張 霄
(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院北京100083)
我國(guó)高速公路邊坡生態(tài)修復(fù)研究綜述
張霄
(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院北京100083)
本文論述了我國(guó)高速公路建設(shè)對(duì)自然環(huán)境造成的影響,闡述了邊坡生態(tài)修復(fù)的重要性與必要性。同時(shí),本文總結(jié)了目前我國(guó)常用的16種邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù),總結(jié)了其試用條件與優(yōu)缺點(diǎn)。另外,指出了我國(guó)在高速公路邊坡生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域所存在的不足,提出了更經(jīng)濟(jì)更快速的恢復(fù)方法。
高速公路邊坡;生態(tài)修復(fù);生態(tài)修復(fù)技術(shù)
邊坡生態(tài)修復(fù)是指用植物體本身或者植物和非生命材料相結(jié)合的工程方式來進(jìn)行人為干預(yù),促使被破壞的邊坡生態(tài)環(huán)境快速恢復(fù),最終目的是形成與原來相似的自維持植物群落來提高邊坡表面抗沖刷的能力,穩(wěn)定坡面和防止侵蝕。邊坡生態(tài)修復(fù)是一種有效的護(hù)坡、固坡手段。
為了使被恢復(fù)的邊坡不出現(xiàn)二次退化,植被數(shù)量減少,覆蓋度下降,恢復(fù)失敗等問題,我們?cè)谏鷳B(tài)修復(fù)工作中需遵循一定的原則。邊坡生態(tài)恢復(fù)設(shè)計(jì)應(yīng)安全長(zhǎng)效、因地制宜;喬灌草相結(jié)合;固氮與非固氮品種相結(jié)合、深根性與淺根性品種相結(jié)合、觀花和觀果品種相結(jié)合。
邊坡生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)植物群落應(yīng)符合:(1)植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)特性適應(yīng)于邊坡所在地的自然環(huán)境;(2)植物群落所具有的功能近似于自然;(3)景觀近似于自然;(4)植物群落可在少量甚至沒有人為養(yǎng)護(hù)的條件下自維持。
目前,日本在生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研發(fā)方面處于世界領(lǐng)先地位。其成熟的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要有客土噴播法、厚層基材噴播法、種子噴播法、植生網(wǎng)法、肥料袋法、植生帶法、植生袋法等。我國(guó)邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)還處在發(fā)展階段,主要技術(shù)有:厚質(zhì)基層噴附技術(shù)、植生混凝土噴附技術(shù)、液壓噴播法、OH液植草護(hù)坡技術(shù)、土工網(wǎng)植草護(hù)坡以及蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡技術(shù)等。本文根據(jù)坡度,巖土物質(zhì)組成,高度等因素,歸類總結(jié)了16種我國(guó)常用的邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)見表1。
表1 我國(guó)邊坡生態(tài)恢復(fù)常用技術(shù)
雖然我國(guó)的邊坡生態(tài)修復(fù)工作在近幾年取得了不錯(cuò)的效果,開發(fā)了適用于不同環(huán)境的修復(fù)技術(shù),但總體上講我國(guó)對(duì)邊坡生態(tài)修復(fù)的研究還遠(yuǎn)沒有達(dá)到西方國(guó)家的水平。本文根據(jù)現(xiàn)有資料總結(jié)了以下不足之處。
3.1路域生態(tài)環(huán)境研究較少
主要指施工前對(duì)高速公路周邊生態(tài)環(huán)境研究不足,包括植物、動(dòng)物、微生物等。同時(shí),對(duì)高速公路建設(shè)所造成的各類影響的定量研究更是少之又少。另外,高速公路建設(shè)過程中破壞程度之大也令恢復(fù)工作較難開展。
3.2植物選擇與配置研究不足
邊坡生態(tài)修復(fù)工作中最主要的一環(huán)就是植物優(yōu)選,但我國(guó)地域遼闊、氣候地質(zhì)地貌多樣,植物選擇與配置復(fù)雜,現(xiàn)有研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際工程運(yùn)用。高速公路沿線植物組成不同,而我國(guó)高速公路物種選擇單一,整條公路均選用一種植物配置,這大大的降低了高速公路沿線的物種多樣性。這將不利于植被日后的生長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)花費(fèi)巨大,甚至可能導(dǎo)致恢復(fù)失敗。
3.3邊坡植被恢復(fù)的技術(shù)研究
我國(guó)關(guān)于技術(shù)方面的研究相對(duì)較多,但荒漠、高原、高陡巖石邊坡等特殊地理環(huán)境條件下的植被恢復(fù)技術(shù)還有待研究。
3.4養(yǎng)護(hù)花費(fèi)巨大與管理研究欠缺
主要是質(zhì)量評(píng)價(jià)、抵制雜草、病蟲害等,尤其是抵制侵占性強(qiáng)的惡性雜灌草的研究,我國(guó)在這方面的研究極少。
3.5恢復(fù)后植被群落研究少
包括不同邊坡類型植被群落的抗蝕性、穩(wěn)定性、多樣性、演替等的研究?;謴?fù)后植被群落是否穩(wěn)定是衡量植被恢復(fù)成功與否的關(guān)鍵,因此群落研究也是植被恢復(fù)研究的重要內(nèi)容。但目前相關(guān)研究較少,尤其是我國(guó)植被恢復(fù)歷史已經(jīng)近10年,但缺乏植被恢復(fù)后期的相關(guān)跟蹤報(bào)道,在一定程度上制約了我國(guó)植物恢復(fù)質(zhì)量的提高。
我國(guó)高速公路邊坡修復(fù)起步較晚,與西方國(guó)家,尤其是日本相比,我國(guó)在理論與實(shí)踐上存在較多問題。我國(guó)早期修復(fù)工作忽略了許多問題,比如不同地區(qū)、不同降水程度、不同坡度、坡高、坡向、土壤厚度、質(zhì)地等,沒有做到因地制宜的選擇合適的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。若將這些因素考慮在內(nèi),可以提高生態(tài)修復(fù)成功率,減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。同時(shí),本文認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)后的評(píng)價(jià)與監(jiān)管工作,根據(jù)不同地區(qū)、不同條件建立不同的邊坡生態(tài)修復(fù)效果評(píng)價(jià)體系。
另外,有必要建立不同地區(qū)土壤種子庫(kù),利用土壤種子庫(kù)來進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)是一種快速并且節(jié)省的恢復(fù)方式。土壤種子庫(kù)中的鄉(xiāng)土植物種子具有當(dāng)?shù)靥赜械倪z傳基因和變異特性,這種方法可以最大程度的保持當(dāng)?shù)厣锒鄻有?、豐富群落物種組成、使植物群落更接近自然狀態(tài),還可以不擾亂遺傳基因、保全土壤養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn)。
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