豫南丘陵公路邊坡植被垂直空間與土壤穩(wěn)定性耦合關(guān)系.pdf

1、高速公路邊坡穩(wěn)定性的研究對(duì)于探尋植被生長(zhǎng)演替及高速公路生態(tài)建設(shè)具有重要意義。但隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的高速發(fā)展，高速公路在開挖回填的建設(shè)中，不可避免的對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了破壞。水土流失、植被的修復(fù)、動(dòng)植物棲息地的喪失等問題日益加劇。為解決此類問題，本文采用綜合利用相關(guān)性分析及回歸分析的分析方法，選取豫南丘陵區(qū)信南高速公路作為研究對(duì)象，對(duì)豫南丘陵區(qū)鄉(xiāng)土植被配置模式及植被群落的動(dòng)態(tài)變化、不同坡面及生長(zhǎng)期植被根系力學(xué)特性、根土復(fù)合物的作用機(jī)理及土壤發(fā)育的

2、變化規(guī)律及其三者存在的耦合關(guān)系及影響機(jī)制進(jìn)行了探討。為挑選適宜根系發(fā)育的植被用于固坡或穩(wěn)定提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文通過對(duì)豫南丘陵區(qū)垂直空間關(guān)系的研究分析得到以下結(jié)論：
　?。?）隨著植被生長(zhǎng)季節(jié)的更替，多樣性指數(shù)（H）、豐富度指數(shù)（R）、均勻度指數(shù)（G）均隨著恢復(fù)年限的增長(zhǎng)呈明顯的增加趨勢(shì)，陰坡植被多樣性指標(biāo)明顯高于陽(yáng)坡；根系生物量不斷增加，且不同徑級(jí)根系生物量隨著土層的加深比例降低；且中下坡位植被生物量大于上坡位植被生物量

3、。
　　（2）不同徑級(jí)下，總根長(zhǎng)隨著徑級(jí)的增加逐漸遞減，根表面積、根體積則無(wú)明顯規(guī)律性；根系長(zhǎng)度、根表面積、根體積、根系密度均隨土層深度的加深呈遞減趨勢(shì)。不同坡位、坡向下根系抗拉力存在差異性：中、下坡植物的抗拉力均大于上坡植物的抗拉力；陽(yáng)坡植物根系的抗拉強(qiáng)度、根系直徑均大于陰坡；陰坡植物根系抗拉力均大于陽(yáng)坡；草本植物的主根抗拉力均大于側(cè)根，主根和側(cè)根處的抗拉強(qiáng)度無(wú)規(guī)律變化；根系抗拉力和直徑呈顯著的正冪函數(shù)關(guān)系，根系抗拉強(qiáng)度和直徑呈

4、顯著的負(fù)冪函數(shù)關(guān)系。
　　（3）土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮（N）、全氮（N）及土壤容重分布趨于表層化，從土壤淺層到深層逐層遞減。
　?。?）根土復(fù)合物的抗剪強(qiáng)度與垂直荷載成正相關(guān)；不同土層土壤與根土復(fù)合物抗剪切強(qiáng)度呈現(xiàn)線性正相關(guān)；隨著土壤含水量增加，根黏聚力逐漸減小。
　?。?）植被群落特征、根系抗拉特性及土壤養(yǎng)分因子三者之間存在高度耦合關(guān)系。植被蓋度與土壤水分含量呈指數(shù)正相關(guān)；物種多樣性與有機(jī)質(zhì)、有效磷、堿解氮含量顯著正相