摘要 針對(duì)銀西高鐵寧夏荒漠區(qū)段路基邊坡綠化防護(hù)困難的問(wèn)題，基于當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱偷孛蔡卣鳎ㄔO(shè)路基邊坡綠化防護(hù)試驗(yàn)段，選擇種植四翅濱藜、檸條和爬地柏3種灌木，分析種植后一年半時(shí)間內(nèi)植物的生長(zhǎng)特征和土壤肥力。研究表明：荒漠化區(qū)段內(nèi)路基邊坡綠化防護(hù)時(shí)，應(yīng)選擇耐旱、耐寒、耐堿的植物;四翅濱藜的生長(zhǎng)指標(biāo)優(yōu)于其他兩種植物，種植土的肥力明顯提高，具有最優(yōu)的綠化防護(hù)效果。研究成果可為荒漠化地區(qū)綠化防護(hù)提供有益參考。

　　關(guān)鍵詞 銀西高鐵;荒漠化;綠化防護(hù)

　　引言

　　銀西高速鐵路是國(guó)家“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的重要組成部分，寧夏段線路185.32 km，大部分位于地表植被稀少或不發(fā)育的荒漠區(qū)[1]。高鐵建設(shè)過(guò)程中路堤填筑、路塹開挖等工程不可避免地對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)原有植被造成破壞，改變了原有地表?xiàng)l件[2]。同時(shí)，銀西高鐵寧夏段路基填料除基床表層外，主要采用水泥改良土或粗顆粒填料填筑，路橋、路涵等過(guò)渡段區(qū)域采用級(jí)配碎石摻水泥填筑。

　　基于上述背景，考慮寧夏地區(qū)降雨量少、蒸發(fā)量大的不利氣候條件，鐵路沿線的生態(tài)防護(hù)仍采用傳統(tǒng)的喬灌建植方式，導(dǎo)致上述地段都不同程度地存在植物建植方式單一、植物成長(zhǎng)困難、綠化效果不佳的問(wèn)題。生態(tài)防護(hù)的薄弱將導(dǎo)致鐵路周邊區(qū)域沙漠化程度加劇，造成鐵路路基積沙和軌道積沙，從而威脅鐵路運(yùn)營(yíng)安全[3]。為有效規(guī)避沙化對(duì)鐵路的不利影響，針對(duì)銀西高鐵寧夏段不利的氣候、環(huán)境和特殊的地理?xiàng)l件，應(yīng)設(shè)計(jì)一套行之有效的路基生態(tài)防護(hù)體系，以保障鐵路運(yùn)營(yíng)安全。

　　目前，對(duì)荒漠化區(qū)域生態(tài)防護(hù)的研究，主要從氣象資料和土壤養(yǎng)分狀態(tài)進(jìn)行定量和定性分析，并結(jié)合區(qū)域荒漠化特征，分析植物生長(zhǎng)狀態(tài)，提出生態(tài)防護(hù)評(píng)價(jià)方法[4-5]。如通過(guò)對(duì)榆林風(fēng)沙區(qū)立地條件、喬灌木造林密度以及樹木生長(zhǎng)狀況調(diào)查分析，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)該地區(qū)喬木和灌木適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)[6];通過(guò)對(duì)古爾班通古特沙漠的梭梭灌木林調(diào)查研究，提出人工輔助治理與生態(tài)自我修復(fù)有機(jī)結(jié)合的防護(hù)措施[7]。但對(duì)于以高鐵為代表的長(zhǎng)距離穿越荒漠化區(qū)域的線狀工程，生態(tài)防護(hù)研究甚少。因此，針對(duì)銀西高鐵路基邊坡進(jìn)行建植綠化研究，為荒漠化區(qū)域在建和擬建類似工程提供參考。表1為研究區(qū)段氣象資料。

　　1 銀西高鐵荒漠化區(qū)域基本特征

　　研究區(qū)段位于吳忠市境內(nèi)，地處西北內(nèi)陸，屬中溫帶干旱、半干旱氣候地區(qū)，具有明顯的大陸性特征：四季分明，氣候干燥，蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水集中，大氣透明度好，云量少，日照充分，熱量豐富，溫差較大，無(wú)霜期短，風(fēng)沙較多[8-9]。

　　1.1 氣候特征

　　區(qū)段內(nèi)歷年平均降水量184.6～273.5 mm，年平均降雨日數(shù)為46.5天，降雨集中在6—8月;年均蒸發(fā)量1196.3～1351.1 mm。年均蒸發(fā)量是年均降水量的4.5～6.5倍，即干燥度為4.5～6.5，地區(qū)整體呈干燥特征。

　　區(qū)段內(nèi)四季氣溫變化較大，如圖2所示，近5年月均低溫在1月時(shí)達(dá)到?9.4 ℃，月均高溫在7月時(shí)達(dá)到32.4 ℃。同時(shí)，該地區(qū)受西伯利亞和烏拉爾山以及高壓影響，溫差較大，近5年月最大溫差23～34 ℃，冬夏溫差差異程度高。

　　1.2 地貌特征

　　研究區(qū)段屬毛烏素沙漠西南部邊緣地帶，風(fēng)積沙分布廣泛，屬風(fēng)積地貌，積沙一般厚0.5～10.5 m。風(fēng)沙地以固定沙丘為主，兼有流動(dòng)沙丘、半固定沙丘、平鋪沙地分布[10]。區(qū)段內(nèi)沙地類型及分布范圍如表2所示。

　　土壤結(jié)構(gòu)松散、肥力較低。通過(guò)采集測(cè)試，土壤中速效氮的含量為11.56～53.32 mg/kg，速效磷的含量為14.42～67.63 mg/kg，速效鉀的含量為107.28～251.54 mg/kg，pH值為7.57～8.13，呈弱堿性。

　　綜合以上分析，研究區(qū)段的氣候呈蒸發(fā)強(qiáng)、溫差大的特征;風(fēng)積沙分布廣泛，土壤肥力低，微堿化。在路基邊坡綠化防護(hù)時(shí)，應(yīng)選擇耐旱、耐寒、耐堿的植物。

　　2 試驗(yàn)段建設(shè)

　　試驗(yàn)段設(shè)置于銀西高鐵DK513+400～DK513+600段，位于惠安堡鎮(zhèn)與白土崗鎮(zhèn)中間，屬于典型的干旱草原荒漠區(qū)。地層為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積粉砂，下伏三疊系上統(tǒng)砂巖。地下水位埋深11～13 m。區(qū)段內(nèi)邊坡提料采用粗顆粒填料。

　　銀西高鐵寧夏段綠化設(shè)計(jì)存在以下不足：一是邊坡綠化灌木每平方米4株，苗木間距0.69 m，種植裸根苗，導(dǎo)致邊坡灌木較稀疏;二是統(tǒng)一種植紫穗槐，在荒漠區(qū)段內(nèi)成活率不高。

　　針對(duì)上述不足，通過(guò)改變種植灌木、增加種植密度和調(diào)整種植方式，建設(shè)路基邊坡綠化試驗(yàn)段，如表3所示。

　　四翅濱藜(Atriplex canescens)、檸條(Caragana korshins)和爬地柏(Sabina procumbens)均具備耐旱、耐寒、耐鹽堿、耐瘠薄的特性，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。

　　在試驗(yàn)段種植三種植物的路基邊坡兩側(cè)布置土壤養(yǎng)分監(jiān)測(cè)儀，對(duì)種植土的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄。

　　試驗(yàn)段布置如圖3所示。

　　3 植物生長(zhǎng)狀態(tài)

　　3.1 生長(zhǎng)特征

　　自試驗(yàn)段建植月份2020年4月起，每2個(gè)月對(duì)植物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查。在每種植物建植區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選取10個(gè)5 m×5 m的樣方，調(diào)查統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方內(nèi)的植株株數(shù)(株)、存活率(%)、平均高度(cm)和植被覆蓋度(%)等。

　　試驗(yàn)段植物成活率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖4所示。種植當(dāng)年內(nèi)三種植物的成活率逐漸下降，10月后下降速率加快，越冬后到了第二年，成活率下降趨于穩(wěn)定。種植14個(gè)月后，四翅濱藜、檸條、爬地柏的成活率分別為78.52%、72.51%、50.03%。

　　植物生長(zhǎng)高度隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖5所示。種植時(shí)三種植物的平均高度為11.8～13.6 cm，植株生長(zhǎng)高度穩(wěn)步增長(zhǎng)，于6—10月增長(zhǎng)較快。四翅濱藜、檸條、爬地柏的生長(zhǎng)高度分別達(dá)到40.8 cm、43.3 cm、33.9 cm，分別增長(zhǎng)了245.76%、218.38%、171.20%。

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