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植被生态护坡国外研究历史及现状

2020-06-20 10:03来源:网络 阅读:

  植被护坡技术的研究与应用在国外发达国家已有很长的历史。 早在1633年,日本德川五代将军纲吉就采用铺草皮、 栽植树苗的方法治理荒山, 开创了日本植被护坡的起源。 1877年~1895年, 德国土壤学家沃伦0Vollny)在他的实验小区进行了关于植被和地面覆盖物对防止降雨侵蚀、 防止冲刷和防止土壤结构恶化的影响的一般界限及土壤类型和坡度对径流和冲刷的影响的观察, 1987年Greenway运用力学知识, 较好地总结了植物对边坡的稳定影响, 以及植物对边坡的加固作用主要是通过根来起作用的。 1990年Maher andGray通过大量实验证明沙土中生长少量根就能显著提高沙土的抗剪强度。 另外, 植物躯干、 根对边坡土壤的锚固和抗滑作用, 植物对土壤的水分的蒸发蒸腾作用减小土壤空隙水压力而利于边坡的稳定, 已被Greenway(1987) Gray and Leiser(1982)详细总结。

在植被遭到破坏的边坡失稳研究方面, Bishop and Stevens(1964)在美国阿拉斯加东南部林区对这一问题进行了深入调查研究, 他们统计发现皆伐过的山地发生滑坡的频率和范围显著增大。 他们认为树根的破坏和腐烂是滑坡频发的主要原因。 此类坏死根系对边坡失稳的研究目前已进行得相当系统和深入, 甚至涉及到了因此产生有机物导致的酸性或碱性环境对岩石风化的作用以及化学环境中应力腐蚀的作用。
树根的力学性能研究在国外也进行的较为深入, 并取得了丰硕成果。 上世纪80年代, Robert等在美国南太平洋沿岸地区的研究表明, 植被根系的量和植被对土壤饱干 度的改变能对坡地起到很好的加固作用, 同时植被根系强的吸水能力, 而¨ 能把散乱的土体锚合成一整体。

之后在1994年, Nilaweera等人证实, 树根强度与树根直径成反比。 1996年Gray利用实验得到的数据, 建立了树根抗拉强度与直径的关系式。 显然, 根据这一发现, 须根比大根更有利于上壤加固和抗剪强度的提高。 这为在陡坡上种草提供了理论支持。

近几年, Kathy Parker和Clement W. Hamilton对美国木兰花公园、 疆雅图及华盛顿地区滑坡敏感的陡坡进行了植被研究, 结果表明, 把树种在坡体顶部能对其下部坡地的地质构造稳定性提供显著有效的作用。 同时也说明了五月 花(杨梅属)作为这些地区树木群落重要组成之一的作用。 当然, 为什么推荐种这种植物已经涉及了植被生态学的内容。
最近. LP. H, Van Beek, T. A. Bogaardll01等人研究了了生态工程学植被护坡的稳定性。 结果表明, 当潜在的不稳定土体完全被植物根系所穿过的时候, 根系增强稳定性的作用是显著的; 当潜在的不稳定土体相对根系所达到深度范围很大的时候, 根系增强稳定性的作用只在土体表面有作用。 同时, 不同的植被所产生的稳定性效果是显著不同的, 这和植被对根系加强作用及水文特性的影响所关联
的很大的可变能力无关。

2000年9月 , 美国农业部位于加州的San Dirnas技术开发中心发表了一篇实践指南 , 将土壤生态工程引入道路边坡的管理之中。 经过大量的工程实践, 他们提出了梯田式的植物栅栏墙构造。 并对整个施工工艺和技术流程作了详细说明,包括植物的移植存活以及对活木桩的栽种扦插。

在日本, 植被护坡被称为坡面绿化, 它的发展和道路的发展基本是同步进行的, 至今也有半个多世纪的历史了。 上世纪70年代以来。 随着其高速公路的大规模建设, 边坡绿化技术得到空前发展, 而且现在在许多高技术方面处于世界领先地位。




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