基于模拟踩踏实验的草坪踩踏路径形成过程研究

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踩踏路径对草坪具有重要影响,探索踩踏路径的特征及其形成过程有助于草坪管理政策和空间规划。本文以贵州大学校园内草坪踩踏路径为研究对象,采取实地调查和人工模拟踩踏的实验方法,探索踩踏路径的特征、形成过程及其所需踩踏强度。主要结论如下:1.校园草坪踩踏路径可分为捷径、扩展路径和局部路径三种类型。捷径和扩展路径主要分布于宿舍区、食堂、教学楼和礼堂等人流量较大区域,局部路径分布于草坪中凳子和雕像等周围。捷径、扩展路径和局部路径的长度平均分别为9.4m、11.3 m和3.0 m,宽度平均分别为0.9 m、0.7 m和0.5 m。踩踏路径从数量(占比约61%)和面积上(占比约62%)均以捷径为主,捷径能够节省行走距离,平均可节省行走距离18.0 m,节省比例平均为57.8%。扩展路径的数量(占比约31%)和面积(占比约36%)占比次之,局部路径的数量(占比约8%)和面积(占比约2%)占比最小。2.踩踏路径与草坪土壤理化性质存在明显区别。相较于草坪,踩踏路径土壤容重大、含水量和有机碳含量低,土壤p H、盐分含量和地下生物量无显著差异。随着深度的增加,踩踏对土壤的影响逐渐降低,路径和草坪土壤的差异逐渐减小。3.踩踏路径的形成过程可分为植被消除和土壤硬化等两个阶段。在植被消除阶段,100次踩踏后植被相对高度下降约65%,5000次踩踏后植被全部死亡。在土壤硬化阶段,由于植被已经消除,土壤完全裸露,随着踩踏强度的增加,土壤被逐渐压实,硬度逐渐增加。4.路径形成所需模拟踩踏次数与土壤含水量有关,将表层土壤硬度作为路径形成与否的指标,当土壤含水量<20%时,所需踩踏次数>4.5万次;当含水量为20%–25%时,所需踩踏次数为1万–4.5万次;当含水量为25%–28%时,所需踩踏次数为数千次甚至数百次;当含水量>28%时,土壤硬度与已经形成的踩踏路径接近,无法计算出所需模拟踩踏次数。
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