勞小平
(廣東省林業(yè)調查規(guī)劃院,廣州510520)
廣東南嶺林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復措施及植物選擇初探
勞小平
(廣東省林業(yè)調查規(guī)劃院,廣州510520)
林區(qū)公路作為林區(qū)經營的基礎設施,在修建和改造過程中不可避免地對森林資源造成一定程度的破壞。本文以廣東南嶺林區(qū)公路的邊坡修復為例,初步探討林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復的措施,以及修復植物的選擇和配置,為最大限度地降低損失、防止水土流失、加快森林植被與景觀的恢復提出初步建議。
南嶺;林區(qū)公路;邊坡修復;措施;植物選擇
林區(qū)公路是森林經營的重要基礎設施和開展生產經營活動的基本條件,是衡量一個地區(qū)營林水平和集約經營高低的標志。過去,林區(qū)公路主要為林區(qū)生產服務,主要功能是木材的采伐運輸。隨著林業(yè)經營方向的改變,產業(yè)結構的調整,林區(qū)公路的功能大大拓展,除了木材、林產品、生產資料的運輸外,在森林資源管護、森林防火、有害生物防治、林區(qū)治安、森林旅游、林農出行等方面的功能與作用日益凸現。但在進行林區(qū)公路建設施工中,或多或少會因為開挖土石方坡面過大,土石方沿山坡下泄,對林區(qū)公路沿線森林植被與景觀造成破壞。本文以廣東南嶺國家級自然保護區(qū)內林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復為例,對邊坡生態(tài)修復類型及樹種選擇進行探討,為最大限度地保護自然保護區(qū)的生態(tài)環(huán)境和生物多樣性,防止水土流失,降低損失,加快森林植被與景觀的恢復提出初步建議。
南嶺是長江流域和珠江流域的分水嶺,是中國南部最大山脈和重要自然地理界線,橫亙在湘桂、湘粵、贛粵之間,向東延伸至閩南,東西長約600 km,南北寬約200 km。
1994年經國務院批準,在廣東省北部南嶺山脈中段建立了廣東南嶺國家級自然保護區(qū),地理位置112°40'—113°15'E,24°38'—25°00'N,總面積達 5.84 萬hm2。整個南嶺保護區(qū)群山起伏,地勢峻峭,山高谷深,一般海拔高度 800~1 000 m,主峰石坑崆高1 902 m,為廣東省最高峰。保護區(qū)位于中國亞熱帶常綠闊葉林中心地帶,大片原始森林保存著最完整的自然生態(tài)系統(tǒng)。據統(tǒng)計,保護區(qū)內維管植物有210科887屬2 431種,其中珍稀瀕危植物26科34屬36種[1]。
2002年起,為滿足護林巡邏、森林防火及大力保護轄區(qū)內森林資源的需要,相關部門對林區(qū)公路進行維修改造,2011年又對部分原有防火通道進行擴建。本項目位于區(qū)內老蓬線一帶,道路經擴建改造后,部分路段開挖土石方坡面過大,土石方沿山坡下泄,對沿線森林植被與景觀造成了一定程度的破壞。
由于項目區(qū)位于自然保護區(qū)內,在邊坡修復中要特別注重使用保護區(qū)內的鄉(xiāng)土植物,以避免外來植物入侵保護區(qū)。因此,修復工程必須以堅持森林生態(tài)學和恢復生態(tài)學為理論指導,在邊坡復綠與生態(tài)修復中以保持水土為重點,以生物與工程措施相結合為手段,以恢復地帶性森林植被為目標。依據擬修復地段的地理位置、氣候、土壤、生物資源和工程現狀,采取分類型實施。選用鄉(xiāng)土植物為主,因地制宜,適地適樹。將人造景觀與自然環(huán)境融為一體,突出重點,分類處理,逐步推進。
2.2.1 工程措施
1)排水措施
邊溝——在挖方路段及填土高度小于邊溝深度的填方段、挖方邊坡或填方邊坡坡腳外設置邊溝,以匯集和排泄降落在坡面和路面上的表面水。
截流溝——在挖方段邊坡上方流入路界地表徑流較大的地段,距坡頂3 m處設置與坡頂大致平行的截流溝,以防止地表徑流沖刷坡面,造成滑坡。截流溝長度200~500 m為宜,超過500 m,中間設置泄水口,由急流槽或急流管分流排引。
急流槽——路堤和路塹坡面或坡面平臺從坡頂向下豎向集中排水的地段,或排水溝縱向坡度很大的地段設置急流槽。急流槽的出水口設置消力坪或消力池。
2)邊坡穩(wěn)定措施
擋土墻——在容易產生碎落或小型塌方的挖方坡腳和填方下邊坡坡腳,采用矮墻擋土護腳,防止泥石下泄。
拱架——下邊坡坡長大于8 m的土方路段,采用拱架進行護坡,邊坡高度較大時,拱架分級防護。
三維土工網——下邊坡坡長小于8 m的土方路段,采用三維土工網,用U型鋼筋釘固定護坡。
人工修整坡面——對挖方石質坡面,人工清除浮石、松散石塊;挖方土質坡面,人工進行修平,盡可能使坡面平整;填方石質坡面,人工進行揀平;填方土質坡面,人工進行修平、夯實。
2.2.2 生物措施
通過人工種植草、藤、灌、喬對邊坡進行復綠,減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固結邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而進一步固結和穩(wěn)定邊坡、改善植物生存環(huán)境,達到美化公路環(huán)境的目的。根據需要復綠邊坡的土壤、生物資源和工程現狀擬分3種類型:
1)土質邊坡(類型Ⅰ)
此類型較為多見,上下邊坡土質疏松,極易造成土方沿山坡下泄,造成嚴重的水土流失。根據不同的海拔梯度,設計不同喬、灌、草搭配,適當密植,較快達到復綠效果。
2)石質邊坡(類型Ⅱ)
本類型上下邊坡或石壁裸露、或亂石成堆,嚴重影響視覺景觀,并容易造成落石等危險。利用攀緣藤本植物根據不同的立地條件采取筑花槽向上爬或向下爬的方式,形成綠墻,到達復綠效果。坡度較為平緩的地方,采用客土方式栽植灌木、草本,增加景觀效果。
3)路肩平臺(類型Ⅲ)
位于林區(qū)公路兩側路肩或拐彎處較寬的平臺,可用于作為示范性生態(tài)復綠景觀點,采用多花、香氣或樹形優(yōu)美的鄉(xiāng)土喬灌樹種,搭配草本植物,形成景觀小品,改善司乘人員在行車過程中的感受和公路景觀之間存在的關系。
2.3.1 植物選擇的原則
1)鄉(xiāng)土植物
鄉(xiāng)土植物是在長期的系統(tǒng)演化過程中,與當地的氣候、土壤、水濕條件相適應的產物,最適宜當地的自然環(huán)境,沒有生物安全問題,具有安全、適應性強及抗病蟲害能力強等特點。鄉(xiāng)土植物真正體現了一個地區(qū)植物區(qū)系的特色,能真實反映當地的生態(tài)特色和地域文化,能與周圍自然景觀融為一體。
2)適應性強
公路需復綠的邊坡,經過挖掘之后,形成石質和土質裸地,土壤結構受到破壞,土壤肥力不高,所以要求選擇的植物具有生命力強、枝葉繁茂、繁殖能力強、根系發(fā)達、覆蓋性強、固坡能力高等特點。同時,所選植物必須適應當地的特殊氣候、土壤等自然條件。
3)具有生態(tài)恢復功能
公路邊坡經過挖掘,地表完全裸露,原有的生態(tài)系統(tǒng)已受到破壞,應通過建立一群先鋒物種或演替中期階段物種作為基本框架,提供沿途環(huán)境恢復的基本條件,然后通過長期的生態(tài)系統(tǒng)的自然演替,最終達到頂級群落。演替發(fā)生的各個階段包含著植物種類的更迭,即由先鋒種的入侵、優(yōu)勢種的更替和最后形成穩(wěn)定群落。準確識別自然系統(tǒng)中各個群落所處的演替階段及其相應的植物組成,以公路沿線現有的原生植被種類為基礎,篩選出合適的鄉(xiāng)土植物用于群落建設,達到加速植被恢復的目的。
4)視覺景觀舒適性
在公路邊坡復綠與生態(tài)修復中,首先考慮的是退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復能力,同時通過有效的復綠,改善司乘人員在行車過程中的感受和公路景觀之間存在的關系。因此要求協(xié)調好景觀、環(huán)境和植物之間的關系搭配和層次,達到多方位的視覺效果。在景觀植物的選擇上,注意花期、花色、花香、葉片和樹形的合理搭配,充分利用植物季相的變化,落葉與常綠樹種合理搭配。
2.3.2 選擇種植的植物
按照以上原則,根據刑福武等在廣東南嶺轄區(qū)范圍的調查鑒定成果[2],擬選擇烏毛蕨(Blechnum orientale)、密花樹(Myrsine seguinii)、馬尾松(Pinus massoniana)、樂昌含笑(Michelia chapensis)、山蒼子(Litsea cubeba)、紅豆杉(Taxus wallichiana var.mairei)等 50種在南嶺地區(qū)有自然分布的鄉(xiāng)土物種,作為邊坡復綠與生態(tài)修復種植的植物,其中草本7種,藤本4種,灌木14種,喬木25種,具體樹種選擇見表1。
2.3.3 植物配置
根據上述3種不同類型,按不同海拔梯度分別配置不同植物進行復綠,詳見表1。
按照生態(tài)功能優(yōu)先、師法自然的原則,結合各植物的生物學特性,采用隨機混交方式栽植,原則上要求相鄰的同一植物不超過5株。喬木樹種按照水平布設,株行距為2×3 m,呈“品”字形分布,部分地段可根據實際情況(如避開排水溝、石頭等)局部位移,采取不規(guī)則式隨機布設,不強調嚴格的橫直成行,但要求保證單位面積密度;灌木、草本和藤本在喬木樹種栽植后,按照設計密度于空地上隨機混交栽種,見縫插針,確保植株成活后能盡快覆蓋裸露邊坡。還可結合附近新造林地的人工撫育措施,鏟來富含雜草種子、灌木樹倪、樹根等種源的表土,撒覆在邊坡表面、亂石堆的石縫之間,利用人工促進天然更新增加草本、灌木蓋度。
表1 廣東南嶺林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復類型及植物配置表
續(xù)表1 廣東南嶺林區(qū)公路邊坡生態(tài)修復類型及植物配置表
為了合理開發(fā)林區(qū)資源,實現林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,在林區(qū)公路(尤其涉及到自然保護區(qū)內的林區(qū)公路)建設中應該提倡以保護生態(tài)環(huán)境為基礎的“綠色設計和綠色施工”[3]。施工后對邊坡的修復應特別注意使用保護區(qū)內的鄉(xiāng)土植物,以避免外來植物入侵保護區(qū)。通過工程措施和生物措施的綜合修復,固結和穩(wěn)定邊坡,最大限度地防止水土流失,降低對森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞。
[1]李鎮(zhèn)魁.廣東南嶺國家級自然保護區(qū)珍稀瀕危植物調查[J].亞熱帶植物科學,2001,30(3):28 -32.
[2]刑福武,等.南嶺植物物種多樣性編目[M].武漢:華中科技大學出版社,2011:20 -233.
[3]趙康.林區(qū)公路建設中的生態(tài)環(huán)境保護問題[J].林業(yè)建設,2001(1):37-38.
Research on Ecological Restoration Measures and Plants Selection of Forest Highways Slope Reparation of Nanling Region in Guangdong Province
LAO Xiaoping
(Forestry Inventory and Planning Institute of Guangdong Province,Guangzhou 510520,Guangdong,China)
Forest highways are the infrastructures of forest management,however,it will unavoidably cause deterioration to the forest resources due to the digging in the construct and reconstitute process.In this paper,it takes the highway slope reparation of Nanling region in Guangdong province as an example,to explore the ecological restoration measures,as well as the selection and arrangement of the plants.And some suggestions to prevent soil erosion,and to speed up the recovery of forest vegetation and landscape were put forward.
Nanling;forest highway;slope reparation;measures;plants selection
S 773.3;S 725.1
B
1003—6075(2012)04—0018—04
2012—08—01
2012—08—21
勞小平(1982—),女,廣東鶴山人,林業(yè)工程師。主要從事林業(yè)調查、規(guī)劃設計工作。