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關(guān)鍵詞:油松;土壤肥力;城市綠化
中圖分類(lèi)號(hào): S812.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2013)-18-22-2
城市園林綠化是改善城市生態(tài)環(huán)境的主要載體,也是重要的社會(huì)公益事業(yè)。目前,傳統(tǒng)單一的園林綠化已經(jīng)發(fā)展為景觀生態(tài)園林,因此在這一發(fā)展過(guò)程中植物配置至關(guān)重要[1,2]。油松(Pinus tabulaeformis)樹(shù)形挺拔,耐干旱貧瘠、強(qiáng)健抗寒[1],在東北地區(qū)園林綠化中應(yīng)用廣泛,也是長(zhǎng)春市城市綠化的骨干樹(shù)種之一。但是,松科植物由于普遍含有豐富的揮發(fā)性萜類(lèi)和有機(jī)酸酯等化合物,使林下土壤酸性化,造成土壤結(jié)構(gòu)緊密、板結(jié)、透氣性差、土壤中的有機(jī)質(zhì)如鈣、磷等減少,改變了土壤理化性質(zhì)[3,4],并對(duì)其他植物的生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)或抑制效應(yīng),使林下植物較難生存,難以形成喬冠草的復(fù)合結(jié)構(gòu),嚴(yán)重影響城市生態(tài)園林建設(shè)。
近年來(lái), 我國(guó)有關(guān)油松的研究主要集中在油松人工林水分平衡和養(yǎng)分循環(huán)方面[5-9], 而有關(guān)油松冠下土壤變化的研究還未見(jiàn)報(bào)道。有關(guān)松屬植物與其他園林植物混交條件下的研究,僅見(jiàn)有落葉松分別對(duì)冷杉、水曲柳、赤楊、核桃楸等樹(shù)木生長(zhǎng)的影響。
1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
選取立地條件相同的長(zhǎng)春人民大街道路隔離帶油松下土壤作為土樣。以吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)良好的草坪土壤和油松林下土壤作為對(duì)照,分別采取 0~10cm、10~20cm、20~30cm土層土樣。
采集隔離帶土樣時(shí),分別選取油松根際和樹(shù)冠垂直投影外緣土壤兩組,相同條件下每組在四個(gè)不同方向上選擇不同土層,每個(gè)土層分別采集三個(gè)樣點(diǎn),共72個(gè)土樣。草坪和油松林下土壤在四個(gè)不同方向上選取四個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)土層各采集三個(gè)樣點(diǎn),共得土樣72個(gè)。將采集的土樣帶回實(shí)驗(yàn)室,自然風(fēng)干,研磨過(guò)1 mm 土壤篩,供試驗(yàn)用[10]。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
用烘干法測(cè)定土壤含水量,用pH 計(jì)測(cè)土壤pH值。重鉻酸鉀氧化法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量,堿解擴(kuò)散法測(cè)定速效N含量,鉬銻抗比色法測(cè)定速效P含量,火焰光度法測(cè)定速效K含量。不同方向土樣測(cè)定后取均值,同一土樣相同指標(biāo)測(cè)3 次, 測(cè)定結(jié)果取均值[10]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同土層土壤的水分變化
不同土層土壤水分含量見(jiàn)表1。
表1 不同土層土壤的水分變化
從表1可以看出,油松根際、樹(shù)冠邊緣、油松林下的各土層土壤含水量均小于草坪土壤含水量,基本隨土層厚度的增加而下降,但含水量下降幅度較小,草坪土壤含水量則隨深度的增加而升高。
2.2 不同樣地土壤的化學(xué)性質(zhì)
不同樣地土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量見(jiàn)表2。
2.2.1 土壤pH值 從表2可知,各樣地土壤pH值差異達(dá)極顯著水平(F=21.615,P=0.01≤0.01)。油松下土壤pH值總體呈現(xiàn)隨土層厚度的加深呈逐漸增加的趨勢(shì),而草坪則呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。草坪下土壤pH值與根際、冠邊、純林相比較差異達(dá)極顯著水平,根際、冠邊與純林相比較差異達(dá)顯著水平。這說(shuō)明油松對(duì)土壤的pH值有影響,純林pH值最低,根際、冠邊其次,草坪最大。
2.2.2 土壤速效氮 對(duì)不同樣地進(jìn)行速效氮含量測(cè)定,結(jié)果表明,各樣地間相比較差異達(dá)極顯著水平(F=31.590,P=0.000≤0.01)。從不同土壤層次來(lái)看,速效氮含量均隨土壤深度的增加而減少。根際、冠間的速效氮含量與純林、草坪相比較差異達(dá)極顯著水平。在不同樣地中,綠化帶中油松下土壤速效N含量明顯低于純林和草坪土壤。
2.2.3 土壤速效磷 磷在土壤中易被固定,利用率較低,因此速效磷的含量是衡量土壤磷素供應(yīng)狀況的良好指標(biāo),它在診斷土壤肥力方面具有較大的意義[11]。從表2可以看出:隨著土層深度的加深,土壤速效磷含量均呈現(xiàn)隨土層的加深而減小的趨勢(shì)。不同樣地相比較,純林下土壤速效磷要小于其他樣地,差異達(dá)極顯著水平。含量土壤磷含量均呈現(xiàn)草坪的含量高可能是由于綠化樹(shù)種的枯落物聚集和多個(gè)綠化樹(shù)種混交的緣故。純林地含速效磷較低,這與長(zhǎng)期營(yíng)造人工林缺磷的結(jié)論是一致的 [12]。
2.2.4 土壤速效鉀 速效鉀能較好地反映出近期內(nèi)土壤鉀的供應(yīng)狀況[13]。從表2可以看出:城市綠化帶中油松下土壤速效鉀含量要明顯低于純油松林和草坪,差異達(dá)極顯著水平,而根際土壤中的含量又低于邊緣土壤。不同土層深度速效鉀含量無(wú)明顯變化規(guī)律。
3 討論與結(jié)論
土壤中的有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)元素,只有水解后才能被植物的根系吸收。土壤按其水分含量分級(jí)為:極干
林業(yè)用地按土壤pH 值可劃分為五類(lèi),其中pH值7.5~8.5之間為第三類(lèi)土, 稱(chēng)弱堿性土。從試驗(yàn)結(jié)果看,各樣點(diǎn)土壤均為弱堿性土,土壤pH值過(guò)大主要影響土壤養(yǎng)分有效性,抑制土壤有效成分的形成,不利于土壤微生物的形成,危害樹(shù)木成活和生長(zhǎng)發(fā)育[14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,油松能改善土壤pH值,使堿性土壤pH值下降。與耿增超[15]研究結(jié)果相一致。
城市綠化帶中油松下土壤速效氮、速效鉀含量低于純油松林和草坪,油松純林則能夠顯著降低土壤中的速效磷含量。因此,在園林應(yīng)用中選擇與油松搭配的植被時(shí),應(yīng)考慮由于栽植油松造成的土壤貧瘠問(wèn)題,同時(shí)在養(yǎng)護(hù)方面應(yīng)及時(shí)灌溉和施用氮、磷、鉀肥,以防止其他植物與油松混植時(shí)產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)元素缺乏。
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關(guān)鍵字:石質(zhì)邊坡 工程措施 生物防護(hù) 噴混
一、噴混植生技術(shù)的發(fā)展
1、基本概念
噴混植生技術(shù)是以工程力學(xué)和生物學(xué)理論為依據(jù),利用客土摻混粘結(jié)劑和錨桿加固鐵絲網(wǎng)技術(shù),運(yùn)用特制噴混機(jī)械將土壤、肥料、有機(jī)質(zhì)、保水材料、粘結(jié)材料、植物種子等混合干料加水后噴射到巖面上,形成近10厚度的具有連續(xù)空隙的硬化體,種子可以在空隙中生根、發(fā)芽、生長(zhǎng),而一定程度的硬化又可防止雨水沖刷,從而達(dá)到恢復(fù)植被、改善景觀、保護(hù)環(huán)境的目的。它是集巖石工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科于一體的綜合環(huán)保技術(shù),其核心是通過(guò)成孔物質(zhì)的合理配置,在巖石坡面上營(yíng)造一個(gè)既能讓植物生長(zhǎng)發(fā)育,而種植基質(zhì)又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu),使建植層固、液、氣三相物質(zhì)基于平衡。噴混植生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了邊坡防護(hù)和景觀綠化兩大功能的完美結(jié)合,是環(huán)境保護(hù)和國(guó)土綠化工程的一大突破。
2、噴混材料的選擇
噴混材料是噴混植生技術(shù)的關(guān)鍵,是國(guó)內(nèi)外研究的核心。
噴混材料的選擇包括土壤、有機(jī)質(zhì)、肥料、保水材料、粘結(jié)劑、pH緩沖劑等選擇和配比,喬、灌、草種的選擇與配比以及掛網(wǎng)和錨桿材料的選配。
二、保水劑、黏合劑的噴混植生技術(shù)應(yīng)用效果
噴混植生技術(shù)是當(dāng)前工程創(chuàng)傷的石質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的最新模式,保水與黏結(jié)材料能使植物快速生長(zhǎng)覆蓋,從而在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到綠化美化整體景觀,保持水土、恢復(fù)植被的目的。但是,作為一項(xiàng)嶄新技術(shù),還認(rèn)識(shí)不多,在我國(guó)巖石邊坡生態(tài)防護(hù)和綠化工程中,將逐漸被接受和應(yīng)用。近年來(lái),我們先后作為技術(shù)依托單位承擔(dān)了一批巖石邊坡生態(tài)修復(fù)工程,得到了業(yè)主和社會(huì)各界的高度重視,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。
三、有關(guān)巖石邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的幾點(diǎn)建議
1、大力推行資源利用與節(jié)約工程
水資源是一切生物賴以生存的必然物質(zhì)。一些施工單位為了節(jié)省成本,往往在資材優(yōu)劣、多寡上做文章,殊不知給工程質(zhì)量和后期養(yǎng)護(hù)帶來(lái)憂患和不便。據(jù)我們多年來(lái)的實(shí)踐和調(diào)查顯示,巖石邊坡的生態(tài)恢復(fù)工程中,6-40g/m2施用的保水材料和黏結(jié)劑,成本0.2-1.2元,較沒(méi)有施用的出苗率高14%-60%,無(wú)垮塌,植物生長(zhǎng)發(fā)育良好,第一年養(yǎng)護(hù)最多澆水3遍(如內(nèi)蒙、貴州等環(huán)境惡劣地區(qū)),第二年基本不用管理,養(yǎng)護(hù)成本較對(duì)照節(jié)省19%-43%.相反,在調(diào)查的17家在施工時(shí)沒(méi)有添加保水和粘結(jié)材料的單位了解到,因?yàn)樗亮魇г斐商倒さ?家,占53%;因?yàn)楦珊禎补嗖患皶r(shí)出苗不勻修補(bǔ)的13家,占76%.
2、大力推廣噴混植生技術(shù)
噴混植生技術(shù)具有快速恢復(fù)巖石邊坡生態(tài)植被、保持水土、美化環(huán)境等特點(diǎn),是當(dāng)前生物防護(hù)與工程防護(hù)完美結(jié)合的新模式。
3、加強(qiáng)對(duì)噴混植生技術(shù)的研究
噴混植生技術(shù)在當(dāng)前巖石邊坡生態(tài)治理中起著無(wú)以替代的作用,但是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)所掌握的噴混植生技術(shù)還不完善,有許多技術(shù)難題需要攻關(guān)。主要是:
(1)加強(qiáng)噴混材料的選配研究。噴混材料的選擇配置是噴混植生技術(shù)的核心。研發(fā)的主體是粘結(jié)劑、有機(jī)物質(zhì)、保水材料、pH緩沖劑等的篩選;喬、灌、草種的選擇和配置;不同生態(tài)型(例如以灌木為主的灌草生態(tài)植被型,以草為主的草灌生態(tài)植被型等)的種子噴播技術(shù)。
(2)加強(qiáng)施工工藝改造技術(shù)的研究。噴混植生是工程與生物措施緊密結(jié)合的施工技術(shù),工藝過(guò)程復(fù)雜并影響著工程質(zhì)量。主要研究不同母巖、不同坡度巖石坡面的最佳施工工藝,錨桿與掛網(wǎng)工藝的改進(jìn)、建植層噴混工藝的優(yōu)化等,達(dá)到既降低生產(chǎn)成本,又能快速生態(tài)治理、長(zhǎng)期護(hù)坡的目的。
(3)加強(qiáng)建植層基本性質(zhì)的研究。深入研究不同灌草模式下的噴混基底穩(wěn)定性,建植層結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì),建植層保水供水功能,酸堿度調(diào)節(jié)與養(yǎng)分動(dòng)態(tài)等物理化學(xué)過(guò)程的變化,植物生物量和根系生長(zhǎng)布局,水土保持效果等,以確定最適宜的生態(tài)治理模式。
(4)加強(qiáng)噴混植生施工成本控制體系的研究。當(dāng)前噴混植生施工成本偏高,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的條件下,不利于該項(xiàng)技術(shù)的普及推廣,應(yīng)著力研究:施工材料購(gòu)置成本的控制,施工工藝的降耗途徑,低養(yǎng)護(hù)成本的管理體系,噴混植生整體技術(shù)效益的監(jiān)控。通過(guò)上述研究和開(kāi)發(fā),促使噴混植生形成成熟的成套技術(shù),為我國(guó)資源與環(huán)境保護(hù)科學(xué)的發(fā)展作出創(chuàng)新貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:水土流失;現(xiàn)狀;成因;防治對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào):S157.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著改革開(kāi)放步伐的邁進(jìn),我國(guó)的生活水平顯著提高,科學(xué)技術(shù)水平也呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。然而由于發(fā)展過(guò)快,很容易忽略一些“邊邊角角”,如水土流失問(wèn)題。水土流失問(wèn)題剛開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)沒(méi)有受到人們的重視,隨著水土流失問(wèn)題的日益凸顯,并引發(fā)了許多自然災(zāi)害,人們才開(kāi)始意識(shí)到保持水土的重要性。目前,如何加強(qiáng)水土保持、如何增強(qiáng)水土流失防治措施等一系列問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
一、我國(guó)水土流失現(xiàn)狀及形成原因
在2002年公布的“全國(guó)第二次水土流失遙感調(diào)查成果”中,我國(guó)在20世紀(jì)90年代末,水土流失面積達(dá)356萬(wàn)km2,其中由于水力侵蝕引起的水土流失面積165萬(wàn)km2,占46%,由于風(fēng)力侵蝕引起的水土流失面積191萬(wàn)km2,占54%。
我國(guó)水土流失的特點(diǎn)主要有以下3個(gè):(1)地域廣、面積大;(2)侵蝕后類(lèi)型多樣、復(fù)雜;(3)土壤流失量嚴(yán)重。不管是在發(fā)達(dá)地區(qū)還是貧瘠地區(qū)、農(nóng)村還是城市、山區(qū)還是丘陵都存在水土流失現(xiàn)象。此外,據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)水土流失面積占國(guó)土面積的37.1%,因此具有地域廣、面積大的特點(diǎn);水土流失常常受到各種侵蝕因素的影響(如水力、風(fēng)力、滑坡、泥石流等),這些因素作用機(jī)理不同,因而土壤受到侵蝕后形態(tài)、類(lèi)型都大不相同;經(jīng)調(diào)查分析,我國(guó)每年流失的土壤總量達(dá)50億噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)外各國(guó)的土壤流失總量。
水土流失的原因分為自然因素和人為因素。自然因素包括地形、地貌、植被、土壤(地面組成物質(zhì))等,若不能夠協(xié)調(diào)發(fā)展,出現(xiàn)暴雨、土松、植被稀少等現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生土壤侵蝕,進(jìn)而加劇水土流失。當(dāng)然,若調(diào)整好其中一個(gè)因素也有可能挽回這種局面,使水土朝健康方向發(fā)展。產(chǎn)生水土流失的地形地貌包括坡耕地、荒山荒坡及溝壑三種,因此遇到這三種應(yīng)格外注意。
人為因素主要是人類(lèi)沒(méi)有掌握自然發(fā)展規(guī)律,而憑自身愿望對(duì)自然資源展開(kāi)掠奪性開(kāi)發(fā),如亂砍濫伐等,在進(jìn)行開(kāi)礦、修路等活動(dòng)時(shí)沒(méi)有根據(jù)施工地的地形地貌來(lái)開(kāi)展,打破了自然發(fā)展規(guī)律,從而產(chǎn)生或加劇了水土流失。因此我們應(yīng)該吸取教訓(xùn),在遵循自然規(guī)律的基礎(chǔ)上,合理進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)。而任何一項(xiàng)合理的自然資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)會(huì)促進(jìn)某一項(xiàng)或幾項(xiàng)自然因素向著好的方向發(fā)展,進(jìn)而減輕或抑制水土流失。
二、加強(qiáng)水土保持、防治水土流失的措施
近年來(lái),水土流失引起的各種自然災(zāi)害受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。因此防治水土流失、加強(qiáng)水土保持工作是刻不容緩的。
1 還原生態(tài)系統(tǒng)
良好的生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我修復(fù)能力,能夠減少或制止自然因素及人為因素引起的水土流失,保持水土。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)方向考慮,恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)是解決水土流失最有效、最直接的方法。坡耕地上較易發(fā)生水土流失,為了控制這種現(xiàn)象,可根據(jù)坡度情況,實(shí)施宜林則林、宜耕則耕的合理措施。通過(guò)調(diào)查本地的土質(zhì)情況,宜林地區(qū),堅(jiān)決實(shí)行退耕還林,并做好引、排等工程的水土保持方案,進(jìn)而加大土壤的吸水蓄水能力。此外,由于樹(shù)木、草被都具有保水蓄水能力,因此還應(yīng)鼓勵(lì)人們種植樹(shù)木及草被,提高整體地表的植被覆蓋率,改良土壤,并加大宣傳力度,加強(qiáng)退耕還林、封山育林等措施。
2 加快水土保持綜合治理
水土保持綜合治理措施必須根據(jù)不同區(qū)域來(lái)制定治理目標(biāo),實(shí)施分類(lèi)指導(dǎo)、管理、控制,找出最有效的解決方案,從而解決或減輕水土流失問(wèn)題。從功能上看,水土保持綜合治理可分為坡溝工程、坡面梯田化和水系工程、農(nóng)田工程、植被建設(shè)工程四個(gè)部分,其治理目的各不相同,依次為以治水保水保土為主、以保土為主、以提高水分滲透、保墑節(jié)水為主、以林草建設(shè)為主。不管采取何種工程都應(yīng)因地制宜,具體確定綜合治理的重點(diǎn)措施與工程,以保證整個(gè)地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的良性循環(huán)。如黃土高原由于其砂子粗而多,采用坡溝工程保水保土能夠合理利用水資源,保證基本農(nóng)田的正常耕作,從而改善生產(chǎn)生活條件。
3 加大監(jiān)督執(zhí)法力度
如今人為因素引起的水土流失比較嚴(yán)重,必須給人們灌輸水土保持意識(shí),并加強(qiáng)監(jiān)督執(zhí)法力度來(lái)有效防治。通過(guò)大量深入生活的宣傳,加強(qiáng)人民自身對(duì)法制觀念的態(tài)度,動(dòng)員全社會(huì)積極融入水土保持工作,并共同營(yíng)造良好的輿論氛圍,最大限度地減少人為活動(dòng)對(duì)水土資源造成的破壞,促進(jìn)水土保持工作的開(kāi)展。要提高監(jiān)督執(zhí)法的規(guī)范化建設(shè),培養(yǎng)執(zhí)法人員自身素質(zhì)與執(zhí)法效率,應(yīng)以環(huán)境保護(hù)為前提開(kāi)展各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng),提高戰(zhàn)略高度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合理開(kāi)發(fā)與生態(tài)建設(shè)雙贏。
4 水土流失生態(tài)補(bǔ)償法律體系的建立
水土流失生態(tài)補(bǔ)償主要是為了生態(tài)系統(tǒng)功能的還原、保持及加強(qiáng),維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的正常發(fā)展,對(duì)于降低生態(tài)功能的資源開(kāi)發(fā)及利用活動(dòng)收取必要的稅收或運(yùn)用非經(jīng)濟(jì)手段的補(bǔ)償。法律體系的建立具有權(quán)威性、強(qiáng)制性,這促使資源開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)工作中約束自己的活動(dòng),降低對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。長(zhǎng)江、黃河流域的開(kāi)發(fā),是在上中游地區(qū)投入許多的資金及勞力,雖然在該地區(qū)沒(méi)有享受到什么優(yōu)待,甚至還付出了人力、物力,但卻造福了中下游地區(qū)的居民,因此水土流失生態(tài)補(bǔ)償法律體系是保證生態(tài)系統(tǒng)不被破壞的重要保障。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,雖然我國(guó)的水土流失問(wèn)題較為嚴(yán)重,但若能及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)措施,掌握自然發(fā)展規(guī)律,調(diào)整人類(lèi)的自然開(kāi)發(fā)活動(dòng),那么解決水土流失問(wèn)題,提高我國(guó)居民的生活環(huán)境及生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展將指日可待。當(dāng)然作為國(guó)民,我們應(yīng)該從自我做起,通過(guò)身邊、周?chē)沫h(huán)境改善活動(dòng),積極參與到水土保持工作中,以國(guó)家、人民利益為先,貢獻(xiàn)自己一份微薄的力量。
參考文獻(xiàn)
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[2]黃承標(biāo),劉運(yùn)華,秦武明等.13 種植被恢復(fù)過(guò)程中水土流失規(guī)律的研究[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版) ,2010,34( 2):59-63.
關(guān)鍵詞:高速公路 邊坡 植被
中圖分類(lèi)號(hào):U412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
目前我國(guó)高速公路邊坡植被防護(hù)的方法主要有撒草籽、鋪草皮護(hù)坡、液壓噴播植草護(hù)坡、三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡、土工格室植草護(hù)坡、植生帶護(hù)坡、噴混植生護(hù)坡等,而對(duì)于不同方法以及不同地區(qū)條件植被的植物選擇也不同。植被護(hù)坡技術(shù)與工程措施相結(jié)合可以有效發(fā)揮穩(wěn)定邊坡和美化環(huán)境功能.實(shí)現(xiàn)高速公路邊坡的穩(wěn)定性和景觀效果的可持續(xù)性。
一、植被防護(hù)技術(shù)應(yīng)用的目的和意義
高速公路路塹邊坡防護(hù)方法通常分植被防護(hù)和工程防護(hù)兩大類(lèi)。工程防護(hù)施工因其取材方便、技術(shù)較成熟、處理深層失穩(wěn)坡安全性高等因素,成為公路部門(mén)一長(zhǎng)久以來(lái)一直采用的防護(hù)方法,但該法造價(jià)較高,易破壞公路沿線自然景觀及生態(tài)平衡。因此,在越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)自身生存質(zhì)量的今天,植被防護(hù)己成了公路邊坡防護(hù)的一種趨勢(shì),代表著邊坡防護(hù)的發(fā)展方向。
植被護(hù)坡是指“用活的植物,單獨(dú)用植物或者植物與土木工程或非生命植物材料相結(jié)合,以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕?!敝脖环雷o(hù)是利用植物體蓄水保土的一種新型的穩(wěn)定邊坡美化環(huán)境的技術(shù),它涉及土壤學(xué)、工程學(xué)、植物學(xué)等多學(xué)科。在高速公路建設(shè)中開(kāi)挖的邊坡對(duì)原有的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,再加上不穩(wěn)定的邊坡容易發(fā)生泥石流等自然災(zāi)害,在這種情況下必須找出一種行之有效的方法來(lái)恢復(fù)被破壞的邊坡,防止災(zāi)害的發(fā)生。植被護(hù)坡技術(shù)的出現(xiàn)有效地穩(wěn)定了邊坡,它不僅恢復(fù)了破壞的植被,而且改善了生態(tài)環(huán)境,有效地解決了邊坡工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境破壞之間的矛盾。在高速公路飛速發(fā)展的同時(shí),與其相配套的高速公路綠化等行業(yè)也逐漸發(fā)展起來(lái),高速公路邊坡植被防護(hù)作為高速公路綠化的一個(gè)重要組成部分,對(duì)于防止水土流失、減輕污染、穩(wěn)固路基、保障行車(chē)安全等方面有著極為重要的作用。
二、目前我國(guó)高速公路植被防護(hù)的方法
1. 撒草籽、鋪草皮護(hù)坡
撒草籽、鋪草皮護(hù)坡是一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施,指人工鋪貼草皮、栽種灌木或播撒草籽。多用于草皮來(lái)源容易,邊坡坡度不高,且坡度較緩的土質(zhì)路塹和路堤邊坡。其施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低,但由于草籽播撒不均勻,種草成活率低,草籽、草皮易被雨水沖走等原因,往往達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導(dǎo)致大量的邊坡整治、修復(fù)工程,同時(shí)大量的移植草皮易造成新的環(huán)境破壞和水土流失,使得該技術(shù)近年應(yīng)用較少。
2. 液壓噴播植草護(hù)坡液壓噴播是由美國(guó)、日本等一些國(guó)家研制出的一種新型的植被護(hù)坡技術(shù),是將植物的種子或能夠發(fā)芽萌生新植株的植物的芽、根、莖等物質(zhì)、肥料、黏著劑、土壤改良劑、色素等經(jīng)過(guò)科學(xué)的處理后,按一定比例在混合箱內(nèi)配水?dāng)噭颍ㄟ^(guò)機(jī)械加壓的作用,噴射到預(yù)定區(qū)域綠化坡面的高效綠化技術(shù)。由于噴出的含有草種的黏性渾濁液,具有很強(qiáng)的附著力,噴射時(shí)不遺漏、不重復(fù),可以均勻地將草種噴播到坡面上。在良好的保濕條件下,草種能迅速萌芽,快速發(fā)育成為新的草坪。因此在高速公路坡面綠化過(guò)程中使用較多。
3. 三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)集坡面加固和植物防護(hù)于一體的復(fù)合型邊坡植物防護(hù)措施。該技術(shù)所用網(wǎng)材料是一種邊坡防護(hù)新材料,是通過(guò)特殊工藝生產(chǎn)的三維立體網(wǎng),不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長(zhǎng)的作用,隨著植物生長(zhǎng)、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與三維網(wǎng)就共同對(duì)邊坡起到了長(zhǎng)期防護(hù)、綠化作用。
4. 土工格室植草護(hù)坡土工格室植草護(hù)坡是指在展開(kāi)并固定在坡面上的土工格室內(nèi)填充改良的客土,然后在格室掛三維植被網(wǎng)進(jìn)行噴播施工的一種護(hù)坡技術(shù)。利用土工格室為草坪植物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定、良好的生存環(huán)境。采用土工格室植草,可以使不毛之地的邊坡充分綠化,帶孔的格室還可以增加坡面的排水性能。
5.植生帶護(hù)坡植生帶護(hù)坡是采用專(zhuān)用的機(jī)械設(shè)備,依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝,把草種、肥料、保水劑等按一定的密度定植在可以自然降解的無(wú)紡布或其他材料上,并經(jīng)過(guò)機(jī)器的滾壓和針刺的復(fù)合定位工序,形成一定規(guī)格的產(chǎn)品。植生帶建植草坪,是草坪建設(shè)中的一項(xiàng)新技術(shù),目前,植生帶已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)邊坡綠化中。
6. 噴混植生護(hù)坡噴混植生護(hù)坡,是一種將含草種、有機(jī)質(zhì)、混凝土噴在巖石坡面上的邊坡綠化方法。該方法適宜于開(kāi)挖后的巖石坡面的植被恢復(fù),尤其對(duì)不宜進(jìn)行植被恢復(fù)的惡劣的地質(zhì)環(huán)境,如破碎巖、軟巖及較硬的巖石,有比較好的效果。噴混植生護(hù)坡技術(shù)的核心是在巖石表面上營(yíng)造一個(gè)既能讓植物生長(zhǎng)發(fā)育而種植基材又不被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它利用特制的噴混機(jī)械將土壤、肥料、水泥、保水材料、植物種子等混合加水后噴射到巖石上,由于水泥的黏結(jié)作用,它們的混合物在巖石表面形成一層有連續(xù)空隙的硬化體。既具備一定的強(qiáng)度保護(hù)坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長(zhǎng)。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水利等各類(lèi)巖石邊坡綠化防護(hù)工程 。
三、植被防護(hù)的植物選擇
植被防護(hù)主要是靠植物根莖與土壤間的附著力以及根莖間的互相纏繞來(lái)達(dá)到加固邊坡、提高坡表抗沖刷的能力,因此植被防護(hù)的植物選擇是至關(guān)重要的。我國(guó)植物資源豐富,在植被護(hù)坡的過(guò)程中優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)匾吧参镔Y源,它是在本地氣候條件和環(huán)境條件下長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果,最適合當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件。
(1)不同種類(lèi)護(hù)坡植物比較;公路邊坡可用的植物種類(lèi)較多,主要有草本植物、灌木、藤本植物,以及喬木等。
(2)草本植物的選擇根據(jù)公路邊坡的特點(diǎn)和邊坡種植的目的,邊坡生態(tài)防護(hù)的植物一般應(yīng)滿足以下要求:
適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?,抗旱性?qiáng); 根系發(fā)達(dá)、擴(kuò)展性強(qiáng);種子豐富,發(fā)芽力強(qiáng),容易更新;綠期長(zhǎng),多年生;育苗容易并能大量繁殖;播種栽植的時(shí)期較長(zhǎng)。
四、小結(jié)
被防護(hù)是在路基邊坡工程中的一種新型技術(shù),可實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的目的。植被防護(hù)技術(shù)已在高速公路中廣泛應(yīng)用,但是植被護(hù)坡在開(kāi)始的作用較小,隨著植物生長(zhǎng)、強(qiáng)度的增加,對(duì)坡面的穩(wěn)定性、生態(tài)防護(hù)作用越來(lái)越明顯,但植被根系的延伸使土體產(chǎn)生裂隙,增加了土體的滲透率;而單純的工程措施雖然能在早期對(duì)坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕性有較好的效果,但隨著時(shí)間的推移,效果越來(lái)越差。因此,工程措施與植被護(hù)坡技術(shù)相結(jié)合可以有效地發(fā)揮穩(wěn)定邊坡和美化環(huán)境功能,實(shí)現(xiàn)高速公路坡面的穩(wěn)定性和景觀效果的可持續(xù)性。工程防護(hù)是植被防護(hù)的基礎(chǔ),兩類(lèi)防護(hù)形式是相互支持相互滲透的,只有將兩者有機(jī)結(jié)合,才能起到永久防護(hù)美觀耐用的目的。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:鐵路路基;邊坡;綠化防護(hù);思考
Abstract: This paper describes several methods of the railway embankment slope greening protection and issues related to the engineering in environment.Key words: railway roadbed; slope; the greening protection; thinking
中圖分類(lèi)號(hào):F540.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)
綠化邊坡是今后邊坡防護(hù)的發(fā)展趨勢(shì),其較傳統(tǒng)的圬工砌體防護(hù)具有造價(jià)低、美化環(huán)境、防護(hù)更穩(wěn)定等優(yōu)越性。近年鐵道部頒布的《鐵路工程設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定》等均對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了要求, 這就需要廣大路基勘測(cè)、設(shè)計(jì)及施工人員認(rèn)真工作,真正做到“精心勘測(cè)、精心設(shè)計(jì)、精心施工”,并做到利用環(huán)境,保護(hù)環(huán)境,真正把鐵路建設(shè)成一條綠色通道。
1 植物防護(hù)的設(shè)計(jì)原則
邊坡綠化必須具備防止水土流失 、避免風(fēng)沙危害、穩(wěn)固路基和 邊坡 、改善生態(tài)環(huán)境的功能特點(diǎn),結(jié)合“點(diǎn)、面、線”或“點(diǎn)、線、線”的種植方式。在植物選取方面, 從實(shí)用性角度來(lái)看, 應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、莖干低矮、耐貧瘠、生長(zhǎng)快、綠期長(zhǎng)、成活率高且能迅速覆蓋地表的植物。
在《鐵路綠色通道建設(shè)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》中要求, 綠色通道建設(shè)應(yīng)與主體工程同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收。綠色通道設(shè)計(jì)應(yīng)與路基防護(hù)、隧道洞口仰坡加固設(shè)計(jì)相結(jié)合,采用內(nèi)灌外喬的綠化形式, 宜草者草、宜灌則灌、宜喬則喬。
2 植物防護(hù)的意義和優(yōu)點(diǎn)
我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度約六萬(wàn)公里, 而且新建和待建的鐵路和高速公路等又有很多, 在地域遼闊、自然條件及地質(zhì)情況十分復(fù)雜的我國(guó) 國(guó)土上修建和維護(hù)如此規(guī)模的工程時(shí),勢(shì)必會(huì)改變客觀自然環(huán)境, 影響生態(tài),破壞植被。若處置不當(dāng),將引發(fā)很多的環(huán)境問(wèn)題及工程質(zhì)量問(wèn)題。目前, 人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在工程中保護(hù)環(huán)境、保護(hù)自然的意義及其重要性。
在傳統(tǒng)工程建設(shè)中 , 邊坡防護(hù)中大量采用漿砌片石和噴射水泥漿護(hù)面等方法,存在如下問(wèn)題:一是大量的高填深挖破壞了原始巖土的穩(wěn)定性, 導(dǎo)致許多不安全因素;二是大量填挖工程及其傳統(tǒng)防護(hù)技術(shù)破壞了原始地貌, 使沿線植被難以恢復(fù);三是植被破壞加劇了水土流失;四是運(yùn)營(yíng)期間尾氣與噪音等污染增加。植物防護(hù)正是針對(duì)上述缺點(diǎn)和不足,它的作用和優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為:
2.1 通過(guò)在坡面上種植根系發(fā)達(dá)的植物(主要是草), 使邊坡土體結(jié)合成一個(gè)整體,不僅起到錨固和加固的作用,還可以防止降雨徑流對(duì)坡面的沖刷, 避免水土流失。
2.2 植物能吸收火車(chē)行駛帶來(lái)的噪聲,最大限度地消除噪聲的污染。
2.3 美化坡面環(huán)境, 協(xié)調(diào)沿線景觀。將巨大、壓抑、枯燥的護(hù)面墻, 代之以郁郁蔥蔥的花草, 能消除司乘人員及旅客的視覺(jué)和精神疲勞, 使旅途變得輕松、愉悅。
3 防護(hù)植物的選取
我國(guó)地域遼闊,氣候條件復(fù)雜,這就要求在防護(hù)植物的選取上, 既要堅(jiān)持原則、保證效果,又要靈活多變、因地制宜。主要遵循以下原則:抗逆性強(qiáng), 可抵抗公害、病蟲(chóng)害, 易養(yǎng)護(hù);不產(chǎn)生其他環(huán)境污染, 不應(yīng)成為對(duì)附近作物傳播病蟲(chóng)害的中間媒介。
4 國(guó)內(nèi)主要邊坡防護(hù)措施
國(guó)內(nèi)邊坡綠色防護(hù)技術(shù)起步較晚,缺乏系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)研究。目前邊坡綠色防護(hù)類(lèi)型比較單一, 應(yīng)用范圍不廣。相對(duì)而言,在市政工程、公路、水利工程中發(fā)展較快, 鐵路工程起步稍晚。下面簡(jiǎn)要介紹國(guó)內(nèi)幾種主要的邊坡綠色防護(hù)技術(shù)。
4.1 液壓噴播植草護(hù)坡
液壓噴播植草護(hù)坡技術(shù)是利用液態(tài)播種原理,將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤 改良劑和色素 等按一定比例在混臺(tái)箱內(nèi)配水?dāng)噭? 通過(guò)機(jī)械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的綠化技術(shù)。它 是一種集機(jī)械、化學(xué)、生物、土壤學(xué)等為一體的先進(jìn)綜臺(tái)技術(shù)。
液壓噴播植草護(hù)坡技術(shù)的特點(diǎn)是:a.施工簡(jiǎn)單、速度快,只需在有水源和裝載噴播機(jī)械的卡車(chē)走行便道的條件下即可施工,每臺(tái)噴播機(jī)每天能植草 4000~10000;b.施工質(zhì)量高, 草籽噴播均勻, 而且由于在坡面形成了一層能保水保溫薄膜,使得種子發(fā)芽生長(zhǎng)快 ,整齊一致;c.防護(hù)效果好.正常情況下, 噴播一個(gè)月后坡面植物覆蓋率可達(dá)70%以上, 二個(gè)月后可形成 防護(hù)、綠化功能;d.適用性廣??稍谳^廣的地域及任何土壤條件下施工;e.工程造價(jià)較低,其綜合單價(jià)一般為6.8~13.1元/。
在我國(guó)鐵路較大工程中, 一般邊坡種草以液壓噴播技術(shù)為主, 人工播種為輻, 而在小型工程中, 一般以人工播種草籽。在我公司 2004 年設(shè)計(jì)的靖宇至輝南地方鐵路工程中, 大量采用此種防護(hù)技術(shù)。其路堤邊坡通常是由各種松土壓實(shí)堆積而成,一般可以直接播種,稍加養(yǎng)護(hù),亦可采用將草皮、草根以面狀、點(diǎn)狀或格狀種植在邊坡上, 充分壓實(shí), 讓草根與邊坡土層緊密貼附。此種方法草籽成坪速度較快, 抵抗雨水侵蝕能力較強(qiáng)。在該工程中, 路塹工程的坡面防護(hù)較復(fù)雜, 較深路塹多為花崗巖和土質(zhì)混合夾石邊坡, 對(duì)于中等及弱風(fēng)化巖石邊坡, 宜在邊坡上開(kāi)挖水平溝,放置編織袋, 袋內(nèi)裝有肥料、土壤 、草籽等,或在邊坡上鉆孔放入有機(jī)肥,適當(dāng)加入固體肥料, 以利于草或灌木的生長(zhǎng)。
4.2 土工合成材料與植草綜合防護(hù)
土工合成材料與植草綜合防護(hù)是利用土工合成材料對(duì)路基邊坡進(jìn)行加筋補(bǔ)強(qiáng)和防護(hù), 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的施工防護(hù), 并結(jié)合液壓噴播技術(shù)進(jìn)行的一種綜合防護(hù)技術(shù), 可達(dá)到既穩(wěn)定邊坡, 又美化環(huán)境的效果。近年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。土工格柵與植草護(hù)坡,對(duì)填 料 土質(zhì)不良的路堤,采用土工格柵對(duì)路堤邊坡進(jìn)行加筋補(bǔ)強(qiáng),保證了路堤的穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)坡面采用液壓噴播植草.可防止雨水沖刷。某鐵 路通道設(shè)計(jì)中, 采用此種邊坡防護(hù)技術(shù)。該工程地處長(zhǎng)白山區(qū), 原有生態(tài)環(huán)境、植被覆蓋較好,工程實(shí)施后,必然破壞既有生態(tài)環(huán)境。在設(shè)計(jì)過(guò)程中, 將綠色邊坡防護(hù)當(dāng)作重要問(wèn)題來(lái)抓。當(dāng)路堤邊坡高度小于8m 時(shí),坡面采用栽種適于本地生長(zhǎng)的紫穗槐進(jìn)行破面防護(hù);路堤邊坡高度大于15m 時(shí)路堤邊坡坡面除采用拱型骨架護(hù)坡防護(hù)外,同 時(shí)在邊坡水平寬度3.0m 范圍內(nèi),自坡腳至基床表層下每隔0.6m鋪設(shè)一層雙向拉伸土工格柵。這樣,不僅達(dá)到了穩(wěn)定邊坡的作用,同時(shí)綠化了邊坡,美化了環(huán)境。
4.3 蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡
蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡,是一項(xiàng)類(lèi)似于干砌片石骨架護(hù)坡的邊坡防護(hù)技術(shù),是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框,形成蜂巢式網(wǎng)格后,在網(wǎng)格內(nèi)鋪填種植土。該技術(shù)所用的混凝土框可在預(yù)制場(chǎng)批量生產(chǎn),拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流, 減緩水 流速度,防止坡面沖刷,保護(hù)草皮生長(zhǎng), 施工簡(jiǎn)單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護(hù)、綠化雙重效果,工程造價(jià)適中,略高于漿砌片石骨架護(hù)坡, 該技術(shù)多用于填方邊坡的防護(hù)。
4.4 噴混凝土植生護(hù)坡
噴混凝土植生護(hù)坡是在軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖路塹邊坡進(jìn)行綠色防護(hù)的一項(xiàng)新技術(shù)。它是利用錨桿與鍍鋅網(wǎng)對(duì)坡面進(jìn)行加固,以達(dá)到邊坡穩(wěn)定的目的,然后用噴漿機(jī)將植生混合料噴布在敷設(shè)機(jī)編網(wǎng)的巖石坡面上,使植生混合料全面包覆整個(gè)巖石坡面。噴混凝土后的坡面能很快地達(dá)到植生綠化的目的。并且,由于采用兩次不同拉剝目標(biāo)的噴護(hù), 噴護(hù)后的坡面具有抗沖刷、水土保持的功效。