（园林植物与观赏园艺专业论文）沈阳山海关高速公路主线边坡植物配置研究.pdf

独创性声明 本人声明所里交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 导师签名： 取吟 f 耻( i ， 时间：一年二月，二日 时间：p 2 年彳月，a 日 关于论文知识产权和使用授权的说明 本论文的知识产权为沈阳农业大学所有。本人完全了解沈阳农业大学有关保 留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 同意沈阳农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的内容。 学位论文中的所有内容不经沈阳农业大学授权不得以任何方式擅自对外发 表。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：拯译 导师签字 ” 时间：一；年二月，。日 时间：z 年月，。目 沈阳农业大学硕士学位论文 摘要 “十一五”期间，伴随着西部大开发步伐的加快，振兴东北老工业基地计划的全面 实施，我国将继续加大高速公路设施建设。在高速公路工程的建设中，经常要开挖大量 边坡，致使原有的植物覆盖层遭到破坏。导致出现大量的次生裸地以及严重的水土流失 现象，严重的破坏了生态环境，甚至发生边坡崩塌，滑坡，泥石流等灾害现象，对人身 安全产生巨大的隐患。 边坡绿化是高速公路建设的重要组成部分，它对恢复生态，再造景观具有决定性的 作用。它能调节小气候，延长高速公路的使用寿命；净化空气，改善大气环境；形成良 好的屏障，从而降低噪声；加固斜坡，防止水土流失，保持路基稳定。因此高速公路边 坡绿化不仪仅是简单的恢复植被，而是要注意生态效益与景观两方面的共同要求。生态 是植物景观的基础，不注意生态的植物景观是没有意义的，另一方面不讲究生态的栽植 对高速公路边坡绿化而言，其景观效果肯定无法长久。我们所要达到的目的就是要为各 种植物创造良好的生境条件，探讨稳定的植物群落，让他们在发挥最大的生态效益的同 时，能实现自身的可持续发展。 本论文对沈阳一山海关高速公路边坡绿化的植物配置模式以典型实例进行了归纳 和分析。对绿化植物配置中存在的主要河题进行研究，通过对边坡植被覆盖率，根系情 况，植株保存率，土壤容重，土壤抗蚀性，土壤有机质含量，植株株高，植株冠幅等指 标或项目作为边坡不同植物配置绿化效果的对比内容，进行沈阳一山海关高速公路草木 结合方式与单一植草方式的绿化效果对比，以及同一配置类型间紫穗槐+ 草，小火炬+ 草 与丁香+ 草绿化效果的对比研究。 结果如下：( 1 ) 草木结合方式绿化效果优于单一植草。 ( 2 ) 紫穗槐与草植物配置方式可以更好适应边坡生长。 ( 3 ) 紫穗槐+ 草的植物配置方式的生态效应优于小火炬+ 草和丁香+ 草。 ( 4 ) 紫穗槐与草植物配置方式对边坡稳定性有明显作用。 关键词：高速公路，绿化，边坡，植物配置 英文摘要 a b s t r a c t i nm e ”s h l y 主姗”p e r i o d ，a c c o m p a n i e db yt h ea c c e i e r a t i o no fm ed e v e l o p m e n to fm ew e s t 。mr e g i o n ， r e v i t a l i z i n g0 1 di n d u s 嫡a lb a s e si nn 嘣h e a s tc h i n a s f u l l i 埘驴1 e m e n t a 吐0 np l 锄，c h i n aw i l lc o n t i n u et o i n c r e a s eh i g h w a yc o n s 廿1 l c “0 n o nt 1 1 eh i g h w a yp 埘e c t s ，o f k n1 1 a v et od i gab u r r 0w ，w h i c ht h eo d g i n a l p l a n tc o v e ri sd e s t r o y e d ，r c s u l 石n gi na1 a r g em l m b e ro f s e c o n d a r ys p e c i e s ，粥w e l la ss e v e r ee m s i 0 i l ，s e v e r e d 锄a g et om ee c o l o g i c a le r i r o n m e m ，o re v e nas l o p ef a i l u r e ，l 釉d s i i d e s ，m u d s l i d e s 柚do t l l e rd i s 越t e r s p h e n d m e n o no f p e r s o n a ls a f e t yh a v ea e m e n d o u sp o t e n d a l g r e e ni st h eh i g l l w a yc o n s 如c t i o nk i l o n l e t e r s 柚i m p o r t a n tc o m p o n c mo ft l l er e s t o r a n o no fi i s e c o l o g i c a l ，l a n d s c a p er e c y c l i n gd c c i s i v er o l e ，nc a nr e g l l l a t ec l i i i l a t ea l l de x t e n dt h cu s e f u l1 谕o fm e h i g h w a y ；c l e a i l i i l gu pt 1 1 ea i li m p m v et 1 1 ea h l l o s p h e r i cc i l v i 姗m e n t ；c r e a t eag o o ds c r e e n8 i l dr e d u c en o i s e ； r e i n f o r c e ds 1 0 p e st op r e v e ms o i le m s i o n 柚dm a i l l t a i n s t a b l er o a d b e d n 坞r e 向r eh i g h w a yi sas i l p l e r e s t o f a t i o no fv e g e t a t i o n 掣e e n ，b u tw es h o u l dp a ya n e n t i o nt oe c 0 1 0 垂c a la n dl a n d s c a p ea s p e c t so ft 1 1 e m m o nr e q u i r e r n e n t s e c o l o g i c a ll a n d s c 印ep l a n t si sm e b 硒i sf b ri i l m a 石n ge c o l o g i c a l1 柚d s c a 睥p l a n t si s m e a n i n g l e s s ，o nt h eo t h c rh a n d ，t h ca p p l i c a l i o no f e c o g 螂mh i 曲w a y m ei 粕d s c a p ee 髓c tw i l ln o tl a s t1 0 n g ， o u rp u r p o s ei st oc r e a 把ag o o dv 莉e t yo fp l a n th a b n a tc o n d i t i 0 1 1 so nt h es 诅b i l i t yo fp l a mc o i n 肌m i t yt o e n a b l ei h 锄t om a x i m i z el l l ee c o l o g i c a l b e n e 矗t sw h i l et 0a c h i e v em e i r 锄s t a i n a b l ed e v e l o p m e n i t h eg r e e np a p e r0 nc h j n a sh i 曲w a yl e n 露ho ft h ep 1 锄tr n o d dt 0 恤et y p i c a ie x a m p l e ss u m m 撕z e d a n d 锄a l ”i s g r e e np l a n t so nm em a j np r o b l e m so f c h i n e s es m d i e s | r i 】r o u g hl o c kv e g e 协t i o nc o v e bt t 峙 m o ts ”t e m ，p 】a n tp r e s e a n 伽船t 韶，s o j lw e j 曲s e r v a t i o no fs o i l a l l ds o j lo 唱a n i cm a t t e rc o n t e n t ， d e n s 时1 3 ，8 0 0 ，s t a n d sh i g l l e s td r i v ep r o j e c t 髓al o c ko ro t h e ri n d i c a t o r so fd i 腩r tp 1 姐t sg r c e i l i n ge 位c c o n a s tc o n t e m ，s h e nd a nh i g h w a yv e g e t a t i o ni i lw a y sa n dm e 柚so fas i n 醇eg r e e ng r a 豁r e s u n sc o n 订a s t a n dt h es a l n et y p eo f af 矾s ei n d i g o + 群a 姆g r e e n 伊氇s sa i l dw i l l o we 任b c tc o m p a r i s o ns t i l d y t h er e s u l 协a r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) g r e e n v e g e t a t i o n c o 血b i n e de 雎c t o f as i l l g l e i 咖t eo v e l ( 2 ) a d a p t 曲i l i t yo f a m o r p l l a 劬p i c o s ali sb e 他rt h 柚s 蛐g eo b l a t al i n b l 锄dr h u st y t h y e at o n l e t ( 3 ) t h ee c o s y s t e me 位c to fa m o 讪a 脚i c o s al i sb e n e r 也a t ls y r i n g eo b l a t al i n b la n dr h u st y t l l y e a 1 0 m e l ( 4 ) a m o r p h af h 币i c o s ali sm eb e s tc l e a r 、憎g e t a 矗o no ns 1 0 p es t a b i l i t y 1 ( e y w o r d s ：h i g h w a y ，g r e e n ，s l o p e ，p l a n tc o n 矗g u r a 虹o n 2 沈阳农业大学硕士学位论文 第一章：绪论 1 1 本课题研究的目的与意义 高速公路边坡绿化不同于一般的绿化，它是在高速公路这一特定环境下进行的植树 种草，以充分发挥绿化保障和改善交通安全状况、保护和改善生态环境、美化公路最观、 提升环境质量的综合功能。高速公路边坡绿化在植物配置一卜首先要求满足的是交通安全 性。高速公路行车速度快，一旦发生事故其损失会非常严重，因此绿化首先必须保证安 全行车。真对边坡瓶占，交通安全性则体现在维护路基的稳定及保障坡面的稳定等方面。 同时，生态性是与交通安全性处于同等重要地位的基本要求，是实现其它功能的基础与 根本对高速公路这一环境破坏严重，生态条件恶劣的区域，绿化的目的不仅仅是单纯 的栽植成活了事，而是应该追求最大程度的发挥其保护与改善生态环境的功能，使得具 体的绿化形式能在高速公路粗放的管理条件下保持长久，从而持续地发挥绿化的生态功 能，并避免重复建设及高投入养护。在满足了安全性与生态性基础上同时应注重绿化的 景观功能，通过对中央分隔带、重要的迎面坡进行植物造景，有利于创造优美的行车环 境，改善行车舒适度，符合近年来人们提出建设“景观大道”的心理需求。因此，高速 公路边坡绿化植物配置是在交通安全性、生态适应性基础上景观性的综合统一，但在不 同的边坡部位其绿化功能又各有侧重。科学合理的边坡植物配置就是针对具体绿化边 坡，选择适宜的绿化形式，使植物配置的结构更好地为其功能服务，从而达到最佳效果。 边坡绿化的功能主要体现在护坡上。植被护坡主要依靠坡面植物的地下根系及地1 ： 茎叶的作用护坡，其作用町概括为根系的力学效应和植被的水文效胞两方面，植物护坡 的机理( 王库，2 0 0 1 ) 。根系的力学效应分草本植物根系和木本类植物根系两种，植被的 水文效应包括降雨截流，消弱溅蚀和抑制地表径流。 阻碍高速公路边坡绿化建设向前发展的主要问题在于：目前我国尚缺乏结合高速公 路本身的特殊条件及功能对绿化植物选择及其布局的系统研究，对高速公路不同边坡绿 化的限制因子和丰导因子认识不足：缺乏对边坡周围生态环境的变化规律和生态、景观 生态、同林、道路工程技术以及造林等方面相关因素对绿化设计在布局形式、植物选择 的影响和限定作用的综合分析与深入研究：高速公路边坡绿化形式与其环境效益之间的 关系尚不明确，植物配置设计原理大多套用城市园林绿化或其它学科的研究成果，或仅 处于主观分析的阶段，认识模糊，缺乏系统和科学的研究体系。从而导致绿化形式僵化， 配置方式不能得到大胆运用，严重影响了高速公路绿化综合效益的提高。因此，开展高 速公路边坡绿化的植物配置研究，明确配置形式与其功能之间的关系，帮助认议不同绿 化植物配置在绿化效果上的差异，保障设计的最终成效，并以此作为探讨绿化设计的基 础是很有必要的( 高利平，1 9 9 7 ) 。 在此基础上考虑生态效益及景观效果。相对而言，辽宁的水热条件较好，植被恢复 相对容易。对一些土质边坡，同一地段在条件许可的情况下律往可以采用多种绿化植物 配最形式。但不同绿化形式在对边坡水土保持及对上壤的改良以及对坡面的防护方面孰 配最形式，但不同绿化形式在对边坡水土保持驶对土壤的改良以及对坡面的防护方面孰 第一章缭论 优孰劣? 到底哪种形式更适宜并能发挥更大的环境效益? 高速公路边坡绿化植物配置的 成效是否与园林绿地已有的研究结论相一致? 对此尚缺乏研究或仅处于主观分析的阶 段。由于多种因素的影响与作用，高速公路绿化不能完全照搬其它绿化体系的经验。因 此，有必要开展对高速公路边坡绿化植物配置形式与其功能之间的研究与探讨，并以此 作为指导绿化设计的基础。 本论文以沈阳一山海关高速公路边坡植物配置作为研究基础，通过不同绿化形式及 其绿化效果的比较分析，明确不同植物配置形式问环境效益的差异，从而提出高速公路 边坡植物配置的相关理念与方式，以供相关技术人员参考，同时希望有识之士对论文不 当之处给予指正与批评，达到锦上添花之效。 1 2 相关概念： 1 2 1 高速公路的概念 高速公路是一种专供汽车高速、安全、顺畅行驶的现代化类型公路。在公路上由于 采用了限制出入、分隔行驶、汽车专用、全部立交以及高标准的交通设施等措施，从而 为汽车大量、快速、安全、舒适、连续地运行提供了必要的物质保证( 张廷楷、1 9 9 1 ) 高 速公路在公路工程技术标准中是这样规定的：按各种汽车折合成小客车的年平均昼 夜交通量为2 5 0 0 0 辆以上，并且专供汽车分道行驶、全部控制出入的公路为高速公路( 张 廷楷、1 9 9 1 ) 。它具备以下特点：有4 个以上的车道，在道路的中央设有隔离带，双向分 隔行驶，全封闭，道路两旁设有防护栏，严禁产生横向干扰，完全控制出入口，并且全 部采用立体交叉。除此之外，还设有专用的自动化交通监控系统和必要的沿线服务设施 等。值得一提的是，高等级公路和高速公路是完全不同的两个概念。按1 9 9 7 年以前的公 路工程技术标准的规定，道路分为汽车专用公路和一般公路两类，汽车专用公路又包 括高速公路、一级公路、二级公路三类，一般公路包括三级公路和四级公路( 高速公路 丛书编委、1 9 9 8 ) 。而我国1 9 9 7 年的公路工程技术标准( j 耵0 0 卜9 7 ) 改变了这种分类 方式，将道路等级分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五大类。 根据对应的技术标准，定为高等级公路为二级以上的公路，包括高速公路，一级公路和 二级公路，其中又以高速公路为其核心内容( 吴海燕、1 9 9 8 ) 。现行标准中仍采用这种分 类方式。修订在高速公路表中取消了6 0 k m h ：一级公路增加了8 0 k m h ：二级公路调整为 8 0 k m h ，6 0 k m h ：三级公路调整为4 0 k m h ，3 0 k m h ：四级公路调整为2 0 k m h 一档。 t 2 2 高速公路绿化的概念 1 9 9 1 年交通部发布的国省干线g b m 工程实施标准中规定为：高速公路绿化是指在 可绿化的路段以绿色植物合理覆盖公路两侧边坡、分隔带及公路用地范围内的一切可绿 化空地，也就是指在高速公路占地范围内不影响交通安全的前提下，栽植绿色植物覆盖 裸地及构筑物，以实现恢复自然生态，发挥积极的环境效益的手段和过程。在我国， 般的高速公路绿化形式中可以看出，高速公路绿地的组成主要包括：中央分车带、路肩、 边坡、隔离栏、林带以及其附属设旋用的绿化，如管理站、互通和服务区等主要部分。 广义上的绿化范围包括公路沿线的一切绿色覆盖，即公路周围的大环境绿化，它使公路 4 沈阳农业大学硕士学位论文 与所经山丘、水体、农田、城镇相协调，形成公路绿化的总体布局。高速公路绿化的概 念具有发展性，是随着环境科学及人类认识的发展而发展的。就目前来讲，高速公路绿 化的发展主要集中向环保和景观两个方向深化。环保绿化以恢复和保护高速公路沿线的 自然环境为主要目的，表现为：防止水土流失，保护边坡，减少边坡冲刷与边坡损坏： 减少由于高速公路交通所带来的粉尘，减少高速公路汽车尾气的污染，降低交通噪声， 净化空气：减少高速公路路面地表水对高速公路沿线土壤的污染。景观绿化以提供优 美舒适的交通环境为目的，表现为：提高环境景观质量，改善高速公路交通运输环境与 条件：提高公路的服务质量等。环保与景观是绿化作用的体现，景观是在环保基础上的 深化和提高。无论如何，高速公路的绿化已经不仅仅是单纯意义上的植树种草，而是包 含并容纳了多学科多功能的涉及设计、施工、管护等多项工作的综合性绿化工程体系， 其概念涵盖极广。在本文研究中主要以边坡作为研究对象( 孙贵安，2 0 0 2 ) 。 1 3 研究问题的现状 边坡绿化的情况极为复杂，受高速公路环境的特殊性，绿化的功能性，管护的可操 作性，地形、地质、气候的差异等因素的影响，其绿化的综合性和专业性极强。主要有 以下典型植物配置形式( 田卫群，1 9 9 9 ) 。 1 3 ，1 典型石质边坡的植物配置及效果分析 a 成雅高速公路石质挡土墙植物及效果分析 上边坡一级2 m 高实体护面墙平台上种植络石( t r a c h e l o s p e 硼u mj a s i n o i d e s ) ， 使其下垂，对挡土墙进行绿化覆盖。挡土墙底部及顶部挖种植坑或砌种植槽，槽内换肥 沃的砂壤土和基肥，按5 0 c m 左右的间距植爬山虎( p a r t h e n o c i s s u st r i c u s p i d a t a ) 。 考虑与公路景观的一致性及快速行车的视觉特征，绿化植物景观以大尺度规则式为主， 每3 k m 作一变换，形成宏伟的景观特征。 该配置为藤蔓覆盖绿化型，为目前较多采用的植物配置类型。为柔化路堑挡土墙生 硬的外观，通常选用藤蔓类植物对墙面进行绿化覆盖。路堑挡土墙缺乏植物生存的基本 条件，故在坡顶或坡脚栽种植物，选用悬垂型或攀援型藤蔓植物。为加快覆盖速度，可 于坡顶与坡脚同时种植。这种栽植方式，可以大面积改善边坡护面墙单调、灰质的水泥 景观，使道路的人工痕迹与自然景观尽可能地取得和谐统一。在该植物配置设计时考虑 爬山虎属落叶植物，其冬季景观较差，因此选择了常绿地络石、常春藤与之伍配。兼顾 了季相感与常绿地矛盾统一。藤蔓覆盖绿化型的植物配置可根据当地经济条件、管护水 平、自然环境状况选择本地或野生的常绿种或观赏种进行配置( 阮邀红，2 0 0 0 ) 。 b 重庆至遂宁高速公路路堑挡土墙植物配置设计及效果分析 该段路堑挡土墙采用方格式预制砼挡护设计，将结构外移，在墙前设置绿化槽，种 植紫薇、沙棘等，同一植物呈行状布局。配置图示及实景见图 第一二章课题研究内容畸方法 图1 草港结台护坡图2 草木结合护坡 c | i a n l ：t h eg r a s s 】n f u s e st oc o m b i n et op r o t e c tl h es i o p ec h a r t 2n ep l a n tc o m b i n e st op r o t c c tm es l 叩e 该路堑墙体的设计综合考虑了绿化与工程在结构上的统一，使挡土墙本身的景观质 量有所改善，同时又便利于垂直绿化的空间布局。由于种植槽结构统一规整，使其与公 路本身规整的人工景观相互呼应，植物配置点缀柔化了石质景观，突破了传统绿化的空 间形式，结构新颖，景观及生态效果均较显著。与之类似的还有窗孑l 式预制工程砼等形 式，均有较好的景观及生态效果。但这一方式增加了工程的开挖量，适宜于经济条件较 好的地段( 刘朝晖，李宇峙，1 9 9 9 ) 。 1 3 2 典型土质边坡植物配置及效果分析 a 云南楚大高速公路土质边坡植物配置及效果分析 绿化方式为在部分路段土质上边坡，在草坪绿化的基础上配置地被白三叶、红花酢 浆草、扁竹兰等，为3 5 株丛或3 5 球丛，以1 5 2 0 c m 的穴距成穴栽植或以2 5 3 0 c m 的穴距成穴栽植，栽植时呈“品”字形布局，以减少垂直径流。该配置一到开花季 节公路两侧都是花的海洋，景观效果十分优美。该配置实景见图： 图3 地被护坡图4 地梭护坡 c h 斌3 ：t h e g r o u n d w a s 口0 t e c ts l o p ec h a 限：1 h e g r o u n d w a s p 忙砹s l o p e 该处植物配置采用地被覆盖护坡类型，有利于利用它们快速强健的分生能力迅速覆 盖坡面，从而保证稳定的防护能力。适当添加草花可以改善公路景观效果，在景观要求 较高或气候条件较好的地区，可以采用。但在一些自然条件较差的路段采用地被覆盖类 型的配置方式，由于养分供给不足，往往绿化难度大，景观不稳定，需要较高的管护水 平。 b 成南高速公路土质边坡植物配置 坡率为1 ：l ，采用土工网植草防护，喷播矮生狗牙根，其上打孔5 0 0 m m 5 0 0 m ，间 距4 m ，品字形排列方式见平面图，孔内种植火棘。下边坡方形骨架护坡内喷播矮生狗牙 根，框内种植红花夹竹桃，品字形排列。配置实景见图 6 图5 草护坡景观 c h a n 5 ：t h eg r a s s p r o t e 甜s i h e v i e w o f m o p o 图6 草护坡景观 c h a r t 6 ：t h eg r a s sp r o t e c t sl h e “e wo f s l 叩e 沈阳农业大学硕士学位论文 该类型为草灌结合方式。采用灌木、草木混载，可以提高绿化的生态效益并有助于 丰富景观。矮生狗牙根能很尽快覆盖坡面，减少地表冲蚀，但其持续能力较弱，受其生 长状况的影响较大。火棘品字形栽植可以有效拦蓄斜面地表径流，减免侵蚀，栽植初期 虽比狗牙根生长慢，覆盖地表能力差，但其抗性强，持久护坡能力好，在后期能为草本 提供良好的生长环境。同时，栽植火棘增加了边坡的景观元素，火棘秋冬红果鲜艳夺目， 可增加边坡景观的季相感，丰富秋冬植物景观。与之类似的植物配置形式为草+ 亚乔木 的配置形式，在山区高速公路路堑边坡较陡的情况下，坡面大多培了薄层客土，乔木型 植物难以生长，即使偶有成活，受风、雨影响，对坡面土壤也有翻撬作用，会增加边坡 的不稳定性，可选择亚乔木来丰富边坡的植物类型。该配置与草灌配置类型效果相近。 c 山东青黄高速公路边坡绿化植物配置 以常青藤进行坡面的覆盖，以减少雨水冲刷对边坡的影响，同时绿化改善景观。 该类型为藤蔓覆盖类型。其植物配置形式除可用于石质边坡外，也可用于土质边坡 的防护。此种防护方式其种植形式及方法与石质坡的绿化方式一样，于坡顶或坡脚种植 爬藤植物，以覆盖坡面。但由于是土质边坡，初期为避免雨水冲刷，可于坡面同时种植 爬藤植物，种植行数视坡长而定或与植草方式伍配，以兼顾近期与远期的防护效果。 d 重庆机场高速公路上边坡及平台绿化植物配最及效果分析 土质边坡共开挖成三级平台，每级平台覆土植草绿化。一级平台处植观赏性小乔木 黄花槐，单株列植，株距5 m ，二级平台植广玉兰，与一级平台植株错落栽植，株距5 m ， 三级平台面积较宽，种植灌木雀舌黄杨，株距3 m 。绿化实景见图 圉7 边坡绿化平台围8 复合型植物景观 c h a n 7 ：i h es 1 0 p c l s g r e e n t d m m m e p l a 响m c h a n 8 ：a p i 柚t v l c l 该植物配置方式为乔灌草复层型，在这一设计中对坡面进行了全面的绿化覆盖，选 择了三种观花小乔木，充分考虑了季相感，一般用于分级多阶挡土墙型的边坡绿化。分 级多阶挡土墙型的边坡由于可以很好的保持边坡的缓形，方便施工、减轻压力，利于边 坡的稳定、减缓雨水冲刷的强度，因而绿化条件也更为有利。可以在台阶的种植池中栽 植多种乔灌木及藤本植物，在近路处栽植低矮灌木、地被植物及草本，在距路较远的地 段种植大灌木、小乔木等形成复层的群落结构，从而发挥最大的安全、生态和景观效益。 但这一一类型绿化要求边坡较为平坦和稳定，在实际施工中若为多山地区将增加工程开挖 量，增加工程成本，而且有的路段受环境用地局限，不能形成平缓的斜坡或平坡，在实 际运用中还不能得到大面积推广，只在一些地理环境条件较好或景观要求较高的路段中 运用( 刘询，娄仲连，2 0 0 1 ) 。 1 3 3 小结 7 第二章课题研究内容与方法 a 边坡绿化的主要任务是保持水土，恢复植被，改善环境。但由于边坡情况复杂， 一般按沿线气候、边坡类型、地形、地貌和位置，将边坡划分成不同区段进行设计。按 位置分为上边坡、下边坡、挡墙顶花台和平台；按坡向分为阳坡和阴坡；根据重要性分 为重点边坡及非重点边坡。充分考虑不同边坡对防护功能和景观效果的要求进行植物配 置。 b 随着边坡绿化技术的进步以及人们对边坡绿化综合功能的重视，边坡的植物配置 类型逐步由单一的草坪绿化向地被型、灌草型、藤木型发展，甚至出现了结构更为复杂 的乔灌草型。边坡的植物配置必须是在认识植物生长自然规律的基础上来实现。在此归 结为表( 卜1 ) 坡度与植物生长情形( 卜1 ) b b l e l ( 1 1 ) 1 m es l o p e 卸dp l a n 协g r o wt h es i t l i a t 帅 坡度 s l o p e 植物生氏情况 t h ep l t 掣m m hc l r c u m s t a l l c e 3 0 。以下 3 0 。3 5 。 3 59 4 5 。 4 5 。6 0 。 6 0 。以下 1 植物生长良好。 1 t h e p l tg r o w t h i s 9 0 0 d 2 植物自然入侵。 2 t h eo l 柚tn a l u r cm v a d e 3 可能复原为乔木为主的植物群落。 3m a yr e s t o r c t o o d g i n a l f 缸m e t a t r e e t o f a n f b r l h e p l 锄t so f l h e l o r d 1 3 5 。为自然复原的限界坡度。 13 5 。f o rm ec l r c u m s c p t i o ns l o p cm a tn a i u r cr c s t o r ct oo n 百n a l 2 草生覆盖地冲蚀少。 2 t h eg r a s s l i v i n g s t 0o v c r l a ya b l u n te c l i p s e l i t t l e 3 简易的基础处理后植生 3 n es i n 叫ef o u n d 撕p r o c e s s i n gp l 缸1 t st 0l i v l n gb e h i i l d 1 以灌木与草奉植物群落为主。 1 w n h t h e b u s ha n d h e r b s e s f 甜l f o r l o r d 2 栽植高木具有危险性而且导致植物生长表土的卅i 稳定。 2 p 1 a n t 血eh i g hw 0 0 dh a v el h ej nd 锄g c a n dc a u s el h ep l a n tg r o wt b et o p s o j lu n 疵a d y 1 以灌木及草奉群落为主。 1 w “ht l l eb n s h 舭dh e r b a c e o u sc l u s t e rf a l lf o r l o r d 2 4 5 。一5 0 。为乔木成林的极限。 2 4 5 。5 0 。sb e c o m et h ew o o d k “t r e m ei m i tf o rt h et a l lt r e e 3 自然情况下，客十厚度不能超过1 5 c m 。 3 ，u n d e r 船m 糟lc i r c 啪s t a n c e as o 钉m j c k n e s s c a t o v e r 】5c f 氇 4 坡面土体小稳定，需改变坡度后才能栽植植物。 4 t h es 1 0 p ef 缸e gl h es o i lb o d yu n s t e a d y ，t h e nc a l lp l 卸tt h ep l 蛐ta f i e rn e e d i n gt o c h ”g e m e d 叩e 植物不易栽植或自然繁殖。 t b ep j 柏p l a n l sn o 稍】yo rl h e 舶轴r eb r e e d 沈阳农业大学硕士学位论文 1 3 4 边坡植物配置存在的问题 缺乏对土质边坡不同植物配置绿化效果差异的比较研究。土质边坡的绿化形式相对 较多，条件适宜时可采用单一植草，草灌结合，草乔结合，藤本覆盖等形式，通常认为 在相同条件下多种植物的配置形式较单一形式具有更大的总体效益。但高速公路边坡绿 地不同于其他园林绿地，受坡度，土壤，植物种类，配置形式等多个因素的影响，边坡 植物配置绿化效果的发挥不能完全套用城市园林绿化的研究结论，而目前的研究尚限于 部分草种的配比研究方面。在灌木及乔木在高速公路边坡绿化中是否能够有效增加绿化 的环境效益方法，尚缺乏深入的研究，仅仅停留在宏观归纳及主观分析上，理论依据不 足，说服力不强。 1 4 沈阳一山海关高速公路概况 沈阳一山海关高速公路沿线地形复杂，属平原水网与低山丘陵交错分布地区。山岭 重丘区路线两侧分布有大量的栗树、松树，偶有部分果园、菜地；在平原水网地区，人 口稠密，耕地以优质水稻田为主，路线两侧分布着大量的温室，及少量的鱼塘。沈山高 速公路属于温带季风气候，四季分明，降水集中，日照丰富，季风盛行。根据现有的气 象资料，7 月平均气温2 2 9 ，最高气温3 4 3 ：年最高气温为3 4 3 ；1 月平均气温 为一8 8 ，最低气温一2 8 ，年最低气温为一2 8 ；最大冻土深为o 8 7 m ，最大风速为2 0 o m s ，最大降水量为1 6 5 9 4 m m ，年平均降水量8 7 9 m m 1 0 9 4 咖，年平均湿度7 2 ，无霜期 1 6 0 1 7 0 天。路段地层以浅切割剥蚀浑圆状微丘台地和剥蚀平原地貌为主，沿线部分路 段出露岩性。区内主要地形分布有基岩裸露低山丘陵区：主要岩性为浅粒岩、变粒岩和 花岗岩。变粒岩中夹薄层片岩和大理岩，浅部岩石风化较强烈，节理裂隙较发育，强风 化带深3 一l o 米；砂砾石为主的谷地工程地质亚区：主要岩性为第四系坡洪积、冲洪积 的砂砾石和粘性土，局部为岩石的坡积碎石；淤泥质亚粘土、砂砾石为主的谷地工程地 质亚区：i 亥亚区一般在地表存在5 8 米的较软土层，其下为第四系砂砾石层。软土层主 要为冲洪积和冲海积的淤泥质土组成，呈软一流塑状态。 1 5 沈阳一山海关高速公路边坡绿化总体形式 ( 一) 填方段边坡绿带的设计形式为： 低填方路段，设计在坡脚栽植2 3 排乔木，在坡面上满栽护坡植物紫穗槐。 高填方路段，设计在坡脚和坡面上栽植3 4 排乔木，并在坡面栽植护坡紫穗槐。 ( 二) 挖方段边坡绿地设计形式为： ( 1 ) 坡面 按照植物的生长条件和土壤结构分为以下类型： 土质和风化岩边坡采用纯生物防护措施，设计满栽紫穗槐、地锦和小火炬。 坡面有窗式防护结构的设计采用塑料三维网植生带的形式 微风化岩边坡设计满栽地锦，以尽快恢复生态。 坚岩边坡的设计在保证防护功能的基础上，设计新型的生态护坡技术t l g 9 第二章课题研究内容与方法 1 0 技术( 锚固金属网喷播植被混凝土) 。由于沈山线部分段落的坡面多为坚岩，这 样的地势条件若按常规的绿化方式很难操作，在经过多方调研和考证之后，采 用了新型的会属网锚固喷播草坪的生态护坡技术，并已初步达到了预期的效果， 大大提升了沈山线起点重要位置的周边景观品质。 ( 2 ) 挡土墙后绿地 挡土墙后绿地的设计采用两种形式：一是绿地宽度在1 5 米以上的，设计栽植 灌木绿篱；另一种绿地宽度在1 5 米以下的，设计满栽小火炬，挡土墙上种植三叶 地锦 ( 3 ) 坡顶平台绿地 坡顶平台由于高度的限定，施工和管养都很难操作，因此设计满栽成型快、抗 性强、低养管的小火炬。 ( 4 ) 三角地 三角地绿地的设计采用两种形式：一是地势平缓的区域设计满栽阔叶乔木或者 是针叶乔木：另一种是地势高、坡度陡的区域满栽小火炬。离路边较近的三角地种 植草坪 沈阳农业大学硕士学位论文 第二章：课题研究内容与方法 2 1 试验设计 沈阳一山海关高速公路边坡绿化设计有四种基本模式：单一植草、紫穗槐+ 草、小火 炬+ 草、丁香+ 草，植草方式为无芒雀麦8 0 、金鸡菊2 0 。 选择具有单一植草、紫穗槐+ 草、小火炬+ 草、丁香+ 草四种绿化形式的边坡作用 研究对象，按路段不同设为三个重复( 路段选择地如下图2 1 ) ，尽量保证重复间在海 拔、气候、坡度、坡向、土壤情况等因素的一致。进行不同植物配置类型之间的对比： 草木结合方式( 小火炬+ 草，紫穗槐+ 草，丁香+ 草) 与单一植草方式绿化效果的对比； 同一类型不同配置种类之间的对比：紫穗槐+ 草与小火炬+ 草和丁香+ 草之间绿化效果 的对比。 选择地位置明细表( 2 _ 1 ) 侧2 - 1 ) c h o o m ep 打i 硼p l 孔髓t h ed e t a i lw a i c h 2 2 绿化效果对照内容及项目 对土质边坡而言，绿化效果反映在护坡有效性、生态效应、植被适应性及景观性方 面。有关研究表明植被保持水土的有效性主要通过以下方面来反映：根系的抗拉力、根 系的抗剪力、土壤的抗冲刷力等。受场地和时间限制，本研究选择植被覆盖度、根系情 况、植物保存率、植株平均株高、植株平均冠幅、植株平均胸径、土壤容重、土壤抗冲 刷实验、土壤有机质含量、相对温度和相对湿度、作为不同植物配置的绿化效果对比项 目，比较沈山高速公路边坡单一植草、紫穗槐+ 草、小火炬+ 草、丁香+ 草四种植物配 第二章课题研究内容与方法 置方式绿化效果各自的差异。对照内容见表( 2 2 ) 绿化效果对照内容及项目图表( 2 2 ) t a b l e ( 2 - 2 ) g r e e nt u mm er e s u ht oc h e c ka g a m s tt h ec o n t e n t sa n di t e 晰 绿化效果对比内禅 g r e e nt u r nt h er c s u l l c o n 仃a s tc o n t e n c s 选择对比的指标( 项目) c h o o s em el n d e xs i g no f t h ec o n t r a s t 植被覆盖率、十壤容重、土壤有机质含量， 护坡有效性 根系抗拉力、土壤抗冲刷实验 p r o t e c tt h eu s e f u l n e s so f p i 锄t t ob eo v e r l a yr a t et h es o i lp e n n i th e a v y o 唱卸i cq u a l i t yc o n t e n to f s o i l s l d e ad 8 p a r c m e n t 朝t i p u l l s l ed i n tt h es o i la 硝一n u s h e sm ee x p 州m 呱 生态效麻 相对温度、相对湿度 e c o s y s t e me f r e c t o p p o s i t et e m p e r a t u r e r e i a b v eh u m i d i t y 植物保存率、根系情况、平均株高、甲均冠幅、平均胸径 植被适应性 p 1 龃tc o n s 町v 锄c yr a t ead e p a 岫e n tc i c u m s t 卸c e1 h ea v m g es t u bi sh i 曲 p l 柚tt h oq u i l ta d a p l a b i l 时 a v e r a g eh a ta v e r a g ec h e s tp a t h 景观性物种丰富度、植株株商和冠幅的差异性大小 v i e wa b u n d a n td e g r e eo f s p e c i e st h o p l 卸ts t u bi sh i g i la n dl l l ed i 行h 曲c es i z eo f t h eh a c 2 3 指标及对比项目的观测方法 ( 1 ) 植被覆盖状况调查 植被覆盖度、根系情况、植物保存率、平均株高、平均冠幅、等通过外业查获得。 由于高速公路绿地的带状性，标准地的设置参照胡冬香( 2 0 0 3 ) 的研究方法，以沿高 速公路分别在各类栽植模式内设置带状分布的宽l m ，长2 7 m 的标准地。测量树木的株高， 冠幅，计算平均株高、平均冠幅，测量时间分为两次，每次间隔一年得生长期从而计算 出植株年增长率、冠幅年增长率和平均胸径年增长率，同时调查保存率。观测植株土壤 情况及植株的根系情况，直接测量其根系深度。 草本盖度测定方法为：采用针刺法进行盖度测定。先确定一个1 m 2 的样方，共取1 0 个， 然后用一根细钢针在每个样方内插1 0 0 次，若针与植物接触即算一次有，若针与植物不 接触则算一次无，最后统计出有植物刺点的次数，求出总盖度。 总盖度= ( 有植物刺点总数5 0 0 ) 1 0 0 ( 2 ) 土壤调查 对植被覆盖率、土壤容重、土壤有机质含量、根系抗拉力、土壤抗冲刷实验等通过 实验测定方法获得。 土壤采样 由于高速公路绿化方式以规则列植方式布局，不能郁闭成林，立木对土壤的影响不 如林地明显。为加强对照性，充分说明草、灌不同绿化模式对土壤的作用差别，设置树 1 2 沈阳农业大学硕士学位论文 冠投影内土壤为植株影响下的土壤样本，毗邻植株冠外围草地为单一植草对照土壤样 本，采样点对照设置见表( 2 3 ) 土壤采样点统计表( 2 3 ) 1 曲l 2 - 3 ) t h es o i l 唧l eo r d e r st h ec o v 面a 眦e 植物配置 t h ed 1 锄ti n s t a l l 采样位置 s a 呷l et h ep o s i t i o n 小火炬+ 草 r h u s 叫h y e a1 b m e n 目 对j f f 单一草坪植被 c h c c k a g a i n s t t h e o 眦l g w np 1 蛐t s m e q “l i 紫穗槐+ 草 a n 如r p h a 疗“p i c o 姐l + g m s s 对照单一草坪植被 c h e c ka g 引n s tt h eo n el g np 1 粕t si h cq u i l r 香+ 草 s ”n g eo b l a t al i n b l + g r 哪 对照单一草坪植被 c h e “a g a j n s t t h e 咖ei g w np l 蚰t st h eq u i l t 小火炬+ 草苗木树冠投影内采样 r h u st y i l l y e at b m e 叶g r 龃ss e e d “n gw 0 0 d 们eh a tc 蜮ss h a d o w m s i d e i e p l e 比邻小火炬十草苗木树冠投影外围采样 r h u s t y 出y c a l b m e 一目毯s 鸵e d l j n g w 0 。d f 诧e h a t c a s f s s h a d o w