草地植被对定西地区战国秦长城遗址的保护效应研究

During the China's five-year plan for 2011 to 2015,one of the most important parts for the national's cultural relics protection is protecting the great wall.One of the major damage forcings ,which in the Great Wall of Qin Dynasty in Warring States Period,is rainfall erosivity.According to the research of present status of the Great Wall of Qin Dynasty in Warring States Period in Dingxi region of Gansu Province,the project consists of qualitative -classifying the present status what is the surface wheatering for the site,and from the soil's physics ,chemistry,mechanical property analysising the effect that is the grassland development in the relics. and knowing the soil's osmosis ,first, constructing the relationship between the essential properties and the anti-Erosion. Second ,establish the section of the soil in different place and different depth. Using scanning electronic microscope to.observe and analys the substance construction and the microstructure ,so that we can study the structure characteristic which is beneficial to prevent the soil particles losing in the environment of fluviation ,and is contributing to rainfall infiltration process in environment condition of the grassland development .Corresponding to rainfall simulation test，strength test and the microstructure test，we can study the ability of the infiltration and the anti-erosion for the relics'soil.Then we can reveal the advantages of the grassland in prevetting the relics erosion in the rainfall process.,also we will put fordward a concept that in the rainfall process the relics will be effectively protected by grassland. The grassland protection effect will have very important role in practice for the growing vigorously relics protection ,it also promotes the development of the eidos for the anti-weathering consolidants ,technique and method.

"十二五"期间，长城保护是国家文物保护的一个重点。降雨侵蚀是定西地区战国秦长城遗址的主要破坏营力之一，本项目通过对定西地区战国秦长城遗址保存现状的调查，对遗址表面风化现状定性归类；从土的物理、化学和力学性质角度分析草地植被发育对遗址土性质的影响，了解遗址土的渗透特性，建立土的基本性质与抗侵蚀能力之间的关系；制定不同深度不同位置遗址土切片、扫描电镜，观察分析遗址土物质组成及微观结构，研究草地植被发育的环境条件有益于防止土颗粒在流水作用下流失和具有有益于雨水入渗的结构特征；结合降雨模拟试验、强度试验和微观结构试验，研究降雨作用下遗址土的入渗能力和抗侵蚀能力，揭示草地植被在防止遗址降雨侵蚀中的优势作用，提出在降雨侵蚀条件下草地植被对遗址表面具有保护效应的理念。草地植被保护效应的提出将对目前正如火如荼开展的土遗址保护工程实践活动具有重要的指导意义，促进表面防风化加固理念、技术和方法的发展。

长城是第一批全国重点文物保护单位，1987年被列入世界文化遗产名录。但是幸存于荒野之中的长城遗址，绝大部分已遭受严重破坏，地质环境十分脆弱，破坏速度加剧，处于濒危之中。提出科学合理的保护理论，确保长城遗址的安全、稳定，已成为长城保护的一个热点和难点问题。.关于植被可以提高土壤的抗侵蚀能力方面，国内外专家做了大量的研究。研究证实，雨滴击溅作用和因降雨产生的径流，是最主要的土壤侵蚀动力。借鉴土壤学与水土保持学科的理念和技术手段，研究人工夯土表面在植被发育条件下物理力学性质和夯土结构的变化，分析现有植物对长城遗址抵抗自然营力破坏中的保护效果，评估植物表面防风化保护措施在定西地区战国秦长城保护的可行性和适宜性，以期为类似环境下夯土遗址表面防风化保护提供新的思路和技术，具有十分重要的理论意义和指导作用。主要内容分以下几部分：.1）对甘肃定西地区境内长城保存现状进行了调查，境内具有一定高度、长度的遗址分布已不多。对主要病害与赋存环境间的相关关系进行系统分析，研究发现战国秦长城以表面风化为主，密集的构造节理和卸荷裂隙诱发墙体破坏。通过现场踏勘对遗址表面植被覆盖情况进行了分类和遗址表面风化类型的分类，定性评估了植被根系发育不同对遗址的保护与破坏作用。.2）遗址土的物理力学性质指标测试结果表明，遗址表面风化土体的干密度集中于1.45~1.65g/cm3；力学强度具有明显的各向异性，天然状态下夯土强度可高达4Mpa，有利于遗址稳定，饱水状态下强度急剧降低；渗透性与黄土在一数量级，具有遇水强崩解的特性，影响遗址的整体稳定性和表面抗破坏能力。.3）现场降雨侵蚀试验直观反映了植被覆盖程度不同遗址表面抗降雨侵蚀能力。通过试验表明，根系不发育植被覆盖较好的遗址表面，大、中、小三种雨强降雨过程中，收集到的雨水中含泥量均很少；对于具有少量植被覆盖同时有苔藓的遗址表面，大、中、小三种雨强降雨过程中泥沙含量相对较多；无植被覆盖遗址表面，试验过程中收集雨水中漏水含量最高，可达33179 mg/L。说明了在降雨作用下植被覆盖遗址表面几乎无水土流失现象。.4）降雨试验表明，植被覆盖不影响降雨入渗深度。.研究表明，根系不发育植被对遗址具有较好的保护效应，在长城或类似土遗址保护工程开展过程中，保留原有遗址表面植被或适当种植根系不发育植被是一种比较理想的表面防风化措施。