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      土壤生物工程 編輯

      詞條創建者 匿名用戶

      土壤生物工程

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      土壤和水生物工程是土木工程的一門學科。它追求技術、生態、經濟和設計目標,并主要通過利用生命材料(即種子、植物、植物的一部分和植物群落)并將它們用于接近自然的建筑中,同時利用多種能力來實現這些目標植物所固有的。土壤生物工程有時可以替代經典工程工作;然而,在大多數情況下,它是補充后者的一種有意義且必要的方法。它適用于土壤和水利工程的所有領域,特別是在邊坡和路堤穩定和侵蝕控制方面。土壤生物工程是利用活的植物材料來提供一些工程功能。土壤生物工程是處理各種不穩定和/或侵蝕場地的有效工具。土壤生物工程技術已經使用了許多世紀。最近,Schiechtl(1980)鼓勵使用土壤生物工程和各種歐洲例子。土壤生物工程現在在世界范圍內廣泛用于處理侵蝕和不穩定的斜坡。

      土壤生物工程控制工程的應用領域和植物

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      土壤生物工程方法可以應用于作為生活建筑材料的植物能夠良好生長和發育的地方。在熱帶、亞熱帶和溫帶地區就是這種情況,而在干旱和寒冷地區(即干旱、半干旱和霜凍區)存在明顯的限制。在特殊情況下,可以通過澆水或灌溉來彌補缺水。在歐洲,地中海以及一些內高山和東歐多雪地區存在限制應用的干燥條件。然而,限制最常出現在高山和北極地區。這些通??梢酝ㄟ^木本植物(森林、樹木和灌木系)的有限生長和封閉草皮覆蓋的上限清楚地注意到。一個地區物種越貧瘠,就越不適合生物工程方法的應用。

      土壤生物工程結構的功能和作用

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      技術功能

      • 保護土壤表面免受風、降水、霜凍和流水的侵蝕
      • 防止落石
      • 消除或結合破壞性機械
      • 沿岸的流速降低
      • 表層和/或深層土壤的凝聚力和穩定性
      • 引流
      • 防風
      • 幫助積雪、流沙和沉積物的沉積
      • 增加土壤粗糙度,從而防止雪崩釋放

      除此之外,生態功能越來越重要,特別是因為這些功能只能通過經典的工程建設在非常有限的程度上實現。

      生態功能

      • 通過提高土壤截留和儲存能力以及水來改善水情
      • 植物消耗
      • 土壤排水
      • 防風
      • 防止環境空氣污染
      • 植物根系機械改良土壤
      • 平衡近地層空氣和土壤中的溫度條件
      • 陰影
      • 改善土壤中的養分含量,從而提高以前未加工土壤的土壤肥力
      • 積雪平衡
      • 噪音保護
      • 鄰近農田增產

      美化功能

      • 愈合災害和人類對景觀造成的創傷(礦產資源開發、建筑工程、覆蓋層沉積、隧道開挖材料、工業和生活垃圾)
      • 結構融入景觀
      • 隱藏違規結構
      • 通過創造新的特征和結構、植被的形狀和顏色來豐富景觀

      經濟影響

      與經典工程結構相比,生物工程控制工程的建造成本并不一定總是便宜。

      土壤生物工程

      然而,考慮到它們的使用壽命,包括它們的服務和維護,它們通常會變得更經濟。它們的特殊優勢是:

      • 與“硬”建筑相比,建筑成本更低
      • 降低維護和修復成本
      • 在以前廢棄的土地上創造有用的綠地和木本植物種群
      • 對創收有用

      土壤生物工程保護工作的結果是通過自然演替(即通過動態自我控制,無需人工輸入能量)進一步發展并保持其平衡的生命系統。如果選擇正確的有生命和無生命的建筑材料和適當的建筑類型,就可以實現非常高的可持續性,只需很少的維護工作。


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      詞條目錄
      1. 土壤生物工程
      2. 土壤生物工程控制工程的應用領域和植物
      3. 土壤生物工程結構的功能和作用
      4. 技術功能
      5. 生態功能
      6. 美化功能
      7. 經濟影響

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