人类可持续发展的生态土工技术

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       由于气候变化和日益增多的工程活动，与土壤有关的灾害，如边坡破坏和沙尘暴在世界范围内变得越来越频繁。这些灾害不仅造成了生命损失，而且造成了严重的经济损失和生态环境破坏。为了维持人类的生存，近年来，一门新的学科—生态岩土学迅速建立和发展起来。它整合了土壤力学、岩石力学、生态学、生物学和大气科学的科学知识，发展跨学科理论，并开展实验，以应对气候变化影响等重大世界挑战。通过发展生态土工技术，已经开发了各种环保技术，以减轻沙尘暴，并改善堤防、斜坡和填埋盖等土建结构的性能。这篇最新的综述介绍和讨论了生态岩土工程领域的重要进展，包括理论发展、实验室测试、离心机建模、现场监测和工程应用。最后，强调并讨论了生态岩土工程的研究空白和未来需求。

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      尽管生态岩土技术在过去几十年中发展迅速，科学和技术也取得了重大进展，但有四个研究领域已被确定为需要进一步注意和研究。

1.大气-植物-土壤相互作用的理论模型：动态根系生长与土壤本构关系的耦合建模；长期气候荷载作用下的三维植被边坡退化；植物水文与机械加固的相互作用；

2.植物生长和水文力学效应的优化：多种植物混种的研究；考虑养分和不同类型生物炭综合作用的优化；

3.气候变化对植物-土壤相互作用的影响：气候变化下极端天气条件对植物生长和植被土壤性状的影响；植物根系与干裂的相互作用；

4.生态岩土工程的新兴技术：机器学习和数据驱动方法；现场监测技术。

       近年来，由于气候变化和对地球可持续发展的需求不断增加，生态岩土工程成为解决全球重大挑战的一个重要的跨学科学科领域。在生态岩土技术中，大气植物-土壤相互作用在土壤力学、生态学、植物学和大气科学的集成中发挥着重要作用。这篇最新的综述强调了这一新兴跨学科学科领域的几个重要方面，包括理论框架、实验室测试、离心机建模、现场监测和工程应用。综述和阐明了植物的水文贡献和机械增强作用。阐述了各种生态岩土工程应用，如边坡和路基、垃圾填埋场覆盖和沙尘暴控制。最后，为进一步发展生态岩土工程技术，确定了研究差距的四个关键方面。


转自：漫谈工程地质 侵权删