本书较全面地介绍国内外常用的边坡工法和新工法,并随工法导入案例,在此基础上系统论述人工土壤和边坡植被,提出边坡生态工程的分类思想与工程技术方法系统,介绍无人机技术在边坡生态工程应用中的最新进展,用数量生态学的方法对边坡生态工程进行全面的后续评价研究,为边坡生态工程提供新的认知和研究探索的方法。本书共7章,第1章绪论,第2章边坡生态修复的分类,第3章边坡生态工程方法,第4章边坡人工土壤技术,第5章边坡植被,第6章边坡生态修复的评价,第7章无人机在边坡生态恢复中的应用。部分章节附有应用案例,并配有翔实的图表和数据,用以帮助读者阅读和理解。
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主持过国家科技支撑计划,川西北藏区沙化土地生态修复技术研究及示范,四川省科技厅, 四川省路域生态恢复新技术推广培训,国家自然科学基金岩质边坡植被恢复人工土壤动态特征及调控机制研究。
目录
第1章 绪论 1
1.1 文明的困境与新方向 1
1.1.1 文明之树——艰难的进化之路 1
1.1.2 文明的困境 2
1.1.3 生态文明 3
1.2 国土大建设与边坡 4
1.2.1 向现代国家迈进 4
1.2.2 历史遗留问题 4
1.2.3 大型建设边坡 6
1.3 缝合现代文明的伤疤——边坡生态工程 7
1.3.1 生态修复的新常态 7
1.3.2 边坡生态工程 9
参考文献 14
第2章 边坡生态修复的分类 15
2.1 边坡生态环境问题 18
2.1.1 水土流失 18
2.1.2 生物多样性破坏 20
2.1.3 生态系统的整体性破坏 20
2.1.4 环境污染 21
2.1.5 景观破碎化 22
2.2 边坡分类 23
2.2.1 常见边坡工程的分类 23
2.2.2 基于边坡植被恢复需要的分类 25
2.2.3 影响植被恢复的关键要素 27
2.2.4 边坡生态的分类 28
参考文献 32
第3章 边坡生态工程方法 33
3.1 格稳类工法 34
3.1.1 格稳类工法概述 34
3.1.2 主要的格稳类工法 34
3.1.3 小结 43
3.2 网稳类工法 43
3.2.1 网稳类工法概述 43
3.2.2 主要的网稳类工法 44
3.2.3 网稳方法的比较 50
3.3 集稳类工法 50
3.3.1 集稳类工法概述 50
3.3.2 主要的集稳类工法 51
3.3.3 集稳型产品的比较 58
3.3.4 集稳型产品的广阔前景 59
3.4 智慧工法的选择原则和配置 60
3.4.1 智慧工法的选择原则 60
3.4.2 基于生态网格的智慧工法配置 61
3.5 工法展望 62
参考文献 68
第4章 边坡人工土壤技术 70
4.1 边坡的土壤环境 70
4.1.1 正常植被生长的土壤环境 71
4.1.2 地质灾害与人工创面下的边坡土壤环境 73
4.2 人工土壤的理论 77
4.2.1 人工土壤 78
4.2.2 人工土壤的物理特性 79
4.2.3 人工土壤的化学特性 83
4.2.4 人工土壤的生物特性 85
4.3 人工土壤组成及配比 88
4.3.1 人工土壤的组成成分 89
4.3.2 人工土壤的配比 94
4.4 人工土壤试验的研究方法 103
4.4.1 材料与试样 104
4.4.2 植物生长条件下基材构型材料和结构保持材料的阈值 105
4.4.3 人工土壤与岩面的滑动阈值 105
4.4.4 人工土壤的剪切阈值 106
4.4.5 侵蚀强度模型 106
4.5 人工土壤智慧匹配 107
4.5.1 人工土壤分级 107
4.5.2 匹配生态网格 108
4.6 人工土壤的现状及展望 109
4.6.1 我国边坡生态工程人工土壤的现状 109
4.6.2 人工土壤的展望 110
参考文献 111
第5章 边坡植被 114
5.1 边坡植被概述 114
5.2 边坡植物的功能属性 116
5.2.1 边坡植物的工程性 116
5.2.2 边坡植物的生态性 121
5.2.3 边坡植物的景观性 130
5.3 边坡植物恢复 134
5.3.1 边坡植被的选择 134
5.3.2 边坡植物的配置问题 136
5.3.3 边坡植物的配置原则 137
5.3.4 边坡植物的配置方法 139
5.4 生态与景观结合 143
5.4.1 景观需求 143
5.4.2 生态与景观协调 143
5.4.3 生态与景观结合的实例 144
参考文献 147
第6章 边坡生态修复的评价 149
6.1 评价方法 149
6.1.1 定性评价 153
6.1.2 定性定量结合的方法 155
6.1.3 数量生态学方法 158
6.2 矿山边坡——浙江舟山市庆丰矿植被恢复评价 161
6.2.1 物种统计 162
6.2.2 物种分布与环境因子的关系 165
6.2.3 生态位宽度 166
6.2.4 生态位相似性比例 167
6.2.5 物种多样性与土壤养分和地形因子的关系 168
6.2.6 讨论 169
6.3 北川滑坡体的边坡植被恢复评价 171
6.3.1 物种统计 171
6.3.2 物种分布与环境因子的关系 173
6.3.3 优势种的生态位宽度 174
6.3.4 北川优势种生态位相似性比例 175
6.3.5 北川物种多样性与土壤养分和地形因子的关系 176
6.3.6 讨论 177
6.4 汶川崩塌体的植被恢复评价 179
6.4.1 工程概况 179
6.4.2 植被物种评价 180
6.4.3 汶川优势种生态位宽度 182
6.4.4 汶川物种多样性与土壤养分和地形因子关系 184
6.4.5 讨论 185
6.5 植被修复工程效果的比较 186
6.5.1 研究区的土壤养分含量 187
6.5.2 物种多样性分析 188
6.5.3 研究区排前15名的优势种重要值 189
6.5.4 物种多样性与环境因子的RDA综合分析 190
6.5.5 讨论 191
6.6 小结 194
参考文献 197
第7章 无人机在边坡生态恢复中的应用 201
7.1 边坡无人机遥感植物分类 202
7.1.1 无人机遥感植物分类概述 202
7.1.2 无人机与边坡植物分类 204
7.1.3 边坡环境下无人机遥感植被分类的方案设计 205
7.1.4 无人机边坡采样方法 209
7.1.5 无人机边坡遥感的数据处理方法——nDSM的生成 215
7.1.6 植物遥感分类 219
7.1.7 小结 229
7.2 无人机遥感在边坡生态工程设计中的应用研究 230
7.2.1 边坡无人机立地条件的调查方法 230
7.2.2 基于无人机调查的边坡立地条件的分类方法 240
7.2.3 小结 245
参考文献 247
后记 249