城市破損山體邊坡綠化技術(shù)及植物種類選擇★

陳華英 金俊艷 陳丹維*

(1.浙江樹人大學(xué)城建學(xué)院，浙江杭州 310015;2.上海東方建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司杭州分院，浙江杭州 310015)

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展，鐵路、公路、堤壩等工程建設(shè)對社會經(jīng)濟(jì)和生活的發(fā)展有著非常重要的影響，但同時(shí)又帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。由于各類邊坡的環(huán)境條件普遍較差，特別是城市建設(shè)等緣由而破壞的邊坡大多呈現(xiàn)出土石裸露、侵蝕和滑坡相當(dāng)嚴(yán)重的景象。隨著我國邊坡防護(hù)技術(shù)的發(fā)展，人們對其建設(shè)的質(zhì)量提出了更高的要求，不僅要求能夠有效地防止坡面水土流失、鞏固路基，還要求其能美化和改善環(huán)境。

本文在總結(jié)目前國內(nèi)運(yùn)用比較廣泛的邊坡護(hù)坡綠化技術(shù)的同時(shí)，對杭州地區(qū)的數(shù)個(gè)破損山體巖石邊坡進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，對實(shí)際運(yùn)用的邊坡防護(hù)技術(shù)及植物種類選擇進(jìn)行了分析，希望有助于解決邊坡工程防護(hù)與生態(tài)環(huán)境破壞的矛盾，實(shí)現(xiàn)安全與生態(tài)的和諧發(fā)展。

1 破損山體巖石邊坡的特點(diǎn)

巖石邊坡不同于土質(zhì)邊坡，它有較強(qiáng)的異質(zhì)性，在采用生態(tài)防護(hù)措施時(shí)具有很多的不利條件:

1)缺乏植物生長所必需的土壤條件及養(yǎng)分條件［1］:由于巖石邊坡石質(zhì)堅(jiān)硬、透水性強(qiáng)、持水性差，不具備植物生長所需的自然環(huán)境，無法直接播種或植生袋法綠化，只能通過一些處理措施，才能創(chuàng)造出植物適應(yīng)的生長環(huán)境。

2)邊坡陡、基層附著條件差［2］:通常陡峻的邊坡表面雨水徑流速度大、強(qiáng)度高、土層薄或者無。因此必須采取一定措施錨固表層基質(zhì)，促使植物生長。

根據(jù)目前對生態(tài)護(hù)坡研究現(xiàn)狀的分析，固坡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、基層材料的篩選、邊坡的生態(tài)景觀將是今后生態(tài)護(hù)坡研究的關(guān)鍵問題和主要方向。

2 巖石邊坡復(fù)綠技術(shù)

城市中破損的山體不利于植物的生長，影響了山上植物蓄水功能的發(fā)揮，進(jìn)而直接影響了城市的景觀面貌。巖石邊坡復(fù)綠要解決的難題主要是如何在陡峭的坡面上固定植株，并為植物提供土、水、肥等生長條件，且能經(jīng)受住城市惡劣生態(tài)環(huán)境的考驗(yàn)。

2.1 三維植被網(wǎng)法

三維植被網(wǎng)護(hù)坡綠化是采用鋼筋作為錨桿，以U形釘固定，將抗拉強(qiáng)度高的尼龍等高分子材料，經(jīng)擠出、拉伸焊接、收縮等一系列工藝而制成的兩層或多層表面呈凹凸不平的三維網(wǎng)袋狀的孔網(wǎng)［2］鋪設(shè)在邊坡上;后覆種植土層，然后再噴播草種層。

該工藝簡單，成本低廉，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于陡峭邊坡甚至直立邊坡;但也存在著顯著的缺點(diǎn):由于土層的厚度較薄，持水、持肥性不好，營養(yǎng)成分難以留存，較難形成植物長期生長所需要的能自我調(diào)節(jié)的生態(tài)環(huán)境［3］;坡面經(jīng)受不起大雨或長時(shí)間降雨的沖刷，也不耐干旱;因此對植物材料的要求也比較高，可供選擇的也比較少。所以，目前此種方法雖然使用范圍比較廣泛，但持續(xù)發(fā)展性不強(qiáng)，破損山坡生態(tài)恢復(fù)難以真正實(shí)現(xiàn)。

2.2 框格客土綠化法

框格客土是在巖石邊坡上構(gòu)筑格子梁，以起到邊坡表面防護(hù)的目的;再在框格內(nèi)置土種植綠化植物。因此，這種結(jié)構(gòu)護(hù)坡方式既能滿足強(qiáng)度功效，也能達(dá)到生態(tài)恢復(fù)的目的。框格客土綠化分為V形格、菱形格、拱形格、三角形格、矩形格等;格構(gòu)梁可以采用鋼筋混凝土、漿砌條石等制作。

格子梁的施工方法比較簡單易行，所形成的種植基層可以有一定的厚度，有利于水、肥的保持，使采用灌木甚至喬木進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡成為可能［3］。但這種方法僅適宜于坡角在60°以下的巖石邊坡，超過此坡度的陡坡，格構(gòu)成型比較困難。

2.3 植被混凝土法

在巖質(zhì)邊坡上，人工堆填的土基層與巖體的特性差異很大，使得基層養(yǎng)分很難持久、循環(huán)的供給。而近年來在日本出現(xiàn)的植被性生態(tài)混凝土［4］其性質(zhì)介于兩者之間，可作為土基層與巖體之間的一種過渡材料，起到過渡調(diào)節(jié)的作用。

這種植被混凝土主要由三個(gè)部分組成:多孔混凝土、充填材料、表層土。植物材料可在混凝土錨面下的土層中生長，從而在邊坡表面形成綠色植被，與噴射混凝土形成整體，并借助噴混凝土面的強(qiáng)度和剛度共同維護(hù)邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷性。該技術(shù)應(yīng)用于高陡巖質(zhì)邊坡的綠化治理，不但降低了施工難度，保證工程的可操作性原則及邊坡綠化治理的整體效果，同時(shí)解決了巖石邊坡的淺層防護(hù)問題［5］。但這種方法的缺點(diǎn)是成本過高，所以目前的應(yīng)用范圍有限。

2.4 植生袋(生態(tài)袋)法

植生袋是指利用邊坡巖石表面本身的凹陷處，在其下部用植生袋圍堰，通過該植生袋內(nèi)種子的生長來綠化邊坡，植被主要以灌木為主。該方法草種出苗率高、出苗整齊、發(fā)揮護(hù)坡作用快，在我國北方邊坡綠化、城市園林綠化和水土保持中應(yīng)用較廣，但在南方應(yīng)用較少。

3 巖石邊坡綠化植物的選擇

由于巖土坡面特殊的立地條件并不利于植物的生長，許多城市中適合生長的綠化樹種都不適宜生長。因此，對于巖石邊坡綠化植物的選擇應(yīng)充分考慮工程所在地的條件，除了選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的物種外，還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強(qiáng)的植物材料。

一般來說，草本植物早期生長快，對防止初期的土壤流失效果比較好。所以作為生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的起點(diǎn)，草本植物的加入，有利于初期表土層的形成。但是大多數(shù)草本植物的根系都較淺，抗拉強(qiáng)度小，所以固坡護(hù)坡效果自然比較差;而且群落容易發(fā)生衰退，坡地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的進(jìn)程難于持續(xù)進(jìn)行，需要采取持續(xù)性的管理措施才能維持其效果，后期管理和養(yǎng)護(hù)的投入太大［6］。灌木前期生長速度較慢，植被覆蓋度低，對初期的土壤侵蝕防護(hù)效果不佳;可將灌木與草本植物混合使用，彌補(bǔ)各自的不足。藤本植物主要應(yīng)用在坡度較大的堅(jiān)硬巖石邊坡或土石混合邊坡上，投資少，美化效果好;但其完全覆蓋坡面所需時(shí)間較長，且改善生態(tài)的效果不佳。對于巖石邊坡而言，一般是不能使用高大喬木，但初期栽植少量抗逆性強(qiáng)的喬木幼苗，可發(fā)揮灌木的作用，待邊坡穩(wěn)定后，幼苗已生長成灌木狀喬木，根系深入基層，從而可進(jìn)一步增加邊坡的穩(wěn)定性。

綜上所述，針對巖石邊坡土層瘠薄、保水難等特點(diǎn)，邊坡綠化植物的選擇要滿足以下條件:耐旱、耐貧瘠、根系發(fā)達(dá)、易于成活、耐粗放管理，同時(shí)兼顧景觀效果的草本或木本植物。

4 杭州市邊坡綠化現(xiàn)狀

杭州位于中國東南沿海北部，地形復(fù)雜多樣;東北部屬浙北平原;西部、中部和南部屬中低山丘陵，全市丘陵山地占總面積的65.6%。城市現(xiàn)代化的進(jìn)程加劇了杭州市內(nèi)山體破損的程度，影響到整個(gè)城市的景觀風(fēng)貌，亟需修整復(fù)綠。

通過典型樣地調(diào)查記錄法對杭州現(xiàn)有的巖石邊坡復(fù)綠工程進(jìn)行調(diào)查，總結(jié)得出，杭州市的邊坡綠化技術(shù)主要以框格客土綠化法、植生袋法、三維網(wǎng)法等為主。考慮到經(jīng)濟(jì)、安全、生態(tài)等方面的因素，這些常見的邊坡綠化技術(shù)有其一定的合理性:不僅有效地防止坡面水土流失還美化和改善環(huán)境。但對于一些坡度稍大的巖石邊坡來說，復(fù)綠效果不盡如人意，很多坡段出現(xiàn)邊坡坍塌，土石裸露的現(xiàn)象。

在調(diào)查的15個(gè)典型樣地中，出現(xiàn)頻率較高的草本植物主要有紅果黃鵪菜(Youngia erythrocarpa)、白茅(Imperata cylindrica)、狗牙根(Cynodon dactylon)、假儉草(Eremochloa ophiuroides)、鼠麹草(Gnaphalium affine)、救荒野豌豆(Vicia sativa)、爵床(Justicia procumbens)等;灌木有山雞椒(Litsea cubeba)、山礬(Symplocos sumuntia)、胡枝子(Lespedeza bicolor)等;藤本有紫藤(Wisteria sinensis)、扶芳藤(Euonymus fortunei)，由于坡度的原因，喬木幾乎沒有，或是有些喬木種的幼苗。

根據(jù)杭州現(xiàn)有野生植物資源，考慮到巖石邊坡的特殊生境，能在巖石邊坡復(fù)綠工程中引種馴化或推廣應(yīng)用的木本植物有鹽膚木(Rhus chinensis)、算盤子(Glochidion puberum)、插田泡(Rubus coreanus)、馬棘(Indigofera pseudotinctoria);草本植物有薹草屬(Carex)等。

5 結(jié)語

在杭州破損山體的修復(fù)工程中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、科技等各方面因素，因地制宜，樹立“尊重自然、恢復(fù)自然”的理念，采取措施盡量恢復(fù)邊坡原來的自然植物種類。秉承“喬灌優(yōu)先，喬灌草藤相結(jié)合，堅(jiān)持生物多樣性、近自然性和可持續(xù)發(fā)展”的新理念，合理配置。由于植物生活型及種植防護(hù)形式的不同，防護(hù)和景觀效果存在著差異，但部分邊坡都已達(dá)到防護(hù)和景觀的效果，且邊坡植物生長良好。針對不同工程對象的特點(diǎn)，靈活采用不同的邊坡綠化技術(shù)，確保巖石邊坡穩(wěn)定、安全、環(huán)保、生態(tài)、優(yōu)美。

［1］張俊云，周德培.巖石邊坡生態(tài)護(hù)坡研究簡介［J］.水土保持通報(bào)，2000，20(8):36-38.

［2］王多棟，高金暉.巖石邊坡的兩種綠化技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.中國農(nóng)村水利水電，2010(6):153-156.

［3］趙 華，黃潤秋.巖石邊坡生態(tài)護(hù)坡特點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù)問題探討［J］.水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2004(1):87-90.

［4］李旭光，毛文碧.日本的公路邊坡綠化與防護(hù)——1994年赴日本考察報(bào)告［J］.公路交通科技，1995，2(12):59-64.

［5］宋 玲，余 娜，許文年，等.植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)在高陡邊坡生態(tài)治理中的應(yīng)用［J］.中國水土保持，2009(5):15-16.

［6］柳春紅，王海洋.邊坡綠化及重慶地區(qū)常用的邊坡綠化植物［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007(5):46-49.