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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:環(huán)境科學(xué)時(shí)間:瀏覽:次
摘要: 公路綠化護(hù)坡植物的選擇和養(yǎng)護(hù)是可持續(xù)公路建設(shè)的一項(xiàng)重要工作,它不僅關(guān)系到道路系統(tǒng)的生態(tài)安全與景觀美化,而且還關(guān)系到公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。本文探討高速公路路域綠化護(hù)坡植物.主要以紫穗槐為我國路域植被人工恢復(fù)過程中所起的作用.
關(guān)鍵詞:高速公路植物選擇的原則,紫穗槐特性,價(jià)值及作用。
前言
高速公路是和現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的重要交通運(yùn)輸方式,是重要的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集中布局的走廊,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各地高速公路建設(shè)飛速發(fā)展,大大改善了我國公路網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高了公路運(yùn)輸服務(wù)水平,促進(jìn)了沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展并取得顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是,高速公路的建設(shè)也不同程度地影響和破壞了生態(tài)環(huán)境,主要表現(xiàn)為改變地形地貌、破壞土壤和植被結(jié)構(gòu)、降低生物多樣性、影響局地氣候、增加水土流失危險(xiǎn)性等。如不對(duì)其實(shí)施保護(hù)措施,不僅公路自身的設(shè)施安全和行車安全得不到有效保障,還將對(duì)周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。
路域植被的恢復(fù)與重建已成為公路工程建設(shè)中不可缺少的重要內(nèi)容,發(fā)達(dá)國家非常重視這方面的研究和實(shí)踐工作。近年來,隨著我國公路建設(shè)水平的提高,路域植被建設(shè)正從單一的行道樹綠化向喬灌草結(jié)合的立體綠化模式發(fā)展。然而,目前我國大規(guī)模的公路路域植被建設(shè)尚屬起步階段,路域植被恢復(fù)重建的理論體系和技術(shù)方法還不成熟。其中,路域植被建設(shè)的基礎(chǔ)-綠化護(hù)坡植物的選擇與管理工作尤為薄弱,路域植被建設(shè)存在一定的盲目性?;诖耍疚臄M探討高速公路路域綠化護(hù)坡植物選擇的原則和依據(jù),為我國路域植被人工恢復(fù)過程中植物的選擇和管理提供科學(xué)基礎(chǔ),也為同類工程建設(shè)的植被恢復(fù)重建提供植物物種選擇和管理的參考依據(jù),同時(shí)也闡述了護(hù)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(jù)
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(guī)律為依據(jù)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(chǎn)生的再分配即水熱組是影響喬灌草種生長(zhǎng)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(qū)的水熱條件具有密切的聯(lián)系。因此,在選擇公路路域綠化護(hù)坡植物時(shí),首先應(yīng)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(huán)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(duì)象。因此,在進(jìn)行公路路域綠化護(hù)坡植物選擇時(shí),應(yīng)以當(dāng)?shù)氐恼w植被景觀為基本實(shí)物參照。
1.1.3 以局部環(huán)境背景為基礎(chǔ)的原則。植物的生長(zhǎng)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(huì)起一定作用。山地、丘陵、盆地等地貌類型會(huì)形成一定的局部環(huán)境或微環(huán)境,從而改變植被的地帶性分布規(guī)律。因此,公路路域綠化護(hù)坡植物的選擇應(yīng)以整體自然景觀中的局部差異為基礎(chǔ)。
1.1.4“適地適樹”、“適地適草”的生態(tài)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(xiāng)土樹(草)種為主”,依靠充足的種源種苗,降低成本和節(jié)約資金的方針,選擇地帶性植物物種或頂級(jí)群落植物物種;另一方面蘊(yùn)含著不排斥選擇經(jīng)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(qū)原有的優(yōu)良綠化護(hù)坡植物,還是新引進(jìn)的外來景觀樹草種,只要其生態(tài)適宜性符合要求,都應(yīng)作為選擇對(duì)象。
1.1.5 生態(tài)保育優(yōu)先的原則。公路建設(shè)往往引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問題如自然植被破壞、公路邊坡失穩(wěn)、水土流失、風(fēng)蝕沙化、凍融剝蝕加劇等。因而選擇公路邊坡綠化植物時(shí),應(yīng)遵從生態(tài)保育優(yōu)先的原則,選擇速生性能好、固土效果好、護(hù)坡功能強(qiáng)的物種。只有將區(qū)域生態(tài)環(huán)境的保育作為先決條件,才能保證邊坡綠化植物發(fā)揮其逐步改善當(dāng)?shù)芈酚蛏鷳B(tài)環(huán)境的作用,促進(jìn)區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和公路開發(fā)建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)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(shè)的主要內(nèi)容之一。道路景觀建設(shè)存在著如何突出當(dāng)?shù)氐娜宋臍v史特點(diǎn)、如何實(shí)現(xiàn)道路美學(xué)設(shè)計(jì)與安全設(shè)計(jì)的統(tǒng)一、如何使道路融合于當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境之中等問題。因此,在選擇公路邊坡綠化植物時(shí),一定要強(qiáng)調(diào)物種的美學(xué)效果和景觀價(jià)值。
1.1.7 與路域功能區(qū)相適應(yīng)的原則。路塹邊坡(上邊坡)植被建設(shè)的目的主要在于水土保持和邊坡綠化,該功能區(qū)植物物種的選擇與組合應(yīng)以喬(木)灌(木)為主;路堤邊坡(下邊坡)植被建設(shè)的目的主要在于排水防洪和邊坡綠化,該功能區(qū)植物物種的選擇與組合應(yīng)以灌(木)草(本)為主;中央隔離帶植被建設(shè)的目的主要在于美化景觀、改善視覺效果,該功能區(qū)植物物種的選擇與組合應(yīng)以花灌(木)和草坪植物為主;互通和服務(wù)區(qū)植被建設(shè)的目的主要在于美化景觀、增加情趣和娛樂價(jià)值,該功能區(qū)植物物種的選擇與組合應(yīng)為喬灌草多種園林綠化植物的搭配和組合;取棄土場(chǎng)植被建設(shè)的目的在于土地復(fù)墾和植被重建,該功能區(qū)植物物種的選擇與組合應(yīng)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(jù)
1.2.1 生態(tài)適應(yīng)性。植物種在其生存范圍內(nèi),對(duì)任一生態(tài)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(zhǎng)、分布實(shí)際取決于各種因子的復(fù)合作用,當(dāng)環(huán)境條件滿足物種的耐性限度時(shí),該物種就能很好地生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)于西部地區(qū)而言,溫度、降水及其組合和土壤條件等是影響植物生長(zhǎng)分布的主要因子。因此,應(yīng)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(tài)因子,根據(jù)生態(tài)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(tài)環(huán)境建設(shè)的特殊需求,可供選擇的植物種應(yīng)具有特定的生物性狀。首先,作為固土、護(hù)坡植物,應(yīng)具有發(fā)達(dá)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(kuò)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(qiáng)的降塵(吸塵)、減污功能(減少汽車尾氣污染);第四,價(jià)格成本和管護(hù)費(fèi)用不宜過高;第五,觀賞或美學(xué)價(jià)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(hù)
采用植物防護(hù),就是利用植被對(duì)邊坡的覆蓋作用、植物根系對(duì)邊坡的加固作用,保護(hù)路基邊坡免受大氣降水與地表徑流的沖刷。
采用植物防護(hù),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(duì)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(wěn)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(jié)合,根系與根系的盤根錯(cuò)節(jié),使地表層土壤形成不同深度的、牢固的穩(wěn)定層,從而有效地穩(wěn)定土層,固定溝坡,阻擋沖刷和塌陷,有機(jī)械的防護(hù)作用。
在我國溫暖多雨的南方地區(qū),植物防護(hù)已較多地用于土質(zhì)上下邊坡的防護(hù)中,既保護(hù)了邊坡,又美化了環(huán)境。在北方地區(qū),植物防護(hù)措施還僅限于下邊坡的防護(hù),上邊坡經(jīng)常干旱缺水,不易養(yǎng)護(hù),況且坡度較陡不利于植物生長(zhǎng)。在西北黃土地區(qū),黃土路塹邊坡往往陡于1:0.75,邊坡較高時(shí)才放緩到1:1。在河北,土質(zhì)邊坡坡度一般采用1:1,靠邊坡自然降水維持植物生長(zhǎng)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(hù),采用三維土工網(wǎng)等措施,但沒有在公路上大面積推廣。因此,上邊坡植物防護(hù)問題仍需進(jìn)一步研究,給北方地區(qū)光禿禿的上邊坡披上綠裝。
植物防護(hù)包括在邊坡上種草、植草皮、植樹等。在河北,由于一般地區(qū)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(fā)達(dá)的草種,植樹優(yōu)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(lián)合種植技術(shù)在北方較寒冷、干旱的一些地區(qū)獲得了成功,較適用于北方地區(qū)的氣候條件。黑麥生長(zhǎng)快,當(dāng)年就能長(zhǎng)成,但其扎根較淺,適宜短期防護(hù);小冠花生長(zhǎng)慢,一年以后才能長(zhǎng)成,但扎根較深,尤其耐旱,并且其蔓延繁殖能力強(qiáng),適合于路基邊坡的長(zhǎng)期防護(hù),二者結(jié)合起來就能達(dá)到短期防護(hù)與長(zhǎng)期防護(hù)相結(jié)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(jīng)取得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn),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(hù)措施,并取得了成功,既防護(hù)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(tài)特征 紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)又稱綿槐、紫花槐,豆科紫穗槐屬,是優(yōu)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(fù)葉;小葉11—25,卵形、橢圓形或披針狀橢圓形,長(zhǎng)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?;ü谧仙?,旗瓣心形,沒有翼瓣和龍骨瓣;雄蕊10,每5個(gè)一組,苞于旗瓣之中,伸出花冠外。莢果下垂,彎曲,長(zhǎng)7—9毫米,寬約3毫米,棕褐色,有瘤狀腺點(diǎn)?;ü?—10月。在我國大部分地區(qū)均適宜栽植栽培。
2.1.2紫穗槐的生物學(xué)特性。生物學(xué)特性 紫穗槐對(duì)土地要求不嚴(yán),耐鹽堿、耐瘠薄、耐干旱、耐澇、耐寒、抗沙壓、抗逆性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá),并具有很強(qiáng)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(zhǎng),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(fā)達(dá)的根系能充分利用土壤水分,在干旱的坡地上也能生長(zhǎng)。同時(shí)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(dāng)年高生長(zhǎng)1米以上,平茬后當(dāng)年可達(dá)2米以上,每叢萌條20個(gè)左右,生長(zhǎng)壽命可達(dá)30年以上。
2.1.3 紫穗槐護(hù)坡栽植。護(hù)坡栽植 紫穗槐側(cè)根發(fā)達(dá),分級(jí)較多,橫向延伸能力強(qiáng),是涵養(yǎng)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(duì)邊坡的沖刷強(qiáng)度,保護(hù)路肩、邊坡。特別是在陡坡和高填方路段栽植,對(duì)減少水土流失,有著明顯的效果,既可保護(hù)公路邊坡又可以美化環(huán)境減少污染。紫穗槐較強(qiáng)的生命力可以有效抑制雜草的生長(zhǎng),在一定程度上降低了養(yǎng)路工人鋤草的勞動(dòng)強(qiáng)度。很值得在公路、特別是立地條件較差的路段綠化中進(jìn)一步推廣.
2.1.4紫穗槐經(jīng)濟(jì)價(jià)值。經(jīng)濟(jì)價(jià)值 紫穗槐除了能夠綠化、美化和保養(yǎng)公路外,還是很好的綠肥和動(dòng)物飼料。據(jù)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(dāng)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(yǎng)豐富,含大量粗蛋白、維生素等,是營養(yǎng)豐富的飼料植物。紫穗槐每500公斤風(fēng)干葉含蛋白質(zhì)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(duì)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(xì)長(zhǎng),干滑均勻,還是編織筐、簍的好材料。
2.1.5紫穗槐栽制技術(shù)。栽植技術(shù)公路綠化紫穗槐一般采用育苗移栽、直播的方法種植??捎谇锒烧N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(fā)芽,采用穴播,每畝用種子約1公斤。春季育苗,當(dāng)年秋季或翌年春季即可移栽。作為公路護(hù)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(shí)。
紫穗槐根系發(fā)達(dá),再生能力強(qiáng),生長(zhǎng)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(hù)坡的特種材料。它適應(yīng)性廣,耐干旱,耐水濕,耐瘠薄,萌發(fā)力強(qiáng),成活率高,一次種植,永久防護(hù),既有防風(fēng)、防噪音、吸塵的功能,又起到護(hù)坡綠化作用。
2.1.6紫穗槐的發(fā)展前景。目前紫穗槐是國內(nèi)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(hù)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(chǎng)每年繁育紫穗槐小苗近三千萬株,可還是出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況,可以看出紫穗槐苗被各地園林綠化單位一至認(rèn)可,互坡綠化,首選苗木!
3、小 結(jié)
公路綠化護(hù)坡植物的選擇和養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作,它不僅關(guān)系到道路系統(tǒng)的生態(tài)安全與景觀美化,而且還關(guān)系到公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,植物物種選擇原則和依據(jù)的確立。但是,公路綠化護(hù)坡植物選擇是路域植被恢復(fù)重建的基礎(chǔ)工作,它僅從宏觀上提供路域植物選擇與組合的指導(dǎo)方案,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中還需開展案例研究,以驗(yàn)證其合理性和實(shí)用性,由此提出具體的物種選擇與養(yǎng)護(hù)方案,以及各種植物在護(hù)坡中應(yīng)用.
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