无土基质生态草毯制备技术研究

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中文摘要：无土基质生态草毯因为其可持续生产、对土壤污染小、质量轻、易于铺设、应用范围广泛等优点逐渐获得人们的青睐。但目前无土基质生态草毯的培育技术、制备工艺以及成套技术有待完善，市场上的无土基质生态草毯产品良莠不齐，因此，研发无土基质生态草毯的制备技术是当代工程技术人们亟待解决的技术难题。本文依托国家自然科学基金资助项目“生态混凝土降碱损伤演变规律及调控机制研究”（ 52178262）,运用生态学、植物学、工程学、材料学以及灰色系统理论等相关理论，通过微细宏观测试分析手段，从生态多孔混凝土的应用与实际工程出发，重点研究了自来水、营养液以及促根激素对各受试草种（宽叶雀稗、百喜草、高羊茅、黑麦草、香根草、披碱草、结缕草）生长状况各评价指标（生长速度、密度、叶片质地、叶绿素含量以及地下生物量）的影响规律，再结合灰色系统理论关联度分析，优选出适宜于制备无土基质生态草毯的草种与培育液组合。再以该草种与培育液组合制备无土基质生态草毯，探明了单一基质的厚度、种类对无土基质生态草毯生物量以及根冠比的影响规律，确定了栽培基质的厚度，探明了混合基质对无土基质生态草毯坪用性状和出圃时综合质量的影响规律，确定了无土基质生态草毯栽培基质中混合基质的比例，最后制备了孔隙率分别为26％、28％、30％的生态多孔混凝土（Ecological Porous Concrete,简称EPC）,研究了 EPC孔隙率对无土基质生态草毯根茎形态的影响规律，为无土基质生态草毯走向大规模生产，与EPC结合修复生态环境奠定了坚实的理论基础，对工程实践应用具有重要的指导意义，本文取得了如下研究成果。（1）探明了在浇灌自来水、营养液、促根激素的条件下，宽叶雀稗、百喜草、高羊茅、黑麦草、香根草、披碱草、结缕草的生长规律，为无土基质生态草毯的培育液+草种的选取提供了坚实的理论基础。并基于灰色系统理论等权关联度和加权关联度指标考量，分析了在浇灌自来水、营养液、促根激素的条件下，各种植物草种的生长演化过程，推演结果与实际情况吻合良好。综合考虑，促根激素+高羊茅的组合适宜制备无土基质生态草毯。（2）系统研究了栽培基质的基质种类、厚度对无土基质生态草毯生物量的影响变化规律。研究结果表明:不论是稻壳灰基质还是椰糠基质，其基质厚度均以3cm为宜。（3）将两种栽培基质按不同比例混合后，研究了混合基质对无土基质生态草毯坪用性状及出圃时综合质量的影响变化规律。结果表明:当混合基质中稻壳灰基质与椰糠基质的体积比为1∶2时，最宜作为无土基质生态草毯的栽培基质。 (4)采用过磷酸钙溶液浸泡EPC,将其内部pH在试验龄期内降至7.34～8.13之间，满足植物生长的环境要求。研究了不同孔隙率条件下EPC对无土基质生态草毯的总根长、根表面积、根体积以及平均直径的影响变化规律。结果表明，当EPC孔隙率为30％时，EPC的力学性能可以满足设计要求，且无土基质生态草毯的根系生长情况良好。并建立了无土基质生态草毯初步的质量保证体系。

作者：

马琦

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关键词：

生态多孔混凝土制备工艺无土基质生态草毯栽培基质孔隙率根茎形态

授予学位：

硕士

学科专业：

土木工程

导师：

尹健

学位年度：

2023

学位授予单位：

中南林业科技大学

语种：

中文

中图分类号：