的影响,综合各坡度下四种暖季型草坪草地上生物量为百喜草>狗牙根>假俭草>结缕草。
　　 (4)凭借茂盛的茎叶,百喜草茎叶截留效应比其他三种草坪草更为显著。坡度对草坪草最大截留量有极为显著性的影响,在不同坡度下对四种暖季型草坪草进行综合评价分析,其茎叶截留效应为百喜草>狗牙根>假俭草>结缕草。
　　 (5)四种暖季型草坪草根系平均最大抗拉力分别为百喜草11.06 N>假俭草9.05N>结缕草5.92 N>狗牙根5.06 N,平均抗拉强度为百喜草34.64 mPa>假俭草27.58mPa>狗牙根26.31 mPa>结缕草22.82 mPa。百喜草明显大于其他三种草种。四草种根系最大抗拉力与根径均成线性正相关,抗拉强度与根径均成指数负相关。
　　 (6)四种草种根系明显增加了土体最大剪切力,相同垂直压力下,百喜草土体抗剪强度明显大于其他三草种:不同坡度与植物种类影响着根系对土体抗剪强度的强化作用,综合四坡度在自然状态下(垂直压力10kPa)土体抗剪强度依次为百喜草>假俭草>狗牙根>结缕草。四草种根系对土体抗剪强度的强化作用主要通过增加土壤粘聚力来实现。

目录

文摘

英文文摘

1 文献综述

1.1 植被护坡概述

1.1.1 植被护坡的概念

1.1.2 植被护坡国内外发展简史

1.2 植被护坡效应机理研究

1.2.1 植被系统的水文效应

1.2.2 植物根系的力学效应

1.3 草本植物护坡研究与应用现状

1.3.1 草本植物护坡的优势

1.3.2 护坡草本植物选择的原则

1.3.3 草本植物护坡的研究现状

1.3.4 四种暖季型草坪草护坡性能研究现状

1.3.5 草本植物护坡存在的问题与展望

1.4 本研究内容、目的与意义

1.4.1 本研究的内容

1.4.2 本研究的目的及意义

1.5 研究方法及技术路线

1.5.1 研究方法

1.5.2 技术路线

2 四种暖季型草坪草地上茎叶水文生态效应研究

2.1 试验材料与方法

2.1.1 试验地概况

2.1.2 试验材料

2.1.3 试验设计

2.1.4 移栽与管理

2.1.5 测定指标与方法

2.2 试验结果与分析

2.2.1 成坪速度与时间

2.2.2 草层高度

2.2.3 地上生物量

2.2.4 茎叶截留效应

2.3 小结与讨论

2.3.1 小结

2.3.2 讨论

3 四种暖季型草坪草地下根系机械力学效应研究

3.1 试验材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验设计

3.1.3 测定指标与方法

3.2 试验结果与分析

3.2.1 植物根系最大抗拉力和抗拉强度研究

3.2.2 植物根系抗剪强度试验研究

3.3 小结与讨论

3.3.1 小结

3.3.2 讨论

4 结论与讨论

4.1 主要研究结论

4.2 本研究的创新点和不足之处

4.2.1 本研究的创新点

4.2.2 本研究的不足之处

参考文献

附录 Ⅰ图版

附录 Ⅱ攻读硕士学位期间发表论文

致谢