论文(2005年).doc

宁杭高速公路路堑边坡生态防护模式的研究摘要 采用八种路堑边坡生态防护模式的设计，通过定点试验、定期观测和实地考察调研等多种手段和方法进行了综合研究。结果表明，挂网喷播、草棒技术、普通喷播技术在防止水土流失、更新演替，形成稳定的生态群落等方面，明显好于其它防护形式，其余几种生态防护形式都有一定的不足，需要不断完善才能满足路堑边坡生态防护的需要。关键词 高速公路 路堑边坡 生态防护 配置模式 1引言随着人类社会的进步，生态环境的逐渐改善， “生态防护”逐步取代“工程防护”而应用于基础设施建设所造成的岩石边坡。宁杭高速公路是连接南京、杭州两大省会城市的国道主干线，同时也是一条风景旅游黄金线路，沿线有山有水、风景怡人、经济发达，旅游资源丰富、交通流量大。为把宁杭高速公路建设成为“生态、环保、旅游、景观”高速公路，就要考虑高速公路建设对自然生态环境的影响，以及与自然生态环境相协调，要处理好逢山开路所带来的裸露岩石边坡对自然生态环境的破坏，改善公路沿线的生态环境，因此针对不同的地段引用一系列生态防护新技术，起得了良好的生态效益。近年来，随着江苏高速公路建设的迅速发展，使路堑边坡防护变的愈加重要。而在众多防护技术中，生态防护由于其多方面的优势成为关注的焦点，因此生态防护技术研究成为一项迫切需要解决的问题。，2研究区域概况宁杭宁杭高速公路地处长江下游，属亚热带向北亚热带的过渡地带，受季风环流影响较大，四季分明，冬夏温差显著，春季天气多变，初夏梅雨多水，光照充足，无霜期长，年平均气温15.4 ，年平均降雨量1036.9mm，主要集中于6-9月，年平均无霜期237天，年均日照时20002200小时，为江苏省气候最温暖、水热条件最优势的地区。地貌特征以低山丘陵为主，基岩主要有砾岩、泥岩、粉砂岩、粘土岩等，且分化程度各异。自然植被为北亚热带落叶阔叶常绿混交林和中亚热带常绿混交林，因此植物常绿成分较多，植被季相丰富，其中宜兴地区由于受太湖水体调节，气候较温和，更有利于常绿树种的生长。主要气象灾害为春季多阴雨，伏秋多旱，秋季低温，汛期沿河湖屿排水不畅，易受洪涝灾害影响。沿线所经地区植被情况各异，依土壤条件、地形地貌、海拔高度、环境状况等有所不同，在植被发育较好的地区挖方段周围乔、灌、草非常繁茂，尽管挖方时间不长，坡面粘土处已有较多的草本植物生长。植被发育较差的地区植物种类单一，数量较少，坡面无任何植被。宁杭高速公路沿线路堑边坡较多，各段均有水土流失现象，但依坡面岩土质地、坡长、植被生长状况等而异，最严重处冲刷沟密度为4个/米，平均深度30 cm，平均宽20 cm。轻微处坡面只有微小的冲刷沟，平均深度和宽度分别为2cm和3 cm。水土流失情况较为普遍，应因地制宜，尽快采用切实可行的措施，特别是生态防护措施。 3研究方法31方法我们在研究调查的过程中，采用定点试验、定期观测和实地考察调研等多种手段和方法，观测植被病虫害、生长势及分布情况；沿线自然植被的分布以及边坡生态防护的情况；每隔15天观测一次；具体的试验点定点情况，并对这些资料进行了归纳、整理和提高，为高速公路岩石边坡绿化提供参考。以下是八种护坡技术：编号技术种类施工方法1 挂网喷播将种子、肥料、土壤稳定剂和水等按一定比例混合成泥浆状喷射到边坡上。2穴植竹子在坡面上挖出合适的坑穴，穴中放入固体肥料及土壤，然后栽种竹子。3草棒技术罗纹钢按一定间距固定草棒和钢丝网，将草棒按一定间距排列，固定后进行覆土.4草包技术将植物种子播撒在两层布质或纸质无纺布中间，制成草包，装土就能形成草坪。5轮胎技术将轮胎固定在坡面上，覆客土，然后播种。6植生带将带有种子的植生带铺于坡面，进行固定即可。7植草护坡坡面平整后，按一定规格开挖栽植穴，然后进行栽植。8普通喷播将种子、肥料、土壤稳定剂和水等按一定比例混合成泥浆状喷射到边坡上。32试验与观测内容植被生长情况观测是在栽种后约一年时间内进行的，保证有一个完整的年生长周期，以研究植被在试验期内的生长动态和生物学、生态学特性。其中，地被植物观测每丛株数的变化，灌木观测其分枝数、分枝长度及高度和冠幅的变化，草坪观测覆盖度的变化。主要观测指标有：边坡植被成活率、出苗率、生长势等，定期观测植被高度、覆盖度、地径、冠幅、病虫危害等，并分析植被生长情况与环境条件的关系。观测内容：植被生长情况，观测指标为：植被成活率、高度、覆盖度、地径、冠幅、病虫危害、生长势等，同时把观测的内容在宁杭高速公路边坡苗木生长情况观测表 4结果与分析41：不同植物对路堑边坡生态防护模式的适应分析 以三种植物地被草花类紫花苜蓿（Medicago sativa），草坪类狗牙根（Cynodon dactylon），灌木类马棘木蓝（Indigofear pseridotinctoria）的科研观测图表为例，分析植被生长情况与环境条件，采用生态防护形式的关系，以研究几种生态模式对植物生长的影响。 4.1.1表（2）是紫花苜蓿在六个路堑边坡的生长高度曲线表，其中长势最好的为溧阳燕山阳坡，这两个点均采用挂网（客土）喷播，在宜兴龙背山边坡坡面上生长的情况与前两者相同。 4.1.2表（3）是 狗牙根狗牙根在各种护坡上生长都比较平衡，说明狗牙根生活能力强，适应土壤范围广，侵蚀能力强于其他植被；但在轮胎固土护坡试验点上狗牙根几乎看不到，生长极差，长势不如廖，蒿子，野菊等野草。413表（4）可以得出马棘木蓝在各种护坡形式上都生长均稳定，的目的已初见成效，相比较而言，马棘木蓝在草包技术和轮胎固土护坡形式上生长不如喷播马棘木蓝，初步分析原因因为草包技术与轮胎固土护坡形式立定条件极差，土壤厚度不均匀，植物生长所需养分不足造成的。4.2不同生态护坡模式对植物的影响 在宁杭高速公路路堑边坡的不同地段，选用8种生态护坡模式， 2004年2月为植物生长前期，3月至5月为中期，6月至8月为后期。不同调查阶段，植物生长状况和土壤侵蚀情况不一样（表5）。由表可知，经过8个月的生长，播种的草坪、地被及灌木大都长势较好，植被覆盖度较高，土壤侵蚀强度小、植被返青发芽也相对较早，起到了一定的护坡作用，并初步呈现景观效果。不同的植物配置模式，其植物生长情况不近相同，护坡效果也不一样。其中，在播种后植物生长前期，坡面基本上都出现土壤侵蚀现象，保水固土能力差，经过2-3年的生长后防护和景观功能较佳。在八种模式中，由于穴植竹子恢复慢，达不到预期的护坡效果，较好的则是挂网喷播，草棒技术和轮植草护坡表（5） 植物生长情况 土壤侵蚀情况模式 主要群落类型 前期 中期 后期 前期 中期 后期竹子+ 湿地松 较差 较差 较差 轻度 轻度 轻度穴植竹子 草棒技术 狗牙根 良好 良好 较好 轻度 轻度 无挂网喷播 紫花苜蓿+高羊茅 较好 较好 较好 轻度 轻度 无 草包技术 狗牙根 一般 良好 良好 轻度 无 无狗牙根+黑麦草 良好 较好 良好 无 无 无植草护坡 轮胎固土 高羊茅+ 马棘木蓝 一般 较好 一般 轻度 轻度 轻度 普通喷播 狗牙根 一般 一般 较好 轻度 轻度 轻度 植生带 黑麦草 较好 一般 较差 轻度 轻度 轻度 结论与讨论通过观测，种植的草坪、地被与灌木大都长势良好，达到了增加面景观、美化公路环境的要求，总的来说，大部分边坡都以达到防护和景观的效果，所有的边坡植物生长情况都良好，但由于生物生活型以及种植防护形式上的不同，防护和景观效果存在着差异，喷播马棘木蓝在阳坡采用挂网（客土）喷播护坡形式上，生长的高度和覆盖度都明显好于采用护坡形式为轮胎固土的荫坡；在挂网（客土）喷播护坡形式上，前期种子在高灰土以及土壤喷播较薄处发芽极其困难，只要种子发芽出土后，加上合理的养护管理措施，绿化景观效果可短期迅速形成，而灌木在短期内其防护功能远不及地被及草坪，但若经过2-3年的生长后，防护和景观功能较佳，有的好于地被及草坪，所以挂网喷播是一种比较好的路堑护坡形式。今后应用生态防护新技术的， 注重边坡生态防护的设计与资金投入， 生态防护应充分考虑当地的气候、土壤、植被特点， 要以乡土植物为主，适地适树地配置种子。参考文献：1、江苏高速公路生态防护研究课题组.宁杭高速公路二期工程边坡调查与生态防护形式分析. 2003年8月2、江苏高速公路边坡生态防护课题组 江苏高速公路边坡、生态环境防护研究中期报告 2004年4月1、 国钢, 毕显爽.高速公路岩石边坡的快速生态恢复技术.公路环境保护, 2003, ?(2 )专刊: 2、 顾文芸 高速公路