孫盛年
摘要? ? 高速公路修建過程中會(huì)形成大量的袒露坡面,合理選擇及搭配植物種類,可以培育穩(wěn)定的植物群落,實(shí)現(xiàn)良好的、長期的道路綠化生態(tài)效果。本文在介紹高速公路邊坡綠化常用方法、常用植物種類的基礎(chǔ)上,以大廣高速某段為研究對(duì)象,將銀合歡、多花木蘭、狗牙根、豬屎豆、紫花苜蓿等噴播到坡面上,觀察其發(fā)芽時(shí)間和后期生長狀況,研究在坡面綠化上的合理搭配方式,以期營造以木本植物為主的穩(wěn)定的灌草群落。
關(guān)鍵詞? ? 高速公路;邊坡綠化;植物種類;搭配應(yīng)用
中圖分類號(hào)? ? S731.8? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A
文章編號(hào)? ?1007-5739(2019)24-0123-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)
高速公路在修筑路基時(shí),經(jīng)常需要跨越原有道路、穿越丘陵山地及河流,為實(shí)現(xiàn)安全、高速行車的目的,路面設(shè)計(jì)要求達(dá)到一定的寬度和平整度。因此。在高出設(shè)計(jì)標(biāo)高處需要挖運(yùn)土石方,低于設(shè)計(jì)標(biāo)高處需要填筑土石方。挖方及填方會(huì)形成大量的上邊坡和下邊坡。新形成的坡面原有植被遭到破壞,立地條件較差,需要經(jīng)過漫長的時(shí)間才能自然恢復(fù)。失去植被的保護(hù),裸露的坡面不僅無法營造良好的行車視覺環(huán)境,而且很容易遭到雨水沖蝕造成水土流失,嚴(yán)重的會(huì)造成塌方或滑坡,嚴(yán)重威脅道路行車安全[1]。
通過單獨(dú)使用植物或者植物與土木工程措施相結(jié)合,人工恢復(fù)裸露坡面的植被,可以實(shí)現(xiàn)邊坡綠化,起到固坡及生態(tài)防護(hù)的作用。邊坡綠化已經(jīng)成為高速公路建設(shè)中邊坡防護(hù)的重要發(fā)展方向。由于邊坡立地條件一般都較差,人工綠化的難度大,并且如果植物品種搭配不當(dāng),往往植物群落很快就會(huì)退化,收不到良好的固坡及綠化效果。因此,合理選擇及搭配植物種類,對(duì)于培育穩(wěn)定的人工植物群落,實(shí)現(xiàn)良好的、長期的道路邊坡防護(hù)及生態(tài)效益具有重要意義。
1? ? 高速公路邊坡綠化常用方式
高速公路邊坡綠化常用的方式有灌草混栽法、植生袋法、種子噴播法、草塊鋪植法等,有時(shí)需要幾種方式同時(shí)運(yùn)用。灌草混栽法是將灌木和草本植物,在坡面橫向開成溝種植,適合含土較多的邊坡。植生袋栽植法是在植生袋內(nèi)放置腐熟的有機(jī)基肥及種子后,將植生袋固定到坡面上,適合土少石多的邊坡。種子噴播法是將植物種子、種植土、有機(jī)肥、黏合劑、保水劑、水等混合后,裝入液力噴植機(jī),噴播到坡面上,適合多數(shù)邊坡。草塊鋪植法是將草皮鋪植到坡面上,適合較矮且坡度緩的坡面。
2? ? 常用植物種類
邊坡綠化植物種類以選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L條件、耐旱、耐寒、耐熱、耐瘠薄、根系發(fā)達(dá)、管理簡單、綠化效果好、播種育苗容易的多年生種類為佳。
由于工程所在地的環(huán)境及設(shè)計(jì)要求不同,具體的植物品種搭配也會(huì)結(jié)合工程所在地的氣候、地質(zhì)、水文等條件及設(shè)計(jì)要求而決定。目前,高速公路邊坡綠化常用植物種類較為豐富,大致分為喬木類、灌木類、藤本類、草本植物等,常用種類見表1。
早期的邊坡綠化往往以草本為主[2],但是草本易退化,并且根系較淺,護(hù)坡及抗旱等效果較差,后期澆水、防火等養(yǎng)護(hù)工作難度大。隨著人們對(duì)高速公路邊坡綠化的不斷研究及生態(tài)效益的重視,綠化植物種類也由最初的營造草本植被逐步轉(zhuǎn)變到營造喬、灌、草相結(jié)合的復(fù)合群落。因此,目前邊坡綠化通常以灌木為最終目標(biāo)植物,種類搭配上以灌木為主,加入少量草本、喬木品種,灌木品種的搭配要速生與慢生結(jié)合,形成灌木為主、草本和喬木為輔的穩(wěn)定植被群落。
3? ? 植物種類選擇及搭配
3.1? ? 立地條件
以大廣高速某段為研究對(duì)象。大廣高速(連平—從化段)北起廣東省連平縣,沿途向南依次經(jīng)過河源市連平縣、韶關(guān)市新豐縣、惠州市龍門縣,終點(diǎn)位于廣州從化市街北高速,路線全長182 km。所處地區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,干濕季節(jié)明顯,春夏季溫和多雨水,秋冬季涼爽無嚴(yán)寒,植被四季常青。項(xiàng)目所在地區(qū)年平均氣溫19.5~21.4 ℃,月平均氣溫最高28.5 ℃、最低9.8 ℃,極端最高氣溫38.1 ℃、極端最低氣溫-2.6 ℃。全年平均降雨量1 779.2~2 200.0 mm,主要集中在 4—9月,6月達(dá)到最高值。年降水量最大值達(dá)2 728.3 mm,最小值為1 500 mm,常年平均降雨157 d,是我國多雨區(qū)之一。冬季多北風(fēng),多年平均風(fēng)速1.6 m/s,最大為3.5 m/s。秋末至春初的寒潮和霜凍是本地區(qū)多發(fā)的災(zāi)害性天氣。所要施工的坡面以土石邊坡為主,土多石少,土壤以紅壤為主。土質(zhì)較黏,偏酸性,有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀含量較低。
3.2? ? 邊坡綠化植物種類選擇
針對(duì)項(xiàng)目所在地的氣候條件及邊坡立地條件,本工程綠化坡面植物主要選擇耐旱、耐貧瘠、抗逆性強(qiáng)的植物,以豆科植物為主。豆科植物多數(shù)都有根瘤菌,具有固氮作用,有利于適應(yīng)并改善貧瘠的土壤環(huán)境。選擇的植物種類有銀合歡(Leucaena glauca (Willd.) Benth.)、多花木蘭(Magnolia multi-flora M.C.Wang et C.L.Min)、豬屎豆(Crotalaria pallida Ait.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、狗牙根(Cynodon dactylon (Linn.)Pers.)。
銀合歡為豆科喬木,高2~6 m,花白色,花期4—7月,適應(yīng)性強(qiáng),抗旱,不擇土壤,耐瘠薄、鹽堿,無病蟲害[3],廣泛分布在熱帶、亞熱帶地區(qū);銀合歡生長快,對(duì)土壤無苛求,耐干旱瘠薄,為荒山綠化的先鋒樹種[4]。多花木蘭是多年生豆科灌木,高80~220 cm,花淡紅,花期6月,耐旱、耐寒、耐瘠薄、抗逆性強(qiáng),是優(yōu)良的水土保持植物,廣泛分布于廣東、廣西、河北、甘肅、陜西、山西、湖北、江蘇、河南、浙江等省[5]。豬屎豆為豆科多年生草本或直立矮小灌木,較耐旱耐瘠,耐酸性較強(qiáng),花冠黃色,花果期5—12月。原產(chǎn)于熱帶地區(qū),主要分布于廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、四川、云南、山東、浙江、湖南等省[6]。紫花苜蓿是豆科苜蓿屬多年生草本植物,根系發(fā)達(dá),耐旱、耐寒,花深紫色,花期5—7月[7],全國各地都有栽培,不僅是優(yōu)質(zhì)的牧草,也是優(yōu)良的生態(tài)恢復(fù)植物。狗牙根為禾本科多年生草本植物,具有根狀莖和匍匐枝,須根細(xì)而堅(jiān)韌,生長期長,繁殖迅速,成片生長,抗旱、耐熱能力強(qiáng),是優(yōu)良的固土護(hù)坡植物,華北、西北、西南及長江中下游等地應(yīng)用廣泛。
3.3? ? 邊坡綠化植物種類搭配
植物品種搭配上以狗牙根為前期先鋒植物,迅速實(shí)現(xiàn)良好的綠化效果;以銀合歡、多花木蘭、豬屎豆為目標(biāo)植物,實(shí)現(xiàn)良好的景觀及固坡效果,發(fā)揮長期的生態(tài)效果。種子配比為銀合歡5 g/m2、多花木蘭5 g/m2、豬屎豆5 g/m2、紫花苜蓿1.5 g/m2、狗牙根1.5 g/m2。所選植物種子按照坡面綠化基質(zhì)用量,按比例稱取后和基質(zhì)混合均勻后使用。
4? ? 應(yīng)用效果
4.1? ? 邊坡綠化施工方式
采用種子噴播法,將種植土、有機(jī)質(zhì)、肥料、保水劑、黏合劑、植物種子等按照設(shè)計(jì)要求提前準(zhǔn)備好,加入適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝蟛捎靡后w噴播機(jī)械噴播到坡面上。噴播完成后覆蓋無紡布,上下兩端用土壓實(shí),周邊用竹片樁固定。蓋好無紡布后,視坡面土壤干濕程度,采用水車灑水的方式進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。
4.2? ? 邊坡綠化植物應(yīng)用效果
自3月20日開始,在項(xiàng)目路段上以種子噴播法進(jìn)行邊坡綠化;3月28日,銀合歡、多花木蘭、紫花苜蓿陸續(xù)發(fā)芽;4月3日,狗牙根、豬屎豆等發(fā)芽;4月6日,銀合歡、紫花苜蓿伸展出第1片真葉;4月28日,銀合歡、多花木蘭、紫花苜蓿、豬屎豆、狗牙根長勢(shì)良好,高度比較整齊。進(jìn)入6月,人工噴播的植物已經(jīng)覆蓋了整個(gè)坡面。此時(shí)群落底層主要是狗牙根,已經(jīng)連結(jié)成片,生長旺盛;銀合歡、多花木蘭、紫花苜蓿生長較慢,處于中下部;豬屎豆長勢(shì)強(qiáng)健,已經(jīng)長出花序,位于群落上部。
觀察發(fā)現(xiàn),在噴播后第1個(gè)月,各種植物生長速度都較慢,整體長勢(shì)比較一致,沒有明顯的優(yōu)勢(shì)種。但是在2個(gè)月后,狗牙根長勢(shì)旺盛,通過匍匐莖繁殖擴(kuò)散較快,短時(shí)間內(nèi)已經(jīng)覆蓋了整個(gè)坡面,迅速實(shí)現(xiàn)了較好的綠化效果。豬屎豆也生長迅速,高度迅速增加,已經(jīng)成為群落上部的主要物種。整個(gè)坡面在短時(shí)間內(nèi)形成了灌草群落,達(dá)到了良好的綠化效果,有效減少了雨水對(duì)坡面的沖刷和破壞。
5? ? 結(jié)論與討論
銀合歡、多花木蘭、豬屎豆、紫花苜蓿、狗牙根較為適應(yīng)工程所在地的氣候和環(huán)境條件,在較短的時(shí)間內(nèi)形成了較好的綠化及防護(hù)效果。其中,銀合歡、多花木蘭雖然發(fā)芽較早,但后期生長較慢,而狗牙根、豬屎豆生長迅速,導(dǎo)致銀合歡、多花木蘭、紫花苜蓿生長受到抑制,長勢(shì)削弱,不利于營造以木本植物為主的穩(wěn)定的灌草群落。因此,建議調(diào)整坡面綠化植物種類的搭配,減少狗牙根、豬屎豆的用量,適當(dāng)增加銀合歡、多花木蘭的用量,并可以增加花色艷麗的草本花卉及藤本植物,如野菊花、葉子花等,增加坡面植物色彩變化,豐富綠化景觀效果。
后期需進(jìn)一步跟蹤觀察坡面上植物群落的生長變化,必要時(shí)可采取人工刈割、噴灑植物生長調(diào)節(jié)劑等方法抑制狗牙根、豬屎豆的生長,為銀合歡、多花木蘭、紫花苜蓿營造有利的生長環(huán)境,實(shí)現(xiàn)坡面較好的、長期的固坡及生態(tài)效果。
6? ? 參考文獻(xiàn)
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