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摘要: 公路綠化護坡植物的選擇和養護是可持續公路建設的一項重要工作,它不僅關系到道路系統的生態安全與景觀美化,而且還關系到公路建設與生態環境保護的協調發展。本文探討高速公路路域綠化護坡植物.主要以紫穗槐為我國路域植被人工恢復過程中所起的作用.
關鍵詞:高速公路植物選擇的原則,紫穗槐特性,價值及作用。
前言
高速公路是和現代經濟發展相適應的重要交通運輸方式,是重要的現代產業集中布局的走廊,對經濟發展起著舉足輕重的作用。隨著我國社會經濟的發展,各地高速公路建設飛速發展,大大改善了我國公路網結構,提高了公路運輸服務水平,促進了沿線地區的經濟發展并取得顯著經濟和社會效益。但是,高速公路的建設也不同程度地影響和破壞了生態環境,主要表現為改變地形地貌、破壞土壤和植被結構、降低生物多樣性、影響局地氣候、增加水土流失危險性等。如不對其實施保護措施,不僅公路自身的設施安全和行車安全得不到有效保障,還將對周邊地區的生態環境帶來不利影響。
路域植被的恢復與重建已成為公路工程建設中不可缺少的重要內容,發達國家非常重視這方面的研究和實踐工作。近年來,隨著我國公路建設水平的提高,路域植被建設正從單一的行道樹綠化向喬灌草結合的立體綠化模式發展。然而,目前我國大規模的公路路域植被建設尚屬起步階段,路域植被恢復重建的理論體系和技術方法還不成熟。其中,路域植被建設的基礎-綠化護坡植物的選擇與管理工作尤為薄弱,路域植被建設存在一定的盲目性。基于此,本文擬探討高速公路路域綠化護坡植物選擇的原則和依據,為我國路域植被人工恢復過程中植物的選擇和管理提供科學基礎,也為同類工程建設的植被恢復重建提供植物物種選擇和管理的參考依據,同時也闡述了護坡中植物的重要作用.
1、高速公路路域植物物種選擇的原則與依據
1.1 公路路域植物物種選擇的基本原則
1.1.1 以水熱因素的地域分異規律為依據的原則。自然因素(如氣候、土壤等)特別是溫度、降水及其因地形影響而產生的再分配即水熱組是影響喬灌草種生長與分布的決定性因素,而且植被本身的自然特性也與所在地區的水熱條件具有密切的聯系。因此,在選擇公路路域綠化護坡植物時,首先應考慮水熱因素的地域分異。
1.1.2 以整體植被景觀為參照的原則。環境因子(如氣候和土壤)的地帶性決定了植被類型的地帶性,而這種地帶性特征在大尺度上決定了物種選擇的基本對象。因此,在進行公路路域綠化護坡植物選擇時,應以當地的整體植被景觀為基本實物參照。
1.1.3 以局部環境背景為基礎的原則。植物的生長與分布除受地帶性因素影響外,地形地貌等非地帶性因素也會起一定作用。山地、丘陵、盆地等地貌類型會形成一定的局部環境或微環境,從而改變植被的地帶性分布規律。因此,公路路域綠化護坡植物的選擇應以整體自然景觀中的局部差異為基礎。
1.1.4“適地適樹”、“適地適草”的生態適宜性原則。“適地適樹”、“適地適草”的原則一方面意味著要貫徹“以鄉土樹(草)種為主”,依靠充足的種源種苗,降低成本和節約資金的方針,選擇地帶性植物物種或頂級群落植物物種;另一方面蘊含著不排斥選擇經多年引種馴化證明已獲得成功的外來種或品種。因此,無論是本地區原有的優良綠化護坡植物,還是新引進的外來景觀樹草種,只要其生態適宜性符合要求,都應作為選擇對象。
1.1.5 生態保育優先的原則。公路建設往往引發一系列的生態環境問題如自然植被破壞、公路邊坡失穩、水土流失、風蝕沙化、凍融剝蝕加劇等。因而選擇公路邊坡綠化植物時,應遵從生態保育優先的原則,選擇速生性能好、固土效果好、護坡功能強的物種。只有將區域生態環境的保育作為先決條件,才能保證邊坡綠化植物發揮其逐步改善當地路域生態環境的作用,促進區域內生態環境建設和公路開發建設的協調發展。
1.1.6 景觀效果明顯的原則。公路邊坡綠化是道路景觀建設的主要內容之一。道路景觀建設存在著如何突出當地的人文歷史特點、如何實現道路美學設計與安全設計的統一、如何使道路融合于當地自然環境之中等問題。因此,在選擇公路邊坡綠化植物時,一定要強調物種的美學效果和景觀價值。
1.1.7 與路域功能區相適應的原則。路塹邊坡(上邊坡)植被建設的目的主要在于水土保持和邊坡綠化,該功能區植物物種的選擇與組合應以喬(木)灌(木)為主;路堤邊坡(下邊坡)植被建設的目的主要在于排水防洪和邊坡綠化,該功能區植物物種的選擇與組合應以灌(木)草(本)為主;中央隔離帶植被建設的目的主要在于美化景觀、改善視覺效果,該功能區植物物種的選擇與組合應以花灌(木)和草坪植物為主;互通和服務區植被建設的目的主要在于美化景觀、增加情趣和娛樂價值,該功能區植物物種的選擇與組合應為喬灌草多種園林綠化植物的搭配和組合;取棄土場植被建設的目的在于土地復墾和植被重建,該功能區植物物種的選擇與組合應以速生性喬灌草的組合為主。
1.2 公路路域植物物種選擇的依據
1.2.1 生態適應性。植物種在其生存范圍內,對任一生態因子的需求總有其上限與下限,即耐性限度。某一物種的生長、分布實際取決于各種因子的復合作用,當環境條件滿足物種的耐性限度時,該物種就能很好地生長發育。對于西部地區而言,溫度、降水及其組合和土壤條件等是影響植物生長分布的主要因子。因此,應綜合考慮年平均溫度、>0℃的年積溫、最低溫度、降水量、降水變率、土壤類型等生態因子,根據生態因子與物種耐性限度相匹配的原則,選擇適宜的喬灌草種。
1.2.2 物種特性。由于公路路域生態環境建設的特殊需求,可供選擇的植物種應具有特定的生物性狀。首先,作為固土、護坡植物,應具有發達的根系(如豆科植物粗壯的主根,禾本科植物的根蘗或根莖等),擴展性能好;其次,成活率高、耐粗放管理、速生性能好;第三,具有較強的降塵(吸塵)、減污功能(減少汽車尾氣污染);第四,價格成本和管護費用不宜過高;第五,觀賞或美學價值較高,起到綠化和美化公路的作用;第六,種子(苗)容易獲得。
2、植物防護
采用植物防護,就是利用植被對邊坡的覆蓋作用、植物根系對邊坡的加固作用,保護路基邊坡免受大氣降水與地表徑流的沖刷。
采用植物防護,增加植被面積,減少地表徑流,可從根本上減少路基的水土流失。植物覆蓋對于地表徑流和水土沖刷有極大的減緩作用。枝葉繁茂的樹冠能夠截留一部分降水量,龐大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分,還可穩定地表土層。而沒有植被覆蓋的地方,降水量全部落在地表面,形成徑流,造成水土侵蝕和沖刷。植被的根系能與土層密切地結合,根系與根系的盤根錯節,使地表層土壤形成不同深度的、牢固的穩定層,從而有效地穩定土層,固定溝坡,阻擋沖刷和塌陷,有機械的防護作用。
在我國溫暖多雨的南方地區,植物防護已較多地用于土質上下邊坡的防護中,既保護了邊坡,又美化了環境。在北方地區,植物防護措施還僅限于下邊坡的防護,上邊坡經常干旱缺水,不易養護,況且坡度較陡不利于植物生長。在西北黃土地區,黃土路塹邊坡往往陡于1:0.75,邊坡較高時才放緩到1:1。在河北,土質邊坡坡度一般采用1:1,靠邊坡自然降水維持植物生長往往比較困難,因坡面較陡,水分難以保持,植被成活率較低。
近年來有不少綠化專家試圖在北方較陡的上邊坡搞公路的綠化防護,采用三維土工網等措施,但沒有在公路上大面積推廣。因此,上邊坡植物防護問題仍需進一步研究,給北方地區光禿禿的上邊坡披上綠裝。
植物防護包括在邊坡上種草、植草皮、植樹等。在河北,由于一般地區供挖取使用的草皮缺乏,所以,種草、植樹更便利一些。種草一般選取多年生、耐寒、耐旱、根系發達的草種,植樹優選容易成活的樹種(包括灌木)。
黑麥、小冠花均是耐寒、耐旱植物。黑麥、小冠花聯合種植技術在北方較寒冷、干旱的一些地區獲得了成功,較適用于北方地區的氣候條件。黑麥生長快,當年就能長成,但其扎根較淺,適宜短期防護;小冠花生長慢,一年以后才能長成,但扎根較深,尤其耐旱,并且其蔓延繁殖能力強,適合于路基邊坡的長期防護,二者結合起來就能達到短期防護與長期防護相結合的目的。
在植樹方面,河北省多年來在多條公路邊坡上栽種紫穗槐,已經取得了許多寶貴的經驗,比如京石高速公路、大秦鐵路唐山段、石黃高速公路等,都采用了這種防護措施,并取得了成功,既防護了邊坡,又美化綠化了公路。
2.1紫穗槐
2.1.1 紫穗槐的特性。形態特征 紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)又稱綿槐、紫花槐,豆科紫穗槐屬,是優良綠肥及莖條材兼用木本植物。多年生落葉叢生小灌木,高l一4米。羽狀復葉;小葉11—25,卵形、橢圓形或披針狀橢圓形,長1.5—4厘米,寬0.6—1.5厘米,頂端圓或微凹,有短尖,基部圓形,兩面有白色短柔毛。穗狀花序集生于枝條上部。花冠紫色,旗瓣心形,沒有翼瓣和龍骨瓣;雄蕊10,每5個一組,苞于旗瓣之中,伸出花冠外。莢果下垂,彎曲,長7—9毫米,寬約3毫米,棕褐色,有瘤狀腺點。花果期5—10月。在我國大部分地區均適宜栽植栽培。
2.1.2紫穗槐的生物學特性。生物學特性 紫穗槐對土地要求不嚴,耐鹽堿、耐瘠薄、耐干旱、耐澇、耐寒、抗沙壓、抗逆性強、根系發達,并具有很強的抗病、蟲、抗煙和抗污染能力。紫穗槐苗期在土壤含鹽量0.3%左右能正常生長,一年生以上苗木可耐鹽0.5%,荒丘溝沿、壕邊、三灘(河灘、沙灘、鹽堿灘)、堤壩、公路鐵路旁、高速路、房屋前后等不適于耕作的荒地均可栽培。發達的根系能充分利用土壤水分,在干旱的坡地上也能生長。同時也有一定的耐澇能力,所以也可以在溝渠旁、坑洼和短期積水地種植。在一般情況下,栽植后當年高生長1米以上,平茬后當年可達2米以上,每叢萌條20個左右,生長壽命可達30年以上。
2.1.3 紫穗槐護坡栽植。護坡栽植 紫穗槐側根發達,分級較多,橫向延伸能力強,是涵養水源,保持水土的良好樹種,用于公路邊坡綠化,可以降低雨水對邊坡的沖刷強度,保護路肩、邊坡。特別是在陡坡和高填方路段栽植,對減少水土流失,有著明顯的效果,既可保護公路邊坡又可以美化環境減少污染。紫穗槐較強的生命力可以有效抑制雜草的生長,在一定程度上降低了養路工人鋤草的勞動強度。很值得在公路、特別是立地條件較差的路段綠化中進一步推廣.
2.1.4紫穗槐經濟價值。經濟價值 紫穗槐除了能夠綠化、美化和保養公路外,還是很好的綠肥和動物飼料。據分析,每500公斤紫穗槐嫩枝葉含氮6.6公斤、磷1.5公斤、鉀3.9公斤。紫穗槐可一種多收,當年定植秋季每畝收青枝葉5000多公斤,種植2—3年后,每畝每年可采割1500—2500公斤,足夠供三四畝地的肥料,用于改良土壤又快又好。紫穗槐葉量大且營養豐富,含大量粗蛋白、維生素等,是營養豐富的飼料植物。紫穗槐每500公斤風干葉含蛋白質12.8公斤、粗脂肪15.5公斤、粗纖維5公斤,可溶性無氮浸出物209公斤。粗蛋白的含量為紫花苜蓿的125%。新鮮飼料雖有澀味,但對牛羊的適食性很好,粗加工后既可成為豬、羊、牛、兔、家禽的高效飼料;紫穗槐枝條柔韌細長,干滑均勻,還是編織筐、簍的好材料。
2.1.5紫穗槐栽制技術。栽植技術公路綠化紫穗槐一般采用育苗移栽、直播的方法種植。可于秋冬采摘種子,曬干后裝袋貯藏。于春季化凍后播種,種子播種前先用60℃~70℃的溫水浸泡,以利于發芽,采用穴播,每畝用種子約1公斤。春季育苗,當年秋季或翌年春季即可移栽。作為公路護坡栽植,一般挖成寬20cm,深20cm的條溝,一米3墩,每墩2-3株。栽植深度以超過原土印1cm左右為宜。然后封坑,踩實。
紫穗槐根系發達,再生能力強,生長快。有根瘤能改良土壤,是快速綠化、防止水土流失、防洪固壩、護坡的特種材料。它適應性廣,耐干旱,耐水濕,耐瘠薄,萌發力強,成活率高,一次種植,永久防護,既有防風、防噪音、吸塵的功能,又起到護坡綠化作用。
2.1.6紫穗槐的發展前景。目前紫穗槐是國內水利防洪壩土坡、治理沙漠、公路鐵路高速路高填方邊坡用苗等工程采用的重要植物,堪稱是十分理想的固壩護坡的“活鋼筋”。它比種植草皮成本低得多,江蘇沭陽縣富春苗木場每年繁育紫穗槐小苗近三千萬株,可還是出現供不應求的狀況,可以看出紫穗槐苗被各地園林綠化單位一至認可,互坡綠化,首選苗木!
3、小 結
公路綠化護坡植物的選擇和養護是一項重要的基礎工作,它不僅關系到道路系統的生態安全與景觀美化,而且還關系到公路建設與生態環境保護的協調發展。因此,植物物種選擇原則和依據的確立。但是,公路綠化護坡植物選擇是路域植被恢復重建的基礎工作,它僅從宏觀上提供路域植物選擇與組合的指導方案,在實際生產應用中還需開展案例研究,以驗證其合理性和實用性,由此提出具體的物種選擇與養護方案,以及各種植物在護坡中應用.
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