来源:期刊VIP网所属分类:环境科学发布时间:2013-03-08浏览:次
摘要: 公路绿化护坡植物的选择和养护是可持续公路建设的一项重要工作,它不仅关系到道路系统的生态安全与景观美化,而且还关系到公路建设与生态环境保护的协调发展。本文探讨高速公路路域绿化护坡植物.主要以紫穗槐为我国路域植被人工恢复过程中所起的作用.
关键词:高速公路植物选择的原则,紫穗槐特性,价值及作用。
前言
高速公路是和现代经济发展相适应的重要交通运输方式,是重要的现代产业集中布局的走廊,对经济发展起着举足轻重的作用。随着我国社会经济的发展,各地高速公路建设飞速发展,大大改善了我国公路网结构,提高了公路运输服务水平,促进了沿线地区的经济发展并取得显著经济和社会效益。但是,高速公路的建设也不同程度地影响和破坏了生态环境,主要表现为改变地形地貌、破坏土壤和植被结构、降低生物多样性、影响局地气候、增加水土流失危险性等。如不对其实施保护措施,不仅公路自身的设施安全和行车安全得不到有效保障,还将对周边地区的生态环境带来不利影响。
路域植被的恢复与重建已成为公路工程建设中不可缺少的重要内容,发达国家非常重视这方面的研究和实践工作。近年来,随着我国公路建设水平的提高,路域植被建设正从单一的行道树绿化向乔灌草结合的立体绿化模式发展。然而,目前我国大规模的公路路域植被建设尚属起步阶段,路域植被恢复重建的理论体系和技术方法还不成熟。其中,路域植被建设的基础-绿化护坡植物的选择与管理工作尤为薄弱,路域植被建设存在一定的盲目性。基于此,本文拟探讨高速公路路域绿化护坡植物选择的原则和依据,为我国路域植被人工恢复过程中植物的选择和管理提供科学基础,也为同类工程建设的植被恢复重建提供植物物种选择和管理的参考依据,同时也阐述了护坡中植物的重要作用.
1、高速公路路域植物物种选择的原则与依据
1.1 公路路域植物物种选择的基本原则
1.1.1 以水热因素的地域分异规律为依据的原则。自然因素(如气候、土壤等)特别是温度、降水及其因地形影响而产生的再分配即水热组是影响乔灌草种生长与分布的决定性因素,而且植被本身的自然特性也与所在地区的水热条件具有密切的联系。因此,在选择公路路域绿化护坡植物时,首先应考虑水热因素的地域分异。
1.1.2 以整体植被景观为参照的原则。环境因子(如气候和土壤)的地带性决定了植被类型的地带性,而这种地带性特征在大尺度上决定了物种选择的基本对象。因此,在进行公路路域绿化护坡植物选择时,应以当地的整体植被景观为基本实物参照。
1.1.3 以局部环境背景为基础的原则。植物的生长与分布除受地带性因素影响外,地形地貌等非地带性因素也会起一定作用。山地、丘陵、盆地等地貌类型会形成一定的局部环境或微环境,从而改变植被的地带性分布规律。因此,公路路域绿化护坡植物的选择应以整体自然景观中的局部差异为基础。
1.1.4“适地适树”、“适地适草”的生态适宜性原则。“适地适树”、“适地适草”的原则一方面意味着要贯彻“以乡土树(草)种为主”,依靠充足的种源种苗,降低成本和节约资金的方针,选择地带性植物物种或顶级群落植物物种;另一方面蕴含着不排斥选择经多年引种驯化证明已获得成功的外来种或品种。因此,无论是本地区原有的优良绿化护坡植物,还是新引进的外来景观树草种,只要其生态适宜性符合要求,都应作为选择对象。
1.1.5 生态保育优先的原则。公路建设往往引发一系列的生态环境问题如自然植被破坏、公路边坡失稳、水土流失、风蚀沙化、冻融剥蚀加剧等。因而选择公路边坡绿化植物时,应遵从生态保育优先的原则,选择速生性能好、固土效果好、护坡功能强的物种。只有将区域生态环境的保育作为先决条件,才能保证边坡绿化植物发挥其逐步改善当地路域生态环境的作用,促进区域内生态环境建设和公路开发建设的协调发展。
1.1.6 景观效果明显的原则。公路边坡绿化是道路景观建设的主要内容之一。道路景观建设存在着如何突出当地的人文历史特点、如何实现道路美学设计与安全设计的统一、如何使道路融合于当地自然环境之中等问题。因此,在选择公路边坡绿化植物时,一定要强调物种的美学效果和景观价值。
1.1.7 与路域功能区相适应的原则。路堑边坡(上边坡)植被建设的目的主要在于水土保持和边坡绿化,该功能区植物物种的选择与组合应以乔(木)灌(木)为主;路堤边坡(下边坡)植被建设的目的主要在于排水防洪和边坡绿化,该功能区植物物种的选择与组合应以灌(木)草(本)为主;中央隔离带植被建设的目的主要在于美化景观、改善视觉效果,该功能区植物物种的选择与组合应以花灌(木)和草坪植物为主;互通和服务区植被建设的目的主要在于美化景观、增加情趣和娱乐价值,该功能区植物物种的选择与组合应为乔灌草多种园林绿化植物的搭配和组合;取弃土场植被建设的目的在于土地复垦和植被重建,该功能区植物物种的选择与组合应以速生性乔灌草的组合为主。
1.2 公路路域植物物种选择的依据
1.2.1 生态适应性。植物种在其生存范围内,对任一生态因子的需求总有其上限与下限,即耐性限度。某一物种的生长、分布实际取决于各种因子的复合作用,当环境条件满足物种的耐性限度时,该物种就能很好地生长发育。对于西部地区而言,温度、降水及其组合和土壤条件等是影响植物生长分布的主要因子。因此,应综合考虑年平均温度、>0℃的年积温、最低温度、降水量、降水变率、土壤类型等生态因子,根据生态因子与物种耐性限度相匹配的原则,选择适宜的乔灌草种。
1.2.2 物种特性。由于公路路域生态环境建设的特殊需求,可供选择的植物种应具有特定的生物性状。首先,作为固土、护坡植物,应具有发达的根系(如豆科植物粗壮的主根,禾本科植物的根蘖或根茎等),扩展性能好;其次,成活率高、耐粗放管理、速生性能好;第三,具有较强的降尘(吸尘)、减污功能(减少汽车尾气污染);第四,价格成本和管护费用不宜过高;第五,观赏或美学价值较高,起到绿化和美化公路的作用;第六,种子(苗)容易获得。
2、植物防护
采用植物防护,就是利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷。
采用植物防护,增加植被面积,减少地表径流,可从根本上减少路基的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量,庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分,还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方,降水量全部落在地表面,形成径流,造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合,根系与根系的盘根错节,使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,固定沟坡,阻挡冲刷和塌陷,有机械的防护作用。
在我国温暖多雨的南方地区,植物防护已较多地用于土质上下边坡的防护中,既保护了边坡,又美化了环境。在北方地区,植物防护措施还仅限于下边坡的防护,上边坡经常干旱缺水,不易养护,况且坡度较陡不利于植物生长。在西北黄土地区,黄土路堑边坡往往陡于1:0.75,边坡较高时才放缓到1:1。在河北,土质边坡坡度一般采用1:1,靠边坡自然降水维持植物生长往往比较困难,因坡面较陡,水分难以保持,植被成活率较低。
近年来有不少绿化专家试图在北方较陡的上边坡搞公路的绿化防护,采用三维土工网等措施,但没有在公路上大面积推广。因此,上边坡植物防护问题仍需进一步研究,给北方地区光秃秃的上边坡披上绿装。
植物防护包括在边坡上种草、植草皮、植树等。在河北,由于一般地区供挖取使用的草皮缺乏,所以,种草、植树更便利一些。种草一般选取多年生、耐寒、耐旱、根系发达的草种,植树优选容易成活的树种(包括灌木)。
黑麦、小冠花均是耐寒、耐旱植物。黑麦、小冠花联合种植技术在北方较寒冷、干旱的一些地区获得了成功,较适用于北方地区的气候条件。黑麦生长快,当年就能长成,但其扎根较浅,适宜短期防护;小冠花生长慢,一年以后才能长成,但扎根较深,尤其耐旱,并且其蔓延繁殖能力强,适合于路基边坡的长期防护,二者结合起来就能达到短期防护与长期防护相结合的目的。
在植树方面,河北省多年来在多条公路边坡上栽种紫穗槐,已经取得了许多宝贵的经验,比如京石高速公路、大秦铁路唐山段、石黄高速公路等,都采用了这种防护措施,并取得了成功,既防护了边坡,又美化绿化了公路。
2.1紫穗槐
2.1.1 紫穗槐的特性。形态特征 紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)又称绵槐、紫花槐,豆科紫穗槐属,是优良绿肥及茎条材兼用木本植物。多年生落叶丛生小灌木,高l一4米。羽状复叶;小叶11—25,卵形、椭圆形或披针状椭圆形,长1.5—4厘米,宽0.6—1.5厘米,顶端圆或微凹,有短尖,基部圆形,两面有白色短柔毛。穗状花序集生于枝条上部。花冠紫色,旗瓣心形,没有翼瓣和龙骨瓣;雄蕊10,每5个一组,苞于旗瓣之中,伸出花冠外。荚果下垂,弯曲,长7—9毫米,宽约3毫米,棕褐色,有瘤状腺点。花果期5—10月。在我国大部分地区均适宜栽植栽培。
2.1.2紫穗槐的生物学特性。生物学特性 紫穗槐对土地要求不严,耐盐碱、耐瘠薄、耐干旱、耐涝、耐寒、抗沙压、抗逆性强、根系发达,并具有很强的抗病、虫、抗烟和抗污染能力。紫穗槐苗期在土壤含盐量0.3%左右能正常生长,一年生以上苗木可耐盐0.5%,荒丘沟沿、壕边、三滩(河滩、沙滩、盐碱滩)、堤坝、公路铁路旁、高速路、房屋前后等不适于耕作的荒地均可栽培。发达的根系能充分利用土壤水分,在干旱的坡地上也能生长。同时也有一定的耐涝能力,所以也可以在沟渠旁、坑洼和短期积水地种植。在一般情况下,栽植后当年高生长1米以上,平茬后当年可达2米以上,每丛萌条20个左右,生长寿命可达30年以上。
2.1.3 紫穗槐护坡栽植。护坡栽植 紫穗槐侧根发达,分级较多,横向延伸能力强,是涵养水源,保持水土的良好树种,用于公路边坡绿化,可以降低雨水对边坡的冲刷强度,保护路肩、边坡。特别是在陡坡和高填方路段栽植,对减少水土流失,有着明显的效果,既可保护公路边坡又可以美化环境减少污染。紫穗槐较强的生命力可以有效抑制杂草的生长,在一定程度上降低了养路工人锄草的劳动强度。很值得在公路、特别是立地条件较差的路段绿化中进一步推广.
2.1.4紫穗槐经济价值。经济价值 紫穗槐除了能够绿化、美化和保养公路外,还是很好的绿肥和动物饲料。据分析,每500公斤紫穗槐嫩枝叶含氮6.6公斤、磷1.5公斤、钾3.9公斤。紫穗槐可一种多收,当年定植秋季每亩收青枝叶5000多公斤,种植2—3年后,每亩每年可采割1500—2500公斤,足够供三四亩地的肥料,用于改良土壤又快又好。紫穗槐叶量大且营养丰富,含大量粗蛋白、维生素等,是营养丰富的饲料植物。紫穗槐每500公斤风干叶含蛋白质12.8公斤、粗脂肪15.5公斤、粗纤维5公斤,可溶性无氮浸出物209公斤。粗蛋白的含量为紫花苜蓿的125%。新鲜饲料虽有涩味,但对牛羊的适食性很好,粗加工后既可成为猪、羊、牛、兔、家禽的高效饲料;紫穗槐枝条柔韧细长,干滑均匀,还是编织筐、篓的好材料。
2.1.5紫穗槐栽制技术。栽植技术公路绿化紫穗槐一般采用育苗移栽、直播的方法种植。可于秋冬采摘种子,晒干后装袋贮藏。于春季化冻后播种,种子播种前先用60℃~70℃的温水浸泡,以利于发芽,采用穴播,每亩用种子约1公斤。春季育苗,当年秋季或翌年春季即可移栽。作为公路护坡栽植,一般挖成宽20cm,深20cm的条沟,一米3墩,每墩2-3株。栽植深度以超过原土印1cm左右为宜。然后封坑,踩实。
紫穗槐根系发达,再生能力强,生长快。有根瘤能改良土壤,是快速绿化、防止水土流失、防洪固坝、护坡的特种材料。它适应性广,耐干旱,耐水湿,耐瘠薄,萌发力强,成活率高,一次种植,永久防护,既有防风、防噪音、吸尘的功能,又起到护坡绿化作用。
2.1.6紫穗槐的发展前景。目前紫穗槐是国内水利防洪坝土坡、治理沙漠、公路铁路高速路高填方边坡用苗等工程采用的重要植物,堪称是十分理想的固坝护坡的“活钢筋”。它比种植草皮成本低得多,江苏沭阳县富春苗木场每年繁育紫穗槐小苗近三千万株,可还是出现供不应求的状况,可以看出紫穗槐苗被各地园林绿化单位一至认可,互坡绿化,首选苗木!
3、小 结
公路绿化护坡植物的选择和养护是一项重要的基础工作,它不仅关系到道路系统的生态安全与景观美化,而且还关系到公路建设与生态环境保护的协调发展。因此,植物物种选择原则和依据的确立。但是,公路绿化护坡植物选择是路域植被恢复重建的基础工作,它仅从宏观上提供路域植物选择与组合的指导方案,在实际生产应用中还需开展案例研究,以验证其合理性和实用性,由此提出具体的物种选择与养护方案,以及各种植物在护坡中应用.
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文章名称: 高速公路绿化护坡中的选择—紫穗槐
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