狗牙根和牛鞭草的消浪减蚀作用

作     者：钟荣华 贺秀斌 鲍玉海 杨克君 高进长 吕发友 Zhong Ronghua;He Xiubin;Bao Yuhai;Yang Kejun;Gao Jinzhang;L Fayou

作者机构：中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2015年第31卷第2期

页      面：133-140页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0907[农学-林学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：中国科学院西部行动计划资助项目(KZCX2XB309-02) 国家科技支撑计划资助项目(2011BAD31B03) 国家自然科学青年基金资助项目(41201272) 中国科学院西部之光人才培养计划一般项目资助 

主　　题：波浪 侵蚀 水库 消浪减蚀 狗牙根 牛鞭草 消落带 三峡水库 

摘      要：剧烈的土壤侵蚀和库岸坍塌是三峡水库消落带的主要生态环境问题之一，而植被恢复是治理消落带的关键措施之一，植物的消浪固土能力是消落带适宜植物配置的重要依据。为了探讨三峡水库消落带典型草本植物狗牙根（Cynodon dactylon （L.） Pers.）和牛鞭草（Hemarthria altissima （Poir.） Stapf et C. E. Hubb.）的消浪减蚀效应，进行了植物消浪和波浪冲刷的水槽概化模拟试验。结果表明，2种植物的消浪效应有较大差异，在周期较长（1.2～1.5 s）时狗牙根平均消浪系数为0.54，明显高于牛鞭草（0.37）；而在周期较短时（0.8～1.0 s）则2种草本消浪性能相当，消浪系数均介于0.15～0.30之间。在同样的试验条件下，狗牙根、牛鞭草平均侵蚀模数分别为17.63、57.28 g/（m2＆#183;min）。2种草本的减蚀效应均在89%以上，最高可达98.59%。植物的减蚀效应是其地上部分和地下根系的综合作用结果，其中牛鞭草根系的固土贡献率在91%以上，而地上部分仅为7.4%～8.6%；狗牙根根系固土贡献率（71.2%～76.2%）显著低于牛鞭草，但其地上茎干部分贡献率（23.8%～28.8%）要显著高于牛鞭草（P0.05）。可见2种植物都有较好的消浪减蚀效应，总体上狗牙根的消浪能力和综合减蚀效果均要略强于牛鞭草。波浪大小和周期、植被盖度、植物地上部分和根系形态对消浪减蚀效应有重要影响。该研究结果可以为三峡水库消落带的植被恢复和水土保持工程提供一定的参考依据，并可适当的推广到其他水库或湖泊消落带。