植生型生态混凝土孔隙状态对植物生长的影响.doc

植生型生态混凝土孔隙状态对植物生长的影响摘　要: 为了完善植生型生态混凝土适生性的判据,拌制了4组不同孔隙状态的生态混凝土,在其上种植百喜草,考察了百喜草的表观生长情况,测定了百喜草植物体内的脯氨酸含量、根系吸收面积及根系活力. 结果表明,生态混凝土的植物适生性不仅取决于孔隙率,同时也受孔隙平均孔径的影响. 孔隙率越高,平均孔径越大,越有利于植物的生长. 对于百喜草而言,相比于孔隙率为36%、平均孔径小于4mm的生态混凝土,它在孔隙率为39. 45%、平均孔径为6. 4mm的混凝土中长势较好. 关键词: 生态混凝土; 骨料; 孔隙大小; 植物生长 中图分类号: TU 528; X173　　　　文献标识码: A 　　1993年,日本大成建设技术研究所开发出植生型生态混凝土, 1995年,日本. ó y¨工学协会正式提出了生态混凝土的概念. 此后,国际上对生态混凝土的研究逐渐增多,在日本、韩国等国都有将生态混凝土用于河道护岸的实例[ 122 ] . 最近几年,国内也开展了对生态混凝土的研究工作. 　　生态混凝土由粗骨料、水泥、水和外加剂拌和浇注而成,与普通混凝土相比缺少细砂等细骨料. 粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,从而提供给植物生长空间[ 3 ] .大多研究认为生态混凝土对植物生长的影响主要在于其孔隙率以及平均孔径. 一般认为,植生型生态混凝土的孔隙率在25% ～40%较佳[ 425 ] ,研究平均孔径对植物生长影响的较少,在许多情况下,仅以生态混凝土的孔隙率作为植物适生性的判据,这显然是不完善的. 　　本研究采用不同粒径的碎石作为粗骨料拌制4组具有不同孔隙状态的生态混凝土,并在该生态混凝土上种植百喜草( Paspalum notatum Flugge) ,通过对百喜草的表观生长情况、植物体脯氨酸含量、植物根系吸收面积、根系活力的监测,判定其生长情况并预料其以后的生长趋势,以获得生态混凝土的孔隙率、平均孔径对植物生长的影响,明确生态混凝土植物适生性的决定因素. 这将为实际应用中植生型生态混凝土的制备提供依据. 1　材料与方法 1. 1　材料 　　在实验中使用的主要材料和试剂有: 碎石,425R普通硅酸盐水泥,萘系高效减水剂,硬聚氯乙烯管(外径为16mm,内径为15. 2mm) ,茚三酮,脯氨酸,甲烯蓝,乙酸乙酯,连二亚硫酸钠,氯化三苯基四氮唑( TTC) ,琥珀酸钠. 1. 2　试验方法 1. 2. 1　浇注生态混凝土 　　采用不同粒径、级配的碎石作为粗骨料拌制不同配比的生态混凝土4组(见表1). 将拌好的混凝土浇入预先切割好的长10 cm的聚氯乙烯( PVC)管中,浇注约7 cm厚. 考虑到实验工程中将以污水浇灌百喜草,为增强混凝土的抗污水腐蚀,提高其耐久性,在拌制过程中加入高效减水剂[ 6 ] . 1. 2. 2　生态混凝土孔隙状态 　　测定生态混凝土在空气中的质量、在水中的质量以及其体积,按以下公式计算得出其孔隙率[ 7 ] :A = 1 - (m2 - m1 ) / (ρwV ) ×100%. 　　式中: A为生态混凝土全孔隙率, %; m1 为水中生态混凝土称重, kg; m2 为空气中生态混凝土干重, kg; V为生态混凝土体积, cm3 ;ρw 为水的密度, kg/ cm3.生态混凝土的平均孔径采用拓印方法测定[ 8 ] . 　　找一张韧性较好的白纸铺在生态混凝土表面,用铅笔轻轻在纸上涂抹. 混凝土的骨料部分将被铅笔涂到而成黑色,孔隙部分不被涂到而保持白色. 测量白色部分的内径,最后取所有数据的平均值,即为生态混凝土孔隙的平均孔径. 1. 2. 3　种植百喜草 　　整个试验在深圳市布吉镇深圳环科所甘坑基地进行. 通过前期的植物筛选实验,发现百喜草耐淹耐旱,生命力强,生物量大且根系发达,能完全适应深圳的气候. 因此,选择百喜草作为混凝土栽种植物.待浇注的生态混凝土养护28天,并经降碱处理后,采用自制的填充装置往混凝土孔隙内填充由普通土壤、泥炭土、堆肥、木屑、缓释肥、保水剂组成的混合肥料. 然后在PVC管内,生态混凝土上覆盖一层2～2. 5 cm厚的混合肥,并在肥料表面撒播百喜草草种. 最后在草种上再覆一层约0. 5～1 cm厚的较为疏松的泥炭土,以确保草种透水透气,并保护草种不被动物食用. 1. 2. 4　百喜草生长状况的观察和监测 　　试验从2005年5月开始,每间隔10天测定百喜草的株高. 以从土壤面到最长叶片的植物体长度表征株高. 　　待百喜草生长三个月后将混凝土破碎,测量百喜草根系在生态混凝土中的生长情况. 以根部顶端至最长根系末端的长度表征根长. 测定一系列根系长度,求其平均值为平均根长. 测定时依据根系长度的大致分布,有选择性的选取根系进行测量.取受损较少、长度接近于平