周澤圓,朱清科
(北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京100083)
在黃土高原特別是陜北半干旱地區(qū),由于自然條件惡劣,水土流失一直是困擾當?shù)匕l(fā)展的難題。近年來,由于石油開采的興起,修建了大量的道路,在帶動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的同時,人為造成了許多裸露的道路邊坡,水土侵蝕十分嚴重,使得陜北半干旱地區(qū)原本就十分脆弱的生態(tài)環(huán)境變得更加脆弱,加劇了該地區(qū)的水土流失。
植被恢復(fù)作為防治水土流失的主要措施之一,在防護的同時還有良好的生態(tài)效益,因而在道路邊坡綠化中具有重要的地位,它除了可以起到加固邊坡、保持水土、增加植被覆蓋度、減少污染等作用外,還可以起到愉悅路人身心、美化環(huán)境等作用[1-2]。然而,在立地條件相對較差的陜北地區(qū),由于自然條件特別是水分條件的限制和一些人為的因素,道路邊坡的植被恢復(fù)尚存在許多亟待解決的問題。
陜北半干旱地區(qū)包括陜西省的榆林市和延安市,地處東部季風濕潤區(qū)與內(nèi)陸干旱區(qū)的過渡地帶,植被類型表現(xiàn)為中溫帶森林灌叢草原植被向草原化森林灌叢草原植被過渡特征,植物組成以華北區(qū)系植物占主導(dǎo)地位。由于長期的經(jīng)濟活動,原生植被幾乎不復(fù)存在。經(jīng)過近些年的人工植被建設(shè),境內(nèi)的林草覆蓋面積明顯增長,形成以落葉闊葉及灌木草叢為主的次生植被類型。
為了減少道路的占地面積,在修建時道路兩旁挖方的邊坡均較陡,其角度一般在45°以上。陜北地區(qū)的土質(zhì)以黃綿土為主,土質(zhì)疏松,土壤瘠薄,保水保肥能力差,修建道路又破壞了黃土的整體性,加上坡度很陡,使其更易被侵蝕。而在半干旱區(qū)的黃土高原,水分分布很不均勻,雨季(6—9月)的降雨量通常占全年降雨量的60%以上,易形成短時強徑流沖蝕邊坡,造成邊坡的嚴重侵蝕,使植被恢復(fù)困難。由于黃土區(qū)的土質(zhì)具有疏松、易剝蝕的特點,一些常用的道路邊坡綠化技術(shù)如液體噴播技術(shù)等在本區(qū)應(yīng)用的效果并不理想[3]。另一方面,由于該地區(qū)冬季寒冷干燥,為防止道路表面在冬季結(jié)冰,道路的修建常選擇在梁峁坡的陽面,使得大量的邊坡坡向為陽坡,因此道路邊坡在夏季的水分蒸發(fā)加大,土壤含水量降低,土壤墑情更加不利于植被恢復(fù),且道路邊坡還存在著水平坡面和側(cè)向面雙重蒸發(fā)的特點[4]。此外,黃土丘陵溝壑區(qū)的道路邊坡存在20~30 cm厚的表面干土層,如果綠化的苗木栽植過淺,根系無法從較深的土層中吸收水分、養(yǎng)分,也易造成死亡。
當前陜北半干旱區(qū)的道路邊坡綠化主要是以檸條、檉柳、沙棘等傳統(tǒng)抗干旱瘠薄的植物為主,缺乏科學(xué)合理的短期、中期、遠期植被恢復(fù)規(guī)劃,植物品種少,綠化模式較單一,栽植密度大,宜林則林,宜草則草,未做到喬、灌、草有機結(jié)合。因而造成坡面的人工植被群落生態(tài)穩(wěn)定性差,綠化效果差,且容易退化,使邊坡綠化的生態(tài)功能減弱。此外,這些植物雖然抗旱性好,但其自身存在著對土壤水分過分消耗的問題。有研究顯示,檸條種植過后的坡面,土壤含水量明顯低于荒坡,土壤水分虧缺更加嚴重[5],植被恢復(fù)更加困難,從而形成惡性循環(huán)。
道路邊坡綠化技術(shù)是利用生長于邊坡表面的植物來實現(xiàn)其防護功能的。由于道路邊坡具有立地條件差等不利因素,在綠化時就需要更多的養(yǎng)護管理,需增加水肥的供給,以實現(xiàn)邊坡人工群落的長期穩(wěn)定[6]。然而,目前陜北半干旱區(qū)對道路邊坡綠化主要實行的是粗放型管理,日常的養(yǎng)護管理極少,造成植物生長緩慢甚至死亡,未能達到應(yīng)有的防護和景觀效果。此外,有的路段邊坡較高,限制了車輛和人員的正常作業(yè),較難進行常規(guī)的養(yǎng)護管理;有的路段試用噴灌或滴灌對植被進行養(yǎng)護,效果較好,植被成活率較高,然而這樣的措施在干旱少雨的陜北地區(qū),養(yǎng)護成本較高,不是一種可持續(xù)的解決方式。
黃土高原作為世界上水土流失最嚴重的地區(qū)之一,相關(guān)的研究很多,目前,關(guān)于黃土區(qū)道路邊坡植被恢復(fù)的研究卻相對較少,既有的研究一般為投資較大的高速公路的邊坡綠化研究[4,7]。陜北半干旱區(qū)位于黃土高原腹地,這使得當前該地區(qū)的道路邊坡植被恢復(fù)常常需要借鑒其他地區(qū)的綠化經(jīng)驗,不適性和盲目性較大;即便是使用其他地區(qū)較為成熟的植被恢復(fù)方式,仍然存在如造價高、工藝復(fù)雜、植物種培養(yǎng)難等問題??偟膩碚f,目前該地區(qū)的道路邊坡綠化尚處在探索試驗階段,管理粗放,系統(tǒng)研究的較少,缺乏相應(yīng)的理論支持,使得道路邊坡綠化常呈現(xiàn)“一年綠,兩年黃,三年見閻王”的狀況。此外,對道路的高陡邊坡的水分分布、整地方式等研究尚不夠深入,使得在生產(chǎn)實踐中缺乏相應(yīng)的理論作支撐,一定程度上限制了該地區(qū)道路邊坡植被恢復(fù)的效果和發(fā)展速度。
道路邊坡的綠化方式很多,每一種方式的適用地域和施工工藝各不相同,如何建立適宜陜北半干旱區(qū)的效益評價體系,定量地評價各種綠化方式的效益,以便對它們進行科學(xué)的評價,從中甄選出最適合的綠化方式,并以此指導(dǎo)當?shù)氐牡缆愤吰戮G化建設(shè),是目前該區(qū)的道路邊坡植被恢復(fù)中需要認真考慮的一個問題。
有研究者指出,在半干旱的陜北地區(qū),以自然植被為指導(dǎo),在充分尊重自然植被恢復(fù)和演替規(guī)律的基礎(chǔ)上,模擬天然植被結(jié)構(gòu),建立喬、灌、草復(fù)層混交結(jié)構(gòu),是快速建造穩(wěn)定植被的科學(xué)途徑[8]。該區(qū)境內(nèi)主要道路的邊坡基質(zhì)有黃土、紅土、石質(zhì)等類型,在實際的公路邊坡的綠化中,依據(jù)當?shù)刂脖蛔匀谎萏骐A段和不同路段立地條件的不同,劃分不同的綠化區(qū)域,采用不同的植被恢復(fù)方式,喬、灌、草合理的搭配[9](而不是一味地以喬木樹種為主),是一種較為科學(xué)的邊坡植被恢復(fù)方式。
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,道路修建的里程也越來越長,對邊坡綠化植物的需求量也越來越大,對植物種適應(yīng)能力的要求也越來越高。然而,目前對邊坡植物種的研究尚停留在利用現(xiàn)有種的階段,今后可以從育種方面來考慮培育特定的品種,如利用馴化、雜交等技術(shù)培育抗性強,適應(yīng)性高特別是耗水低、耐瘠薄、再生力強的品種[10]。同時建立標準化的苗木繁育基地,使邊坡綠化植物的培育規(guī)?;⒁?guī)范化,保證苗木的供應(yīng)。另外,加大對鄉(xiāng)土樹種的篩選范圍,優(yōu)選出較豐富的適應(yīng)陜北半干旱區(qū)道路邊坡綠化的喬木、灌木、草本植物種,以滿足邊坡綠化的生物多樣性和景觀美化的要求[3]。在條件許可的情況下,進行道路邊坡的植被重建時,可以加入一些地方特有的歷史文化元素,如民風、民俗等,將人文景觀和道路美學(xué)結(jié)合起來,使道路具有一定的旅游價值[11]。
黃土區(qū)道路邊坡的植被恢復(fù)與普通的綠化有所不同,主要體現(xiàn)在坡度大、侵蝕嚴重、基質(zhì)瘠薄且干旱、污染大等,這就需要有專業(yè)的技術(shù)人員來進行較深入的相關(guān)研究,以解決和指導(dǎo)實際中遇到的各種問題。然而,道路邊坡的生態(tài)恢復(fù)在我國還是一個比較新的學(xué)科,相關(guān)的從業(yè)人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn),因而亟需建立相關(guān)的培養(yǎng)體系以培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人員。另一方面,相關(guān)的配套技術(shù)如苗木的栽植技術(shù)、灌溉模式、節(jié)水保水技術(shù)、國內(nèi)外邊坡綠化新材料的應(yīng)用等目前也尚處于探索階段,需要進一步的實驗和研究[12]。
從實際情況來看,每一種道路邊坡的植被恢復(fù)方式的效果是不盡相同的,這就需要用一定的數(shù)學(xué)方法來定量化地描述它們,以便作出較為客觀的評價。要加強效益評價方面的研究,建立標準化的效益評價體系,對邊坡的綠化模式和植被恢復(fù)的效果、效益進行科學(xué)的評價,方便在實際中依據(jù)不同路段的具體條件選擇適宜的綠化方式,也可以實現(xiàn)在進行道路邊坡的綠化設(shè)計時就對最后的綠化效果進行科學(xué)的預(yù)測。
道路兩旁的綠化是道路建設(shè)的重要組成部分。我國的道路綠化還處在起步階段,許多理論還有待進一步研究。隨著國家支持老少邊窮地區(qū)政策的出臺,在進行經(jīng)濟建設(shè)的同時,要不斷深入對陜北半干旱地區(qū)及相似地域內(nèi)的道路邊坡植被恢復(fù)的研究和實踐,以推進當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境建設(shè),使道路在實現(xiàn)其交通功能的同時也發(fā)揮良好的環(huán)境效應(yīng),實現(xiàn)當?shù)亟?jīng)濟、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
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