生態(tài)恢復(fù)土壤特性和植物多樣性在巖質(zhì)公路邊坡中的探討

馮騰騰

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展，道路工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)迎來了前所未有的重大發(fā)展機(jī)遇。在巖質(zhì)公路邊坡中，如何有效突出生態(tài)恢復(fù)土壤特性和植物多樣性的價(jià)值與優(yōu)勢(shì)，成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)課題之一?；诖耍疚氖紫冉榻B了巖質(zhì)公路邊坡土壤與植被生態(tài)恢復(fù)原則，分析了巖質(zhì)公路邊坡生態(tài)恢復(fù)土壤與植被恢復(fù)技術(shù)，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從植被恢復(fù)過程中植物群落變化等多個(gè)角度與方面，深入探討了生態(tài)恢復(fù)土壤特性和植物多樣性在巖質(zhì)公路邊坡中的運(yùn)用，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，望對(duì)巖質(zhì)公路邊坡實(shí)踐有所裨益。

Abstract： With the sustained and rapid development of the country's economy and society， road construction and other infrastructure construction ushered in unprecedented major development opportunities. In rocky road slopes， how to effectively highlight the value and advantages of ecologically restored soil characteristics and plant diversity has become one of the focus topics in the industry. Based on this， this paper firstly introduces the principles of ecological restoration of soil and vegetation on rocky highway slopes， analyzes the techniques of soil and vegetation restoration on rocky highway slopes， and combined with relevant practical experience， discusses the use of ecological restoration soil characteristics and plant diversity in rocky road slopes in depth from various angles and aspects such as plant community changes during vegetation restoration， and expounds several personal understandings， hoping to benefit the practice of rocky road slopes.

關(guān)鍵詞：生態(tài)恢復(fù)土壤;植物多樣性;巖質(zhì)公路;邊坡應(yīng)用

Key words： ecologically restored soil;plant diversity;rocky highway;slope application

中圖分類號(hào)：S728.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）14-0210-02

0? 引言

新形勢(shì)下，道路工程面臨著嶄新的發(fā)展形勢(shì)，對(duì)巖質(zhì)公路邊坡的穩(wěn)定性與安全性提出了更高要求，必須客觀審視當(dāng)前巖質(zhì)公路邊坡的客觀現(xiàn)狀問題，并通過運(yùn)用生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性，促進(jìn)巖質(zhì)公路邊坡構(gòu)造的合理性，保障道路交通事業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。本文就此展開了探討。

1? 研究背景

長(zhǎng)期以來，國(guó)家高度重視公路工程建設(shè)，公路建成里程連年攀增，初步構(gòu)建起了縱貫?zāi)媳?、橫連東西的道路交通網(wǎng)絡(luò)，極大程度上促進(jìn)了國(guó)內(nèi)區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。公路工程的建設(shè)與實(shí)施，為生態(tài)環(huán)境帶來了不容忽視的影響，地形地貌特征被改變，植被被破壞，在誘發(fā)水土流失等自然災(zāi)害的同時(shí)，使大量巖層趨于裸露，生態(tài)平衡受到嚴(yán)重侵害。對(duì)此，在巖質(zhì)公路邊坡構(gòu)造中，必須充分運(yùn)用生態(tài)恢復(fù)土壤特性，減少人為主觀活動(dòng)對(duì)植物多樣性的不良影響。在此過程中，需不斷總結(jié)過往經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化生態(tài)防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用力度，合理搭配植物綠化布局，為植物正常生長(zhǎng)提供足夠的養(yǎng)分，在土壤與植被特有自然習(xí)性的支持下，使巖質(zhì)公路邊坡能夠獲得更為穩(wěn)定的外界環(huán)境。因此，在當(dāng)前背景下，探討生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)公路工程經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益的協(xié)同發(fā)展，具有極為深刻的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

2? 巖質(zhì)邊坡土壤與植被生態(tài)恢復(fù)原則

2.1 生態(tài)性原則

生態(tài)性原則是巖質(zhì)公路邊坡土壤與植被生態(tài)恢復(fù)的首要原則。生態(tài)環(huán)境具有系統(tǒng)性特征，生態(tài)環(huán)境各要素之間存在著相互影響、相互制約的關(guān)系，不可割裂各要素之間密不可分的關(guān)聯(lián)。在生態(tài)性原則要求下，巖質(zhì)公路邊坡構(gòu)造必須綜合考量土壤與植被物種之間的生態(tài)依存與交互關(guān)系，以鄉(xiāng)土植物為基礎(chǔ)，構(gòu)造具有特色的生物群落結(jié)構(gòu)，使巖質(zhì)公路邊坡的穩(wěn)定性得以提升，實(shí)現(xiàn)邊坡構(gòu)造與土壤植被的和諧共存。

2.2 地域性原則

我國(guó)地域面積廣，南北自然環(huán)境差異顯著，巖質(zhì)公路邊坡所面臨的環(huán)境要素復(fù)雜多變，且不確定性突出，因此必須遵循地域性原則，統(tǒng)籌運(yùn)用不同地域的氣候、水文、地質(zhì)、生物等要素，實(shí)施生態(tài)恢復(fù)土壤特性和植物多樣性。部分巖質(zhì)公路邊坡不尊重地域性原則，采取的生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性措施實(shí)效性不足，脫離地域?qū)嶋H，無法取得預(yù)期效果。巖質(zhì)公路邊坡因地域環(huán)境的不同而具有不同的外在表現(xiàn)特征，必須因地制宜，合理布局，均衡發(fā)展。

2.3 可行性原則

巖質(zhì)邊坡土壤與植被生態(tài)恢復(fù)需要充分考慮成本、技術(shù)、社會(huì)等內(nèi)外部條件，注重相關(guān)措施與方法的可行性，任何脫離實(shí)際的相關(guān)行為均不具備生命力。在可行性原則條件下，巖質(zhì)公路邊坡中的生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性必須尊重實(shí)際，尊重現(xiàn)實(shí)，在多個(gè)角度實(shí)現(xiàn)可操作性，最終使得人工土壤具有理想結(jié)構(gòu)，植物搭配豐富，植物多樣化凸顯，巖質(zhì)公路邊坡各涉及要素之間始終保持動(dòng)態(tài)平衡，生物鏈條趨于完善，土壤與植被可實(shí)現(xiàn)新舊交替、能量循環(huán)的演變過程，維持良好生態(tài)功能[2]。

3? 巖質(zhì)邊坡生態(tài)恢復(fù)土壤與植被恢復(fù)技術(shù)分析

3.1 框格植草技術(shù)

框格植草技術(shù)是巖質(zhì)邊坡生態(tài)恢復(fù)土壤與植被恢復(fù)的重要技術(shù)方法之一，實(shí)施過程相對(duì)簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)成本較低，恢復(fù)效果較為理想?？蚋裰膊菁夹g(shù)主要應(yīng)用方法為：在巖質(zhì)公路邊坡上設(shè)置預(yù)制框格，在框格內(nèi)栽植符合地域環(huán)境的植物。通過運(yùn)用框格植草技術(shù)，可有效提高邊坡表面粗糙度，降低水流沖刷強(qiáng)度，防止邊坡在過強(qiáng)沖刷作用下出現(xiàn)溝壑，起到提高巖質(zhì)公路邊坡穩(wěn)定性的預(yù)期效果。同時(shí)，框格植草技術(shù)可塑性較強(qiáng)，可采用多種不同造型與風(fēng)格的框格，實(shí)現(xiàn)特定視覺效果，一定程度上優(yōu)化巖質(zhì)公路邊坡景觀效果。

3.2 厚層基材噴播法技術(shù)

厚層基材噴播技術(shù)以活性植物為載體，充分挖掘活性植物的特定優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)巖質(zhì)公路邊坡與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。通過運(yùn)用厚層基材噴播技術(shù)，可有效提高巖質(zhì)公路邊坡穩(wěn)定性，防止邊坡表面風(fēng)化破碎，有效抵御外來?yè)p傷。厚層基材噴播技術(shù)利用錨桿或鋼絲網(wǎng)等為植被生長(zhǎng)創(chuàng)造附屬條件，誘導(dǎo)植物攀爬生長(zhǎng)，使錨桿或鋼絲網(wǎng)形成立體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)巖質(zhì)公路坡面穩(wěn)固，并起到綠化環(huán)境的作用。為保證植物順利生長(zhǎng)，必須確保厚層基材的實(shí)際性能，并調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)與形狀，為植物種子噴播、發(fā)芽、扎根、生長(zhǎng)創(chuàng)造理想環(huán)境，充分滿足植物生長(zhǎng)所需的水分與養(yǎng)分[3]。

3.3 植被混凝土邊坡綠化技術(shù)

植被混凝土邊坡綠化技術(shù)主要采取特定混凝土配方與植物種子配方，對(duì)巖質(zhì)公路邊坡進(jìn)行防護(hù)與綠化。在植被混凝土邊坡綠化技術(shù)應(yīng)用中，需首先將土壤、水泥、混凝土、種子、營(yíng)養(yǎng)質(zhì)等材料進(jìn)行科學(xué)配置，充分混合，并通過噴混機(jī)噴射到巖質(zhì)公路邊坡表面，形成一定厚度的硬化層，構(gòu)造耐沖刷、耐侵蝕的多孔型穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為植物生根、發(fā)芽、生長(zhǎng)提供良好條件。由于硬化層結(jié)構(gòu)中包含了植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此植物根系將會(huì)擁有良好發(fā)育條件。植被混凝土邊坡綠化技術(shù)綜合了生物學(xué)、化學(xué)、工學(xué)、物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等多學(xué)科專業(yè)技術(shù)，盡管應(yīng)用效果極佳，但實(shí)施成本相對(duì)較高，經(jīng)濟(jì)性較低。

3.4 生態(tài)袋邊坡綠化技術(shù)

生態(tài)袋是一種特殊的植物生長(zhǎng)袋子，可將植物種子、腐殖質(zhì)等置于袋內(nèi)，使種子充分吸收腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)根系形成與發(fā)育，實(shí)現(xiàn)巖質(zhì)公路邊坡綠化，提高邊坡穩(wěn)定性。生態(tài)袋邊坡綠化技術(shù)適用性強(qiáng)，可將多個(gè)相對(duì)分散獨(dú)立的生態(tài)袋整合為一個(gè)系統(tǒng)化的整體，從而強(qiáng)化其靜態(tài)抗剪強(qiáng)度，優(yōu)化巖質(zhì)公路邊坡防護(hù)效果，促進(jìn)坡面水土保持，提升邊坡綠化效果。生態(tài)袋的大小與規(guī)格相對(duì)靈活，可根據(jù)巖質(zhì)公路邊坡的實(shí)際情況合理掌握，因而該技術(shù)方法具有良好的靈活性與適用性等特征[4]。

4? 生態(tài)恢復(fù)土壤特性和植物多樣性在巖質(zhì)公路邊坡中的探討

4.1 土壤與植被恢復(fù)過程中植物群落變化

在巖質(zhì)公路邊坡植被恢復(fù)過程中，應(yīng)該遵照不同地域的自然、氣候、水文等客觀要素，科學(xué)選擇與配置植物，促成和諧穩(wěn)定的植物群落，提高植物多樣性，避免脫離自然實(shí)際而無法達(dá)到預(yù)期恢復(fù)效果。草木與灌木是巖質(zhì)公路邊坡植物多樣性恢復(fù)重點(diǎn)采取的兩種植物類型。前者具有生長(zhǎng)速度快，覆蓋能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，而后者可塑性突出，可有效防止土壤侵蝕，因此必須突出草灌混合，相互促進(jìn)，協(xié)同搭配。要重點(diǎn)把握植物群落的自我繁衍，促進(jìn)植物群落局部生態(tài)平衡。研究表明，隨著土壤與植被恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)，植被覆蓋度得以顯著提升，多個(gè)不同的恢復(fù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位相繼達(dá)到最大覆蓋度，而植物植株高度則呈現(xiàn)出“慢——快——慢”的成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。同時(shí)，植物群落的多樣性顯著提升，植物科屬數(shù)量實(shí)現(xiàn)了1-2倍的翻倍式增長(zhǎng)，經(jīng)歷了由單一化向多元化的發(fā)展變化過程。由于土壤中植物所需養(yǎng)分的含量時(shí)刻在變化，因此隨著植物生長(zhǎng)進(jìn)程的加快，所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也越來越多，為保持土壤特性與植物多樣性的恢復(fù)效果，要及時(shí)為植物補(bǔ)充氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，防止土壤養(yǎng)分喪失而造成的植物生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)弱化等問題。

4.2 植被恢復(fù)過程中土壤理化性質(zhì)變化

對(duì)于巖質(zhì)公路邊坡而言，生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性的過程，同時(shí)也是植物與土壤相互制約、相互促進(jìn)的過程。土壤具有特定理化性質(zhì)，且會(huì)隨著植被恢復(fù)進(jìn)程的加快而出現(xiàn)復(fù)雜變化，主要表現(xiàn)為：土壤持水量顯著增加，水分入滲率提高;孔隙程度提高，物理結(jié)構(gòu)得以改善;土壤肥力趨于下降，等等。為始終保持土壤應(yīng)有特性，滿足植物多樣性狀態(tài)，必須對(duì)土壤各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，及時(shí)補(bǔ)充水分、肥力、熱量。由于噴播基材的構(gòu)成成分比例不同，基材所具備的酸堿度高底有別，隨著時(shí)間的推移，土壤酸堿度趨于弱化，逐漸成為制約植物多樣性恢復(fù)的重要因素，對(duì)此可合理增減噴播基材中泥炭的使用量，調(diào)整優(yōu)化土壤酸堿度。研究表明，噴播基材中泥炭使用量越多，土壤中的有機(jī)物含量則越多，植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分也就越多，其在調(diào)蓄養(yǎng)分，保證土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)平衡方面的價(jià)值也就越突出。總之，巖質(zhì)公路邊坡土壤特性與植物多樣性恢復(fù)是一個(gè)曲折而復(fù)雜的過程，要結(jié)合巖質(zhì)公路邊坡實(shí)際特點(diǎn)，精準(zhǔn)把握土壤特性基本規(guī)律，深化對(duì)恢復(fù)生態(tài)學(xué)理念的融合與運(yùn)用，提高生態(tài)恢復(fù)的實(shí)效性，最終構(gòu)建具有自我維持能力的健康生態(tài)系統(tǒng)[5]。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，受設(shè)計(jì)理念、技術(shù)方法、人為操作等方面要素的影響，生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性在巖質(zhì)公路邊坡應(yīng)用中依舊存在著諸多方面的薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，制約著巖質(zhì)公路邊坡構(gòu)造成效的優(yōu)化提升。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從巖質(zhì)公路邊坡的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循生態(tài)恢復(fù)土壤特性與植物多樣性的基本規(guī)律，創(chuàng)新應(yīng)用理念，優(yōu)化應(yīng)用方法，提高應(yīng)用效果，促進(jìn)巖質(zhì)公路邊坡高質(zhì)量發(fā)展，為保障道路交通工程事業(yè)取得未來長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

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