收稿日期:2023-05-30;接受日期:2023-08-01
基金項目:2022年國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“碳中和背景下的巖石邊坡生態(tài)修復技術研究”(202210676009);校企合作項目(云南農業(yè)大學與中鋁國際工程股份有限公司)“高寒山區(qū)高陡邊坡植被恢復關鍵技術研究”(20200618);云南省水利廳科技項目“工程擾動亞高山草甸植被恢復關鍵技術模式研究”(2023BG204001-04)
作者簡介:楊繼清,男,副教授,博士研究生,主要從事土木建筑及生態(tài)巖土工程方面的研究。E-mail:yjq98@163com
通信作者:
楊繼華,男,高級工程師,主要從事生態(tài)巖土工程方面的研究。E-mail:344702696@qqcom
EditorialOfficeofYangtzeRiverThisisanopenaccessarticleundertheCCBY-NC-ND40license
文章編號:1001-4179(2024)03-0218-08
引用本文:楊繼清,陳曉雪,楊繼華,等高陡巖質邊坡生態(tài)修復基材模擬試驗研究[J]人民長江,2024,55(3):218-225
摘要:
為修復云南省西北部裸露巖質邊坡的生態(tài)環(huán)境,研發(fā)了集多功能于一體的生態(tài)修復基材。該生態(tài)基材分為結構層和面層,以陶粒、復合肥、保水劑等為原材料,分別設計結構層正交試驗和面層正交試驗,選取發(fā)芽率和生長高度作為定量評價植物生長情況的指標。根據(jù)設計的各試驗組配比和觀測結果,建立模糊綜合評價模型和多項式回歸模型,求出其在給定條件下的最優(yōu)配比,并分析各影響因素間的關系。結果表明:基材結構層最優(yōu)配比為谷殼750g/m2、復合肥20g/m2、EPS顆粒40g/m2、陶粒188kg/m2、團粒劑3465g/m2、保水劑846g/m2;基材面層最優(yōu)配比為復合肥924g/m2、保水劑912g/m2、團粒劑1351g/m2?;母鹘M分存在交互作用,而土壤的理化性質與護坡植物生長存在一定的相關性。研究結果可為高寒地區(qū)高陡巖質邊坡生態(tài)基材的制備與生態(tài)修復提供理論依據(jù)和技術支持。
關鍵詞:巖質邊坡;生態(tài)修復;基材;正交試驗;多項式回歸
中圖法分類號:X141
文獻標志碼:A" " " " " " " " " " " DOI:1016232jcnki1001-4179202403030
0引言
礦產資源開發(fā)、交通基礎設施建設等工程活動[1],不可避免地會對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成一定的影響[2]。特別是采礦或工程建設形成的高陡巖質邊坡,在自然因素長期反復作用下,坡體易出現(xiàn)巖面剝落、落石、滑塌、護坡措施失效等現(xiàn)象[3-7]。裸露的巖質邊坡缺少植物生長所需的基質環(huán)境,僅靠自然演替在短時間內難以實現(xiàn)恢復,需要在邊坡上采取有效的工程措施促進坡面植被恢復[8]。
近年來學者們從植被選型、施工方法等方面對邊坡植被修復技術進行了研究[9],張燕等采用綜合評價指數(shù)法來遴選護坡植物[10],劉娜等在興隆山自然保護區(qū)礦山邊坡進行現(xiàn)場試驗[11],朱蒙恩等定量分析土壤肥力與護坡植物生長間的關系[12],成詞峰等選用銅尾礦固廢來配置生態(tài)基材,在提高資源利用率的同時降低了生態(tài)修復成本[13]。
云南省西北部高海拔地區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱,工程擾動后形成的裸露高陡巖質邊坡生態(tài)修復難度較大,不適宜用傳統(tǒng)的修復技術。本文在參考前人研究成果的基礎上,根據(jù)高寒地區(qū)的氣候特點和高陡巖質坡面的生態(tài)環(huán)境,配置適用于高海拔地區(qū)的生態(tài)基材。以正交試驗結果為依據(jù)建立二級模糊綜合評價模型和多元多項式回歸模型并求出最優(yōu)解,通過模擬試驗來檢驗經計算得出的生態(tài)修復基材最優(yōu)配比[14]。試驗方法和試驗結果可為高寒地區(qū)巖質邊坡生態(tài)修復基材選配提供理論依據(jù),為裸露坡面上重建穩(wěn)定的植物群落提供參考。
1材料與方法
11基材原材料
與土質邊坡相比,巖質邊坡缺少植物生長所需的土壤、營養(yǎng)元素及充足的水分[15],在選擇基材的原材料時需考慮黏結性、保水性、固土性及其中蘊含的營養(yǎng)成分。此外,高寒地區(qū)生態(tài)基材的配置還需考慮原材料的保溫性。
將生態(tài)基材分為結構層和面層,基材面層選用復合肥、保水劑、團粒劑和基質土,基材結構層選用谷殼、椰棕絲、稻草秸稈、鋸末、復合肥、EPS顆粒、陶粒、團粒劑、保水劑和基質土。其中,復合肥能提供綠色植物生長所需的營養(yǎng)成分;保水劑能迅速、反復吸收水分;土壤改良高次團粒劑能改善土壤的物理結構;谷殼、椰棕絲、稻草秸稈和鋸末是有機材料,富含木質素和纖維素,可提高土壤肥力,具有良好的保水、保溫效果;EPS顆粒有彈性,能保溫隔熱;陶??紫堵矢摺⒚芏鹊?,透氣性較好,有利于護坡植物生長;試驗時就近取紅黏土作為基質土。
基材持效期為3~5a,前期以人工修復為主,后期以自然恢復為主,逐步實現(xiàn)以被動修復帶動主動恢復,最終實現(xiàn)自然恢復。
12正交試驗方案設計
本次研究分別設計基材面層正交試驗和基材結構層正交試驗。設計基材面層正交試驗時調整面層組分配比,保持基材結構層組分配比不變;設計基材結構層正交試驗時調整結構層組分配比,保持基材面層組分配比不變。
各試驗組基材面層紅黏土用量為5kg,基材結構層紅黏土用量為85kg。
121基材結構層正交試驗方案設計(A組)
基材結構層正交試驗共設8個因素,每個因素設置3個水平,A組中共27個試驗組,各試驗組基材結構層的配比詳見表1。
A組基材面層的配比為復合肥40g/m2,保水劑15g/m2,團粒劑15g/m2。
122基材面層正交試驗方案設計(B組)
基材面層正交試驗以復合肥、保水劑和土壤改良高次團粒劑為主要影響因素,每個因素設置3個水平,B組中共9個試驗組,各試驗組基材面層配比如表2所列。B組基材結構層配比為谷殼500g/m2,椰棕絲750g/m2,稻草秸稈750g/m2,鋸末1kg/m2,復合肥40g/m2,EPS顆粒80g/m2,陶粒750g/m2,團粒劑30g/m2,保水劑80g/m2。
另設置對照組,在未添加基材的紅黏土中混播護坡植物種子,其他條件保持一致。
對未添加基材的紅黏土、A組面層和B組結構層分別進行土壤理化性質檢驗,檢驗結果如表3所列。
13試驗方法
用試驗小車來模擬實際邊坡,小車上表面尺寸為1300mm×800mm,傾斜度調為55°。稱量各試驗組所需的材料,攪拌材料后填入相應的試塊,填充時先鋪8cm高的結構層,再鋪4cm高的面層,之后混播種子。混播黑麥草、紫花苜蓿和錦雞兒時選擇品質優(yōu)良、顆粒飽滿的植物種子(見圖1)。黑麥草種子的用量為10g/m2,錦雞兒為20g/m2,紫花苜蓿為20g/m2。
于2022年10月30日在云南農業(yè)大學灌溉實驗室完成基材填充和播種,播種后每隔3d用花灑水槍澆10L水,在播種1個半月后追肥,定期觀測和記錄黑麥草、紫花苜蓿和錦雞兒的生長情況。
2結果與分析
21發(fā)芽率與生長密度
播種后每隔3d觀測各試驗組黑麥草、紫花苜蓿和錦雞兒的發(fā)芽數(shù),達到最大發(fā)芽數(shù)后計算出各試驗組黑麥草、紫花苜蓿和錦雞兒的發(fā)芽率和生長密度。由試驗數(shù)據(jù)可知,A組比B組先達到最大發(fā)芽率,大部分試驗組的黑麥草和紫花苜蓿在播種兩周后達到最大發(fā)芽率,大部分試驗組的錦雞兒在播種3周后達到最大發(fā)芽率。基本未出現(xiàn)幼苗死亡,成活率和最大發(fā)芽率接近。
A組中黑麥草發(fā)芽率最高的組別是A2,發(fā)芽率為6358%,生長密度為3209棵/dm2;黑麥草發(fā)芽率最低的是A20,為3619%;平均發(fā)芽率為4791%,最高發(fā)芽率與最低發(fā)芽率之比達到176。A組中紫花苜蓿發(fā)芽率最高的組別是A2,發(fā)芽率為2786%,生長密度為4139棵/dm2;紫花苜蓿發(fā)芽率最低的是A25,為1352%;平均發(fā)芽率為2050%,最高發(fā)芽率與最低發(fā)芽率之比達到206。A組中錦雞兒發(fā)芽率最高的組別是A12,發(fā)芽率為1867%,生長密度為096棵/dm2;錦雞兒發(fā)芽率最低的是A25,發(fā)芽率為679%;平均發(fā)芽率為1188%,最高發(fā)芽率與最低發(fā)芽率之比達到275。A組黑麥草生長密度的標準差為379,紫花苜蓿為58,錦雞兒為018,各組間紫花苜蓿生長密度差異較大,黑麥草次之??傮w來說,黑麥草的發(fā)芽率最高,接近50%,是紫花苜蓿的17倍,是錦雞兒的4倍。
B組中黑麥草發(fā)芽率最高的組別是B6,發(fā)芽率為6462%,生長密度為3261棵/dm2;最低的是B5,發(fā)芽率為3860%;平均發(fā)芽率為4930%,最高發(fā)芽率與最低發(fā)芽率之比達到167。B組中紫花苜蓿發(fā)芽率最高的組別是B7,發(fā)芽率為1814%,生長密度為2996棵/dm2;最低的是B5,發(fā)芽率為1370%;平均發(fā)芽率為1652%,最高發(fā)芽率與最低發(fā)芽率之比達到132。B組中錦雞兒發(fā)芽率最高的組別是B1,發(fā)芽率為1697%,生長密度為087棵/dm2;最低的是B5,發(fā)芽率為339%;平均發(fā)芽率為1112%,最高發(fā)芽率與最低發(fā)芽率之比達到501。B組黑麥草生長密度的標準差為412,紫花苜蓿為197,錦雞兒為025,說明各組間黑麥草生長密度差異較大,紫花苜蓿次之??傮w來說,黑麥草的發(fā)芽率最高,接近50%,是紫花苜蓿的3倍,是黑麥草的44倍。
對照組黑麥草、紫花苜蓿和錦雞兒的發(fā)芽率分別為2724%,1103%和219%,生長高度分別為682,082cm和097cm。對比A組、B組與對照組的觀測結果,發(fā)現(xiàn)生態(tài)基材有助于提高護坡植物的發(fā)芽率和生長高度,平均增幅在20%以上,其中基材對錦雞兒發(fā)芽率和紫花苜蓿生長高度的助益最顯著。
22生長高度
從每組黑麥草和紫花苜蓿中各隨機抽取10棵觀測生長高度(錦雞兒發(fā)芽率較低,存在發(fā)芽數(shù)不足10棵的試驗組,不足10棵的組別每一棵都觀測,超過10棵的組別取10棵)。
A組黑麥草在播種10d后經歷第一次快速生長期,約持續(xù)5d,第一次快速生長期結束時大多數(shù)組別的黑麥草平均生長高度達到5cm,之后生長速度略微減緩;在播種28d后經歷第二次快速生長期,約持續(xù)7d,播種35d后生長曲線趨于平緩。第二次快速生長期使得不同組別間黑麥草的平均生長高度差距加大。A組紫花苜蓿在播種10d后生長速度較快,播種17d后有1/3的組別生長速度加快,播種30d后絕大多數(shù)組別的生長曲線漸趨平緩。播種40d后所有試驗組紫花苜蓿的生長高度均超過15cm。A組錦雞兒在播種后2~4周內生長速度較快,第25~34d生長速度減緩,第34d之后生長曲線漸趨平緩。播種4周后,各組別間護坡植物生長高度的差距開始加大,差距在播種40d后較為明顯。播種40d后錦雞兒生長高度最高的組別為A26,高度達到455cm,是錦雞兒生長高度最低組別的近2倍。
B組黑麥草在播種后40d內經歷兩次快速生長期,第一次為播種后第10~19d,第一次快速生長期結束后各試驗組黑麥草的平均生長高度在6~8cm;第二次快速生長期為播種后第29~34d,有1/3的組別生長速度稍快于其他組別,第二次快速生長期結束時各組別的生長高度較第一次提高約70%。播種35d后,各組別黑麥草的生長曲線漸趨平緩。播種40d后,所有組別黑麥草的生長高度均超過12cm,最小值為1253cm(B2),最大值為1555cm(B6),平均值為1352cm。B組紫花苜蓿在播種2周后開始快速生長,快速生長期約1周,在播種20d后各組生長高度間的差距較明顯,播種3周后生長速度減緩。播種40d后紫花苜蓿生長高度最高的組別是B1,為238cm;生長高度最低的是B8,為14cm,最高和最低之間相差近一倍。B組錦雞兒在播種2周后生長速度較快,播種19d后生長速度略緩,34d后生長曲線漸趨平緩。播種4周后,各組錦雞兒生長高度差距逐漸加大,差距在播種40d后較為明顯。播種40d后錦雞兒生長高度最高的組別為B1,達37cm,約是錦雞兒生長高度最低組別的2倍。
23建立數(shù)學模型
231原始數(shù)據(jù)預處理
將生長評價指標分層后建立二級模糊綜合評價模型[16-17],按照公式求得均方差,將均方差歸一化后得到各項指標的權重。評價指標及其權重如圖2所示。
將各組護坡植物的生長密度和高度進行歸一化處理,根據(jù)各項指標的權重計算出各組的綜合評分?;慕Y構層正交試驗中A2組的評分最高,為9292;基材面層正交試驗中B9組的評分最高,為8155。
232建立模型并求最優(yōu)解
根據(jù)數(shù)據(jù)的特點,對A、B組分別建立多元多項式回歸模型。
建立A組的回歸模型時,先對數(shù)據(jù)進行標準化處理。設定處理后的數(shù)值區(qū)間為[033,1]。設y為綜合評分,每平方米谷殼、椰棕絲和草纖維、鋸末、復合肥、EPS、陶粒、團粒劑、保水劑的質量經標準化處理后分別為z1、z2、z3、z4、z5、z6、z7、z8。建立的多元線性回歸模型為
y=-6446z1-6593z2-8163z3-1501z4-011z5+2698z6+1587z7+1287z8+91782(1)
該線性模型的R2為0691,殘差為14692。R2較小,殘差較大,模型的精度不高,故建立多元多項式回歸模型來改進。
建立的多元多項式回歸模型為
y=-29712z1-1377z2-25838z3-12301z4-
7098z5-4377z6+34033z7+34479z8+
18139z12-6361z22+8408z32+0309z42+
953z52+16276z62-749z72-1263z82-
39912z1z2z3z4z5z6z7z8-4212z1z2z3+
13382z2z3z4-1917z3z4z5+7278z4z5z6-
11415z5z6z7-30262z6z7z8+84709(2)
該模型的R2為0949,殘差為24301。與線性模型相比,此模型考慮到了各因素間的交互作用,R2更接近1,可以解釋949%的數(shù)據(jù);殘差較小,說明擬合得較好,模型整體可用。根據(jù)實際情況設置約束條件,
基材中谷殼、椰棕絲及稻草秸稈、鋸末、復合肥的用量不超過試驗設計最大用量,復合肥、EPS、團粒劑、保水劑的用量不小于試驗設計最小用量,EPS和陶粒的用量經標準化處理后數(shù)值區(qū)間為(1,2),谷殼、椰棕絲和稻草秸稈的用量經標準化處理后數(shù)值大于1。
用Lingo在給定條件下求模型的局部最優(yōu)值,約束條件如下:
z1≤1z2≤1z3≤1z4≤1z5+z6≤2z5≥033z1+z2+z3gt;1z4≥033z5+z6gt;1z7gt;033z8gt;033(3)
求解得z1=1,z2=0,z3=0,z4=033,z5=033,z6=167,z7=077,z8=0705
將求解得到的數(shù)據(jù)進行轉換,得到結構層最優(yōu)配比。所得最優(yōu)配比為谷殼750g/m2,復合肥20g/m2,EPS顆粒40g/m2,陶粒188kg/m2,團粒劑3465g/m2,保水劑846g/m2。
谷殼、椰棕絲、稻草秸稈和鋸末的效用相似,在最優(yōu)配比中以足量的谷殼代替了椰棕絲、稻草秸稈和鋸末,谷殼從體積和具體的效用上來說更優(yōu)。根據(jù)求解結果,最佳配比所需的陶粒比試驗時更多,這是基質土本身特性的需要,需更多的陶粒來增加土壤中的空隙,使根更能透氣。團粒劑可以使土壤黏合在巖質邊坡上,用量過多會影響植物生長。復合肥能在生長初期為植物提供生長所需的養(yǎng)分,合理的用量可以有效促進植物生長。保水劑的用量較多,說明植物生長初期需借保水劑來保存充足的水分,以供給生長發(fā)育所需。從所建模型來看,各因素并不僅是單一地影響植物生長,彼此間存在著交互作用,有8個因素共同作用所產生的效應,也有3個因素共同產生的效應,例如陶粒、團粒劑、保水劑共同產生的效應。
建立B組模型時,由于B試驗組各因素設計時每個水平的取值一樣,不用對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理,可以直接建模。設y為綜合評分,x1,x2和x3分別為每平方米的復合肥、保水劑和團粒劑的質量,g。所建立的模型為
y=-30407x1-30840x2-21093x3+3161x1x2+
2134x1x3+2162x2x3-0234x1x2x3+381663(4)
此模型的R2為0996,殘差為0994,可以解釋996%的數(shù)據(jù),殘差小,模型可用。根據(jù)所建立的模型求最優(yōu)解,解得x1=924,x2=912,x3=1351?;拿鎸幼顑?yōu)配比為復合肥924g/m2,保水劑912g/m2,團粒劑1351g/m2。面層最優(yōu)配比中,復合肥和保水劑的用量相近,團粒劑的用量略大于復合肥和保水劑的用量,說明面層土壤需要有足夠的粘結性來防止表層的水土流失,這與試驗現(xiàn)象相吻合。除了黏結性,種子萌發(fā)和根系初期生長對于保肥、保水的需要體現(xiàn)在復合肥和保水劑的最優(yōu)用量上。
依據(jù)各組別的綜合評分得A、B組別的均值響應,如表4~5所列。
根據(jù)表4可知,基材結構層原材料對植物的生長狀況影響由大到小依次為鋸末gt;椰棕絲和稻草秸稈gt;谷殼gt;團粒劑gt;EPSgt;陶粒gt;保水劑gt;復合肥。鋸末、谷殼等天然有機材料對植物生長情況影響較大,團粒劑次之。保水劑和復合肥的影響較弱,說明當植物根系穿過基材面層,生長到基材結構層時,自身有一定的保水、保肥能力,對保水劑、復合肥的依賴程度有限。
根據(jù)表5可知,基材面層原材料對植物的生長狀況影響由大到小依次為團粒劑gt;復合肥gt;保水劑。由于雨水沖刷、重力作用等因素的影響,初期裸露的表面容易發(fā)生水土流失,需要團粒劑、復合肥和保水劑在前期增加土壤的粘結性、肥力,并保存充足的水分,相比較而言團粒劑所起到的作用更重要一些。
24最優(yōu)配比檢驗
建立多元多項式回歸模型在給定條件下求出的基材最優(yōu)解已超出表內水平,設計試驗對經計算得到的最優(yōu)配比進行檢驗,取A組中綜合得分最高的3組的基材配比、B組中綜合得分最高的3組的基材配比和計算得出的基材最優(yōu)配比進行試驗。
設最優(yōu)配比檢驗試驗為C組(包含C1~C8組)。C1、C2、C3組基材結構層的配比分別使用A2、A3、A6組基材結構層的配比,C4組基材結構層配比取經計算得到的基材結構層最優(yōu)配比,C1~C4組基材面層配比取所設計的A組基材面層配比。C5組的基材結構層配比采用經計算得到的基材結構層最優(yōu)配比,C5組的基材面層配比用經計算得到的基材面層最優(yōu)配比。C6組和C7組基材面層的配比分別使用B8組和B9組基材面層的配比,C8組基材面層配比使用經計算得到的基材面層最優(yōu)配比,C6~C8組基材結構層取所設計的B組基材結構層配比。C組播種時所使用的護坡植物種子配比、水肥管理方法、觀測方式等參照前述的正交試驗,于2022年12月末在云南農業(yè)大學灌溉實驗室完成基材添加與播種,取播種3個月后植物生長指標作為判斷依據(jù),并對C1~C8組的土壤理化性質進行檢測。
整理觀測數(shù)據(jù)后得到C1~C8組黑麥草、紫花苜蓿和錦雞兒播種3個月后的生長密度與生長高度,對數(shù)據(jù)進行歸一化處理后采用等權重賦值法得到C1~C8組的綜合得分。C組的觀測結果及綜合得分如表6所示。其中C1~C3組、C6~C7組的排序規(guī)律與正交試驗一致。C組中C5組的綜合得分最高,C4組的綜合得分次之,C4組的綜合得分遠大于C8組的綜合得分,C8組的綜合得分高于C6組和C7組。
試驗證明計算出的基材最優(yōu)配比為一定范圍內的實際最優(yōu)配比,而最優(yōu)基材結構層配比對護坡植物生長的積極作用明顯大于最優(yōu)基材面層配比。
C1~C8組土壤理化性質檢驗結果如表7所列。一定范圍內土壤理化性質指標和護坡植物生長指標之間的相關性分析結果如表8所列。在一定范圍內,pH與黑麥草生長高度呈正相關,并且相關性程度極強;全氮含量與紫花苜蓿的生長密度呈強相關,堿解氮含量與紫花苜蓿的生長密度呈強相關;速效磷和有機質含量對黑麥草生長密度、紫花苜蓿生長密度、黑麥草生長高度、錦雞兒生長高度的正向促進作用顯著;速效鉀含量對黑麥草生長密度、紫花苜蓿生長密度、黑麥草生長高度的促進作用顯著;全磷含量與紫花苜蓿生長密度呈弱相關;全鉀含量與紫花苜蓿生長密度、黑麥草生長高度呈強相關;含水率對黑麥草生長密度的促進作用顯著;土壤濕密度與黑麥草、紫花苜蓿生長密度和黑麥草生長高度呈較強的負相關。
3討論
鄭煜基等[18]提出,相比于僅播種草本植物,草灌混播更能增強邊坡的穩(wěn)定性,因此本次試驗在適宜云南省西北部高寒地區(qū)生長的護坡植物中選擇了兩種草本植物(黑麥草和紫花苜蓿)和一種灌木植物(錦雞兒),以生長速度快、發(fā)芽率高的草本植物帶動灌木植物生長。周恒等[19]應用正交試驗方法揭示邊坡穩(wěn)定性的影響因素,可為優(yōu)化邊坡修復技術提供參考。本文試驗參考前人[19-22]的研究方法采用正交試驗,在減少了試驗次數(shù)的同時提高了試驗的科學性。由于測量生長高度時采用隨機抽樣的方法,導致觀測數(shù)據(jù)存在一定的誤差。初步處理觀測數(shù)據(jù)和各試驗組基材組分配比時對數(shù)據(jù)分別進行歸一化、標準化處理,減小數(shù)據(jù)范圍和量綱對分析帶來的影響。為更合理地定量評價各試驗組植物的生長情況,建立了二級模糊綜合評價模型來求出各試驗組的生長情況綜合評分,使評價更客觀。在探究各影響因素與綜合評分的關系時,多元多項式回歸模型比線性回歸模型更貼近實際,建立多元多項式回歸模型能有效提高模型的精確度。以所建立的回歸方程為基礎來計算基材的最優(yōu)配比,將試驗方案設計時的離散數(shù)據(jù)連續(xù)化,提高了最優(yōu)配比的準確度。從多元多項式回歸方程可知,各影響因素不是單一地影響著植物的生長狀況,各影響因素間存在交互作用。通過對土壤理化性質檢測發(fā)現(xiàn),土壤的理化性質與護坡植物生長存在一定的相關性。部分指標間的相關性分析未通過顯著性檢驗,例如土壤理化性質指標與錦雞兒生長密度、紫花苜蓿生長高度之間,這可能是由于樣本量過小、存在干擾變量等原因導致其相關性不顯著。
4結論
(1)高陡巖質邊坡生態(tài)修復基材結構層的最優(yōu)配比為谷殼750g/m2、復合肥20g/m2、EPS顆粒40g/m2、陶粒188kg/m2、團粒劑3465g/m2、保水劑846g/m2;基材面層的最優(yōu)配比為復合肥924g/m2、保水劑912g/m2、團粒劑1351g/m2。
(2)生態(tài)修復基材結構層各組成成分對護坡植物生長狀況的影響由大到小依次為鋸末gt;椰棕絲和稻草秸稈gt;谷殼gt;團粒劑gt;EPS顆粒gt;陶粒gt;保水劑gt;復合肥,基材面層各組成成分對護坡植物上的生長狀況的影響由大到小依次為團粒劑gt;復合肥gt;保水劑。
(3)基材各組分不是單一地影響著植物的生長狀況,而是存在交互作用,對于基材結構層來說所有組分共同產生的交互作用最為顯著,鋸末、復合肥和EPS顆粒的交互作用最弱;對于基材面層來說復合肥和保水劑的交互作用最顯著,復合肥、保水劑和團粒劑的交互作用最弱。在一定范圍內,pH值與黑麥草的生長高度呈正相關,速效磷和有機質含量對護坡植物的生長有顯著的促進作用,其次是速效鉀,而土壤濕密度與黑麥草、紫花苜蓿生長密度及黑麥草生長高度呈較強的負相關。
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(編輯:黃文晉)