勞小平
(廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣州510520)
廣東南嶺林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復(fù)措施及植物選擇初探
勞小平
(廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣州510520)
林區(qū)公路作為林區(qū)經(jīng)營的基礎(chǔ)設(shè)施,在修建和改造過程中不可避免地對(duì)森林資源造成一定程度的破壞。本文以廣東南嶺林區(qū)公路的邊坡修復(fù)為例,初步探討林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復(fù)的措施,以及修復(fù)植物的選擇和配置,為最大限度地降低損失、防止水土流失、加快森林植被與景觀的恢復(fù)提出初步建議。
南嶺;林區(qū)公路;邊坡修復(fù);措施;植物選擇
林區(qū)公路是森林經(jīng)營的重要基礎(chǔ)設(shè)施和開展生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的基本條件,是衡量一個(gè)地區(qū)營林水平和集約經(jīng)營高低的標(biāo)志。過去,林區(qū)公路主要為林區(qū)生產(chǎn)服務(wù),主要功能是木材的采伐運(yùn)輸。隨著林業(yè)經(jīng)營方向的改變,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,林區(qū)公路的功能大大拓展,除了木材、林產(chǎn)品、生產(chǎn)資料的運(yùn)輸外,在森林資源管護(hù)、森林防火、有害生物防治、林區(qū)治安、森林旅游、林農(nóng)出行等方面的功能與作用日益凸現(xiàn)。但在進(jìn)行林區(qū)公路建設(shè)施工中,或多或少會(huì)因?yàn)殚_挖土石方坡面過大,土石方沿山坡下泄,對(duì)林區(qū)公路沿線森林植被與景觀造成破壞。本文以廣東南嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復(fù)為例,對(duì)邊坡生態(tài)修復(fù)類型及樹種選擇進(jìn)行探討,為最大限度地保護(hù)自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境和生物多樣性,防止水土流失,降低損失,加快森林植被與景觀的恢復(fù)提出初步建議。
南嶺是長(zhǎng)江流域和珠江流域的分水嶺,是中國南部最大山脈和重要自然地理界線,橫亙?cè)谙婀?、湘粵、贛粵之間,向東延伸至閩南,東西長(zhǎng)約600 km,南北寬約200 km。
1994年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),在廣東省北部南嶺山脈中段建立了廣東南嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū),地理位置112°40'—113°15'E,24°38'—25°00'N,總面積達(dá) 5.84 萬hm2。整個(gè)南嶺保護(hù)區(qū)群山起伏,地勢(shì)峻峭,山高谷深,一般海拔高度 800~1 000 m,主峰石坑崆高1 902 m,為廣東省最高峰。保護(hù)區(qū)位于中國亞熱帶常綠闊葉林中心地帶,大片原始森林保存著最完整的自然生態(tài)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),保護(hù)區(qū)內(nèi)維管植物有210科887屬2 431種,其中珍稀瀕危植物26科34屬36種[1]。
2002年起,為滿足護(hù)林巡邏、森林防火及大力保護(hù)轄區(qū)內(nèi)森林資源的需要,相關(guān)部門對(duì)林區(qū)公路進(jìn)行維修改造,2011年又對(duì)部分原有防火通道進(jìn)行擴(kuò)建。本項(xiàng)目位于區(qū)內(nèi)老蓬線一帶,道路經(jīng)擴(kuò)建改造后,部分路段開挖土石方坡面過大,土石方沿山坡下泄,對(duì)沿線森林植被與景觀造成了一定程度的破壞。
由于項(xiàng)目區(qū)位于自然保護(hù)區(qū)內(nèi),在邊坡修復(fù)中要特別注重使用保護(hù)區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)土植物,以避免外來植物入侵保護(hù)區(qū)。因此,修復(fù)工程必須以堅(jiān)持森林生態(tài)學(xué)和恢復(fù)生態(tài)學(xué)為理論指導(dǎo),在邊坡復(fù)綠與生態(tài)修復(fù)中以保持水土為重點(diǎn),以生物與工程措施相結(jié)合為手段,以恢復(fù)地帶性森林植被為目標(biāo)。依據(jù)擬修復(fù)地段的地理位置、氣候、土壤、生物資源和工程現(xiàn)狀,采取分類型實(shí)施。選用鄉(xiāng)土植物為主,因地制宜,適地適樹。將人造景觀與自然環(huán)境融為一體,突出重點(diǎn),分類處理,逐步推進(jìn)。
2.2.1 工程措施
1)排水措施
邊溝——在挖方路段及填土高度小于邊溝深度的填方段、挖方邊坡或填方邊坡坡腳外設(shè)置邊溝,以匯集和排泄降落在坡面和路面上的表面水。
截流溝——在挖方段邊坡上方流入路界地表徑流較大的地段,距坡頂3 m處設(shè)置與坡頂大致平行的截流溝,以防止地表徑流沖刷坡面,造成滑坡。截流溝長(zhǎng)度200~500 m為宜,超過500 m,中間設(shè)置泄水口,由急流槽或急流管分流排引。
急流槽——路堤和路塹坡面或坡面平臺(tái)從坡頂向下豎向集中排水的地段,或排水溝縱向坡度很大的地段設(shè)置急流槽。急流槽的出水口設(shè)置消力坪或消力池。
2)邊坡穩(wěn)定措施
擋土墻——在容易產(chǎn)生碎落或小型塌方的挖方坡腳和填方下邊坡坡腳,采用矮墻擋土護(hù)腳,防止泥石下泄。
拱架——下邊坡坡長(zhǎng)大于8 m的土方路段,采用拱架進(jìn)行護(hù)坡,邊坡高度較大時(shí),拱架分級(jí)防護(hù)。
三維土工網(wǎng)——下邊坡坡長(zhǎng)小于8 m的土方路段,采用三維土工網(wǎng),用U型鋼筋釘固定護(hù)坡。
人工修整坡面——對(duì)挖方石質(zhì)坡面,人工清除浮石、松散石塊;挖方土質(zhì)坡面,人工進(jìn)行修平,盡可能使坡面平整;填方石質(zhì)坡面,人工進(jìn)行揀平;填方土質(zhì)坡面,人工進(jìn)行修平、夯實(shí)。
2.2.2 生物措施
通過人工種植草、藤、灌、喬對(duì)邊坡進(jìn)行復(fù)綠,減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而進(jìn)一步固結(jié)和穩(wěn)定邊坡、改善植物生存環(huán)境,達(dá)到美化公路環(huán)境的目的。根據(jù)需要復(fù)綠邊坡的土壤、生物資源和工程現(xiàn)狀擬分3種類型:
1)土質(zhì)邊坡(類型Ⅰ)
此類型較為多見,上下邊坡土質(zhì)疏松,極易造成土方沿山坡下泄,造成嚴(yán)重的水土流失。根據(jù)不同的海拔梯度,設(shè)計(jì)不同喬、灌、草搭配,適當(dāng)密植,較快達(dá)到復(fù)綠效果。
2)石質(zhì)邊坡(類型Ⅱ)
本類型上下邊坡或石壁裸露、或亂石成堆,嚴(yán)重影響視覺景觀,并容易造成落石等危險(xiǎn)。利用攀緣藤本植物根據(jù)不同的立地條件采取筑花槽向上爬或向下爬的方式,形成綠墻,到達(dá)復(fù)綠效果。坡度較為平緩的地方,采用客土方式栽植灌木、草本,增加景觀效果。
3)路肩平臺(tái)(類型Ⅲ)
位于林區(qū)公路兩側(cè)路肩或拐彎處較寬的平臺(tái),可用于作為示范性生態(tài)復(fù)綠景觀點(diǎn),采用多花、香氣或樹形優(yōu)美的鄉(xiāng)土喬灌樹種,搭配草本植物,形成景觀小品,改善司乘人員在行車過程中的感受和公路景觀之間存在的關(guān)系。
2.3.1 植物選擇的原則
1)鄉(xiāng)土植物
鄉(xiāng)土植物是在長(zhǎng)期的系統(tǒng)演化過程中,與當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥?、水濕條件相適應(yīng)的產(chǎn)物,最適宜當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境,沒有生物安全問題,具有安全、適應(yīng)性強(qiáng)及抗病蟲害能力強(qiáng)等特點(diǎn)。鄉(xiāng)土植物真正體現(xiàn)了一個(gè)地區(qū)植物區(qū)系的特色,能真實(shí)反映當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)特色和地域文化,能與周圍自然景觀融為一體。
2)適應(yīng)性強(qiáng)
公路需復(fù)綠的邊坡,經(jīng)過挖掘之后,形成石質(zhì)和土質(zhì)裸地,土壤結(jié)構(gòu)受到破壞,土壤肥力不高,所以要求選擇的植物具有生命力強(qiáng)、枝葉繁茂、繁殖能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、覆蓋性強(qiáng)、固坡能力高等特點(diǎn)。同時(shí),所選植物必須適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奶厥鈿夂?、土壤等自然條件。
3)具有生態(tài)恢復(fù)功能
公路邊坡經(jīng)過挖掘,地表完全裸露,原有的生態(tài)系統(tǒng)已受到破壞,應(yīng)通過建立一群先鋒物種或演替中期階段物種作為基本框架,提供沿途環(huán)境恢復(fù)的基本條件,然后通過長(zhǎng)期的生態(tài)系統(tǒng)的自然演替,最終達(dá)到頂級(jí)群落。演替發(fā)生的各個(gè)階段包含著植物種類的更迭,即由先鋒種的入侵、優(yōu)勢(shì)種的更替和最后形成穩(wěn)定群落。準(zhǔn)確識(shí)別自然系統(tǒng)中各個(gè)群落所處的演替階段及其相應(yīng)的植物組成,以公路沿線現(xiàn)有的原生植被種類為基礎(chǔ),篩選出合適的鄉(xiāng)土植物用于群落建設(shè),達(dá)到加速植被恢復(fù)的目的。
4)視覺景觀舒適性
在公路邊坡復(fù)綠與生態(tài)修復(fù)中,首先考慮的是退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力,同時(shí)通過有效的復(fù)綠,改善司乘人員在行車過程中的感受和公路景觀之間存在的關(guān)系。因此要求協(xié)調(diào)好景觀、環(huán)境和植物之間的關(guān)系搭配和層次,達(dá)到多方位的視覺效果。在景觀植物的選擇上,注意花期、花色、花香、葉片和樹形的合理搭配,充分利用植物季相的變化,落葉與常綠樹種合理搭配。
2.3.2 選擇種植的植物
按照以上原則,根據(jù)刑福武等在廣東南嶺轄區(qū)范圍的調(diào)查鑒定成果[2],擬選擇烏毛蕨(Blechnum orientale)、密花樹(Myrsine seguinii)、馬尾松(Pinus massoniana)、樂昌含笑(Michelia chapensis)、山蒼子(Litsea cubeba)、紅豆杉(Taxus wallichiana var.mairei)等 50種在南嶺地區(qū)有自然分布的鄉(xiāng)土物種,作為邊坡復(fù)綠與生態(tài)修復(fù)種植的植物,其中草本7種,藤本4種,灌木14種,喬木25種,具體樹種選擇見表1。
2.3.3 植物配置
根據(jù)上述3種不同類型,按不同海拔梯度分別配置不同植物進(jìn)行復(fù)綠,詳見表1。
按照生態(tài)功能優(yōu)先、師法自然的原則,結(jié)合各植物的生物學(xué)特性,采用隨機(jī)混交方式栽植,原則上要求相鄰的同一植物不超過5株。喬木樹種按照水平布設(shè),株行距為2×3 m,呈“品”字形分布,部分地段可根據(jù)實(shí)際情況(如避開排水溝、石頭等)局部位移,采取不規(guī)則式隨機(jī)布設(shè),不強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的橫直成行,但要求保證單位面積密度;灌木、草本和藤本在喬木樹種栽植后,按照設(shè)計(jì)密度于空地上隨機(jī)混交栽種,見縫插針,確保植株成活后能盡快覆蓋裸露邊坡。還可結(jié)合附近新造林地的人工撫育措施,鏟來富含雜草種子、灌木樹倪、樹根等種源的表土,撒覆在邊坡表面、亂石堆的石縫之間,利用人工促進(jìn)天然更新增加草本、灌木蓋度。
表1 廣東南嶺林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復(fù)類型及植物配置表
續(xù)表1 廣東南嶺林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復(fù)類型及植物配置表
為了合理開發(fā)林區(qū)資源,實(shí)現(xiàn)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,在林區(qū)公路(尤其涉及到自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的林區(qū)公路)建設(shè)中應(yīng)該提倡以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)的“綠色設(shè)計(jì)和綠色施工”[3]。施工后對(duì)邊坡的修復(fù)應(yīng)特別注意使用保護(hù)區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)土植物,以避免外來植物入侵保護(hù)區(qū)。通過工程措施和生物措施的綜合修復(fù),固結(jié)和穩(wěn)定邊坡,最大限度地防止水土流失,降低對(duì)森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞。
[1]李鎮(zhèn)魁.廣東南嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物調(diào)查[J].亞熱帶植物科學(xué),2001,30(3):28 -32.
[2]刑福武,等.南嶺植物物種多樣性編目[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2011:20 -233.
[3]趙康.林區(qū)公路建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題[J].林業(yè)建設(shè),2001(1):37-38.
Research on Ecological Restoration Measures and Plants Selection of Forest Highways Slope Reparation of Nanling Region in Guangdong Province
LAO Xiaoping
(Forestry Inventory and Planning Institute of Guangdong Province,Guangzhou 510520,Guangdong,China)
Forest highways are the infrastructures of forest management,however,it will unavoidably cause deterioration to the forest resources due to the digging in the construct and reconstitute process.In this paper,it takes the highway slope reparation of Nanling region in Guangdong province as an example,to explore the ecological restoration measures,as well as the selection and arrangement of the plants.And some suggestions to prevent soil erosion,and to speed up the recovery of forest vegetation and landscape were put forward.
Nanling;forest highway;slope reparation;measures;plants selection
S 773.3;S 725.1
B
1003—6075(2012)04—0018—04
2012—08—01
2012—08—21
勞小平(1982—),女,廣東鶴山人,林業(yè)工程師。主要從事林業(yè)調(diào)查、規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。