余非
(南京景都華盛建設(shè)工程有限公司,江蘇南京 210000)
公路綠化的主要原則是木本植物,主要包括草本木本、灌木植物、藤本植物,通常這些精選的木本建筑樹種,需要經(jīng)過(guò)篩選試驗(yàn),才能夠運(yùn)用到公路綠化景觀中。這些適用于土壤邊坡的苗木適應(yīng)性強(qiáng),且易于管理。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè),特別是高質(zhì)量公路建設(shè)快速發(fā)展,邊坡綜合規(guī)劃問(wèn)題日益突出。防治水土流失,保護(hù)和控制環(huán)境是水土流失設(shè)計(jì)和施工的重要出發(fā)點(diǎn)。
斜面是人類工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一,也是建筑工程中最常見(jiàn)的形式之一。隨著基礎(chǔ)設(shè)施特別是高速公路建設(shè)的快速發(fā)展,大量的次生裸地和嚴(yán)重的污染侵蝕導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的退化。公路邊坡土壤的綜合設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,便是根據(jù)邊坡的地形、氣候、地質(zhì)和降雨強(qiáng)度、地下水、土壤進(jìn)行考察,考慮邊坡的穩(wěn)定性,并根據(jù)邊坡考察實(shí)踐去設(shè)計(jì)公路以及防護(hù)裝置。同時(shí)還要考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)因素,有一定的預(yù)防措施,使其與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。
植物保護(hù)是目前邊坡防護(hù)的有效手段之一,植物保護(hù)一方面能夠防止水土流失,其次還能綠化環(huán)境、保護(hù)生態(tài)。在樹木、植被和土壤的共同作用下,邊坡上的植物根系和土壤能夠繼續(xù)生長(zhǎng),以達(dá)到鞏固邊坡的防護(hù)目的。植物保護(hù)措施是近年來(lái)才注意的熱點(diǎn),因此相關(guān)經(jīng)驗(yàn)較少,但隨著植物數(shù)量的增加,它們?cè)跍p少邊坡失穩(wěn)和侵蝕方面的作用變得突出。植物保護(hù)對(duì)于恢復(fù)被人類破壞的生態(tài)環(huán)境,維持生態(tài)平衡也大有裨益。植物防護(hù)主要有以下功能:
(1)護(hù)坡功能。植物的深根穿過(guò)邊坡的淺層,在較穩(wěn)定的巖層中形成聯(lián)結(jié)。在土壤中,淺根系以傾斜的土壤作為土壤與根系之間的節(jié)點(diǎn),對(duì)土壤進(jìn)行加固,提高土壤強(qiáng)度。植物通過(guò)吸收和蒸發(fā)斜坡上的水分,降低裂縫中的壓力,提高土壤的修復(fù)能力,從而促進(jìn)邊坡的穩(wěn)定性。此外,邊坡上的植物還能有效減少地表徑流的侵蝕和影響。
(2)改善環(huán)境功能。邊坡植物還能夠有效恢復(fù)因大量建筑施工而破壞的生態(tài)環(huán)境;對(duì)于公路而言,能減少噪聲和光污染,提高司機(jī)能見(jiàn)度,確保道路安全;還能促進(jìn)有機(jī)污染物的降解,凈化空氣,調(diào)節(jié)氣候。
(3)景觀功能。綠色植物的審美效果體現(xiàn)在它們共同的色彩、形狀、韻味和群體景觀效果上。邊坡的植物成分的組合要依據(jù)公路邊坡的地質(zhì)條件、環(huán)境和氛圍。公路邊坡與周邊環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,才能夠帶來(lái)美的感受。為根據(jù)國(guó)家倡導(dǎo)的綠色原則,綠色邊坡的能夠使公路更加環(huán)保,展現(xiàn)新鮮、綠色、和諧、穩(wěn)定和繁榮美麗的景觀。
但植物保護(hù)不是邊坡維穩(wěn)安全的唯一手段,植物保護(hù)也有一定的局限性,例如植物根系對(duì)土壤坡度的影響是道路工程的重要組成部分,這個(gè)影響有好也有壞,因此需要研究植物根系的生長(zhǎng)情況,提前做好防護(hù)措施以及補(bǔ)救措施。采用合理的邊坡防護(hù)技術(shù),才可實(shí)現(xiàn)節(jié)約施工、防塵和環(huán)保成本的目的。
目前,道路坡面上的綠色植物多為草本植物。草本植物是生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的起點(diǎn),具有促進(jìn)地表早期形成的優(yōu)勢(shì)。但是,相比灌木邊坡,道路坡面植被的缺點(diǎn)是沒(méi)有單獨(dú)使用草本植物。灌木作為山地綠化的主要缺點(diǎn)是成本高。在早期,由于生長(zhǎng)緩慢,植被覆蓋度低,土壤侵蝕沒(méi)有得到預(yù)防。為了解決這一問(wèn)題,筆者近年來(lái)才開始種植灌木,并與中草藥混合,盡快覆蓋土壤,為農(nóng)作物提供有機(jī)物,以防止土壤被侵蝕。葡萄主要種于陡坡或土石混合坡的垂直綠化,是公路邊坡生態(tài)保護(hù)的一種特殊形式。采用葡萄種植區(qū)進(jìn)行垂直綠化的優(yōu)點(diǎn)是投資少、占地少、粉塵少,缺點(diǎn)是邊坡通常較長(zhǎng),且葡萄種植區(qū)覆蓋邊坡的時(shí)間較長(zhǎng)。
光照、溫度、濕度、降水和風(fēng)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素,但最應(yīng)該考慮的還是氣候因素,在選擇植物時(shí),溫度和降水也是重要參考標(biāo)準(zhǔn)。最高和最低溫度決定了植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育和夏季、冬季的變化。雨季(雪)和降雨也是決定使用哪種植物的重要因素。在北方干旱地區(qū)的邊坡,經(jīng)過(guò)降雨后的邊坡漸變,所以坡斜率下降,且這些地區(qū)缺水嚴(yán)重,地面坡度和干旱直接影響植物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育,甚至導(dǎo)致植物的死亡,因此,在進(jìn)行邊坡植物選擇的時(shí)候要重點(diǎn)考慮氣候因素與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境影響。
土壤的肥力、土壤結(jié)構(gòu)、酸堿鹽堿度、土壤厚度、土壤因子都與植物生長(zhǎng)、發(fā)育有著密切的聯(lián)系,甚至決定了植物在坡地上的生長(zhǎng)。植物選擇最重要的因素包括土壤肥力狀況,土壤結(jié)構(gòu)和土壤pH。道路的建設(shè)需要考慮地表植被廢棄地的挖掘,植物與原有植被層之間的平衡被破壞等問(wèn)題。如果植被被破壞,植被層阻力減弱,水土植被會(huì)變得極其敏感,植物播種便會(huì)更加困難。邊坡上的土壤通常是貧瘠、營(yíng)養(yǎng)不良的。同時(shí),坡度大、土壤滲透性差、地面坡度小,加上降水干擾、水分流失,導(dǎo)致土壤和養(yǎng)分缺乏、土壤貧瘠、立地條件差,不利于植物生長(zhǎng)。此外,路面坡面土壤通常有機(jī)質(zhì)含量低、結(jié)構(gòu)差。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉積,表層土壤密度增大,清除率降低,不利于水分和空氣在土壤中的有效遷移,不利于草地的正常生長(zhǎng)。
根據(jù)道路坡面特點(diǎn)和坡面植被目標(biāo),綠化坡面植物一般應(yīng)滿足以下要求:種子豐富、發(fā)芽力強(qiáng)、易再生;常年保持綠色景觀;幼苗可以大量繁殖;種植時(shí)間短、壽命長(zhǎng)。
另外,多個(gè)品種的種子在斜坡生長(zhǎng)過(guò)程中經(jīng)常同時(shí)被使用,在萌發(fā)和生長(zhǎng)過(guò)程中,多個(gè)品種的種子之間存在許多相互作用。植物生長(zhǎng)后的品質(zhì)和景觀觀賞價(jià)值與植物之間的相互作用密切相關(guān)。植物間的相互作用是典型的:競(jìng)爭(zhēng)、互利互惠、局部利益共生等。不同植物的種子在噴灑后的發(fā)芽率是不同的:灌木植物首先獲得了最好的光照、水分和營(yíng)養(yǎng),促進(jìn)了它們的生長(zhǎng),然后發(fā)芽的植物難以得到光照,它們之間是典型的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。豆科植物之間也有一種互惠共生關(guān)系,如根瘤菌和氮肥,氮肥可以用于其他植物的生長(zhǎng),這反過(guò)來(lái)可以改善土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)。土壤的肥力是互生的。植物之間也有部分利益的共生關(guān)系,例如,一些黑色植物不能在明亮的光線下發(fā)芽,而其他植物的生長(zhǎng)允許它們發(fā)芽。
植物一旦被巖質(zhì)邊坡覆蓋,就可以通過(guò)植物固根來(lái)固定表土,避免地表土壤遭受外力的侵蝕。
植物在生長(zhǎng)過(guò)程中的根,因?yàn)樾玛惔x會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)物質(zhì),這些化學(xué)物質(zhì)改善了土壤的理化性質(zhì),特別是豆類,并能將氮肥固定在大氣中,為生長(zhǎng)提供氮素。其他植物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生酸堿物質(zhì),可以改善土壤的堿性酸性,中和強(qiáng)酸堿環(huán)境。
植物在改善環(huán)境的同時(shí),為社區(qū)和個(gè)人創(chuàng)造美麗的花卉景觀,使地球變得美麗。同時(shí),通過(guò)對(duì)秋季景觀的人工設(shè)計(jì),在該區(qū)部分高速公路邊緣形成典型景觀。
在生長(zhǎng)過(guò)程中,植物通過(guò)吸收二氧化碳和產(chǎn)生離子吸附灰塵來(lái)凈化空氣。雖然傳統(tǒng)方法是在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模噴施土壤、綠化草地或使用土壤防護(hù)屏障,但由于水土保持和水土流失控制的厚度,土地退化往往是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。目前,世界上綠色除草劑技術(shù)進(jìn)展甚微。與灌木相比,樹木能改善土壤環(huán)境,使植物更好地適應(yīng)生長(zhǎng),不僅能獲得良好的生態(tài)效益,而且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
近年來(lái),苗木在山坡更新造林中得到廣泛應(yīng)用,農(nóng)作物的種植形式可以是針葉。苗木種植最好與樹木和草本作物相結(jié)合,以充分利用它們的優(yōu)勢(shì),避免兩種作物間產(chǎn)生不利影響。同時(shí),在景觀方面,目前用于邊坡綠化的樹種有紫穗槐、檸檬、海馬、繡線菊、榛子、榛子、黃玫瑰、杏仁柄、橡膠樹、黑芒樹、合歡樹、黃櫨、六棵樹、柳樹。
高速公路土石方山坡由鄉(xiāng)土樹種和草本植物組成,結(jié)合較高的生態(tài)效益和社會(huì)效益。通過(guò)觀察所有參與物種的生長(zhǎng)情況來(lái)選擇適合磚紅性土壤公路邊坡的苗木種類有:紅松、豬糞豆和大豆、桃子、石榴、野桃等。
水土資源的保護(hù)是公路工程的重要組成部分之一。合理的土壤防護(hù)技術(shù)可以節(jié)約工程造價(jià),改善環(huán)境,保護(hù)環(huán)境;良好的環(huán)境更加能夠促進(jìn)公路的迅速發(fā)展。我國(guó)的植被相關(guān)技術(shù)還比較落后,許多地方仍然需要加強(qiáng)研究。想要深化邊坡苗木的選擇研究就要更好地利用田間植物,以此了解植物的習(xí)性、飽和光照量、抗旱能力、低溫、耐高溫能力,但目前,我國(guó)在這方面采取研究措施很少,導(dǎo)致對(duì)植物的基本性能不夠了解,很多邊坡的防護(hù)植物建設(shè)不合理,甚至導(dǎo)致了植物的死亡,維護(hù)成本大幅增加,且未產(chǎn)生預(yù)期的效果。因此,這需要學(xué)者們進(jìn)一步研究植物與周圍生物的相互作用,包括不同植物之間的相互作用,不同植物個(gè)體之間的相互作用,微生物與植物之間的相互作用,昆蟲與植物之間的相互作用等。