高速公路沿线景观带特色植物的立体构建
——以贵州威毕高速公路为例

2014-04-06 02:16刘伦衔黄国军杨兴宇张万连张习敏
森林工程 2014年5期
关键词:火棘景观带威宁

刘伦衔,黄国军,杨兴宇,张万连,张习敏,乙 引*

(1.贵州师范大学 生命科学学院,贵阳 550001;2.贵州省植物生理与发育调控重点实验室,贵阳 550001)

随着全国高速路网的建设,高速公路沿线绿化景观已成为人们日常生活的重要组成部分,而我国大多高速公路景观带的设计生硬、单调[1]。

设计和构建具有地域特色的、合理的高速公路沿线绿化景观,对于宣传地域特色、提升文化品位、保障行车安全具有重要意义。

贵州位于云贵高原东半部斜坡地带,地势起伏不平,山地、丘陵、河谷不规则交替出现,同时,雨季易引发山体滑坡、泥石流等自然灾害,给本地区高速公路沿线景观绿化带来巨大挑战。贵州高速公路的最大特点在于坡度大、弯道多而急,因此在高速公路绿色景观设计上不仅需要考虑特色、美观、舒适,而且更要注重安全、环保和易于养护。

本文基于贵州生态多样性丰富的前提,以贵州威毕高速公路为例,拟从地方特色植物中筛选并构建符合高原喀斯特山区高速公路沿线要求的绿化带,以期为周边地区高速公路景观绿化的设计和实施提供借鉴。

1 威毕高速公路沿线自然地理概况

毕节至威宁高速公路是《贵州省高速公路网规划》中“二横”的重要组成部分,是铜仁至宣威高速公路的重要组成路段。它起于毕节市城南杭瑞高速公路和厦蓉高速交汇处的龙滩边,沿西南方向经毕节市境的长春堡、撒拉溪,到赫章县城后进入威宁县境后寨、白毛院,止于威宁城北周家院子,与六盘水至威宁高速公路相接,路线全长约125.5 km[2]。根据地形地貌,该高速公路可分为三段,即威宁段、赫章段和毕节段。

威宁段平均海拔达1 900 m以上,气候属山地暖温带季风气候,无夏季,春秋相连,其中,秋季80 d,春季92 d;复背斜构造,岩层中百分之九十以上为中上石灰系灰岩、白云岩灰岩;大部分为高原丘陵盆地,有丰富的泥炭资源;土壤主要为山地黄棕壤,紫色土、石灰土、黄壤和山地灌丛甸土;常绿树种有滇青冈(CyclobalanopsisglaucoidesSchotky)、云南樟(Cinnamomumglanduliferum(Wall.)Nees)[3]。

赫章段平均海拔1 800 m以上,属中山峡谷地貌,亚热带黔西北温凉春干气候区,主要土壤为黄棕壤,还有紫色土、石灰土、山地灌丛草甸土。本地区因自然植被曾被严重的破坏,大部分为次生林、灌丛草坡及人工林替代,其主要树种为松杉类,其次有滇杨(PopulusyunnanensisDode)、青冈(CyclobalanopsisglaucaThunbergOersted)、光皮桦(Betulaluminifera)等[3]。

毕节段为高中山地貌,土壤主要为黄壤,海拔1800 m以上逐渐为山地黄棕壤代替。因本地区曾遭受严重的破坏,天然原生植物已不存在,次生的自然植被类型有杜鹃-山茶灌丛、五节芒-白茅灌草丛。石灰岩山坡有火棘-马桑灌丛、黄荆灌丛等[3]。

2 威毕高速公路景观带的立体构建

高速公路景观带包括公路沿线、服务区、互通区和收费站区等几大部分。其中,公路沿线包含中央分隔带、路堑边坡、碎落平台、公路两侧。本文只研究和探讨公路沿线景观带的植物立体构建。

2.1 公路沿线景观带立体构建的原则

(1)成本低廉,经济环保。所选用植物应是种植成本和移栽成本较低,易于成活;立地条件适应能力强,易于养护;植物在其整个生长发育期均不会产生对人体有害的物质。

(2)造景美观,特色鲜明。所选用的植物及其搭配应具有丰富的多样性,可随季节变换呈现富有本地特色的变化,既给人清心悦目、愉快惬意的感觉,又给人留下深刻印象,充分体现贵州地域的独特魅力和与众不同。

(3)以人为本,舒适安全。针对贵州高原喀斯特地区坡陡、弯急的特点,注重通过植物的立体种植,不仅可缓解司乘人员在行车过程中的视觉疲劳,而且可在夜间会车时阻挡汽车远光灯的眩光,也可达到在急弯处预警的效果。

2.1.1 中央分隔带的景观构建

威毕高速公路中央分隔带位于高速复线的中间,将朝两个方向行使的机动车分隔开,其设计宽度为1.8 m,土壤厚度60 cm左右。由于中央分隔带是线性景观,因此,在植物景观构建时,应重在“形”和“势”,即前者形势、形状和形象,后者更突出姿势、态势、趋势和威力。根据交通安全需要和中央分隔带的功能要求,设计了4种植物种植模式和地被形。

(1)模式一:火棘(Pyracanthafortuneana)+金边黄杨(EuonymusjaponicusL.)+小叶女贞(LigustrumquihouiCarr.)。该模式以火棘为主要景观植物,一般为1.4 m高,按1.5 m间距单排种植于中央分隔带中间。在火棘两侧种植地被植物金边黄杨和小叶女贞,一般为0.5 m高。

火棘是威毕高速公路沿线地区的优势种,数量多,株型好,冠幅适中,枝叶浓密,可有效遮挡夜间远光灯照射,起到防眩光效果。同时,火棘花色为白色,花期3~5月,果实为红色,果期从9月至来年春节,可越冬[4]。春季的白色和冬季的红色既可有效提升司乘人员的警惕性,增加出行安全性,又可很好展示具有地域特色的视觉冲击,提高旅行舒适度。此外,对应的地被植物金边黄杨和小叶女贞树形整齐,生长缓慢、耐修剪,后期维护成本低,能很好地突出火棘的警示效果。

该模式适合用于弯道处,最佳位置在入弯前后150 m处,属于小段重点构建。

(2)模式二:西南红山茶(CamelliapitardiiCoh.Stuart)+金边黄杨(EuonymusjaponicusL.)+小叶女贞(LigustrumquihouiCarr.)。该模式以西南红山茶为主要景观植物,采用1.4~2.0 m高(根据坡度的大小相应调整树木的高度),株间0.5 m间隔种植。在西南红山茶两侧种植地被植物金边黄杨和小叶女贞,一般为0.5 m高。

威宁毕节地区盛产西南红山茶,花单生茎顶,其枝叶浓密,冠幅适中,紧密种植不但能有效阻挡夜间远光等照射,还能减缓其长势,易于管理。红山茶紧密种植在陡坡间有着很好的防眩光作用,花期2~5月,蔷薇红色,果期10~11月[4],褐色,在黄杨和女贞的衬托下显示出其美丽优雅,而红色的花期也给予司乘人员警示的效果,使其在感受优美环境的同时,也不会忘记谨慎的驾驶。

该模式适合用于陡坡处即全程坡面。

(3)模式三:贵州金丝桃(HypericumkouytchenseLevl.)+小叶女贞(LigustrumquihouiCarr.)+金边黄杨(EuonymusjaponicusL.)。该模式以贵州金丝桃为主要景观植物,贵州金丝桃于中央隔离带呈球状种植,间隔1.5 m,采用1.5 m高。左侧种植小叶女贞,右侧金边黄杨采用0.5 m高。

贵州金丝桃为威宁毕节地区特色植物。贵州金丝桃可塑性强,可根据不同的需要修剪成不同的形状,有着很大的调整空间。花期5~8月,黄色,果期8~9月,红色[4]。黄色都有着警示效果,在营造舒适环境降低司乘人员疲劳感的同时也给予其警惕。金边黄杨,小叶女贞都属于耐贫瘠耐修剪植物,也有很好的防眩光效果,更好的感保证了安全驾驶。

(4)模式四:贵州连蕊茶(Camilliacostei)+右侧小叶女贞((LigustrumquihouiCarr.))+羊踯躅(RhododendronmolleG.Don)+左侧金边黄杨(EuonymusjaponicusL.)

该模式以贵州连蕊茶、羊踯躅株为主要景观植物。贵州连蕊茶于中央分隔带中央、株间1.5 m、单排种植,采用1.5 m高。左侧种植小叶女贞,右侧种植金边黄杨,采用0.5 m高。羊踯躅于两侧种植组成色块,每块长度1 m,采用0.5 m高,间隔10 m。分别于小叶女贞、金边黄杨组成变化色带。

贵州连蕊茶花期10月至次年3月[4],长达半年可保证在寒冷的冬季也不会出现花枝调零的现象,地被植物金边黄杨,小叶女贞,羊踯躅。羊踯躅花期3~5月,红棕色,果期5~8月,红棕色[4]。金边黄杨,小叶女贞,羊踯躅组成绿黄绿的交叉色块,三种植物的组合,不但能保证视觉上不断变化的效果,也增加了叶面积系数,从而减少了灰尘与细菌的传播、净化空气、降低气温、改善空气湿度、减少地面辐射作用。

模式三、模式四两种形式各按1.7 km交替构建,根据心理学研究,人在驾驶中面对单一环境最多1 min后疲劳感增加会加快,以平均速度100 km/h为例,1.5 km两种形式交替种植是最合理的构建方式。

模式三、模式四主要用于中央隔离带沿途的构建。

通过四种模式的组合构建,不但弥补了对贵州山区陡坡、弯道特殊区域预警性,也保证了公路沿途全年鲜花常开,我们所构建的更是一条以地方性特色植物为主的生命之路[5]。

2.2 公路路堑边坡的景观构建原则

(1)防沙固土,繁殖力强。对于路堑边坡景观带的构建,出于安全行车考虑应避免种植乔木,在路堑顶部应栽植根系发达、繁殖能力强的植物,起到固定土壤,防止雨水冲刷,以减少水土流失。

(2)生存力强,易于管理。应栽植低矮的花灌木和匍匐类生存能力较强的植物,为其生态群落的恢复提供有效的助力,选择耐干旱、耐贫瘠、生长缓慢的植物也易于后期的管理。

2.2.1 自然条件

碳酸盐岩是贵州沉积岩中最为发育的盐类,约占全省面积的65%。在可溶性碳酸盐基础上发育着喀斯特地貌,贵州是典型的喀斯特地貌发育区之一[6]。

贵州喀斯特环境结构由高原区与峡谷区两类地貌单元组成。喀斯特地貌高原区平均坡度较小,一般靠近分水岭附近及河流上游,海拔较高,常由剥夷面组成。本路段处于高原区,主要为石灰岩、白云岩裸露型喀斯特[2]。

本地段森林植被多被破坏,水土流失严重,后经高速公路开发破坏了坡体的结构平衡,极易引发滑坡坍塌;威宁、赫章、毕节年降雨量都在一千毫米以下,,容易照成土壤干旱,对植物生长困难;高速公路多为石质坡面;威宁地区为全省日照时数之冠,年平均为1 805 h,是全省辐射资源最为严重的地区[2]。石质坡面的昼夜温差较大,不利于植物的生长;山区冬、夏昼夜温差较大,坡面高度较高,路基地形开阔,空气对流快,据Hureh CR研究表明,裸露的公路边坡风速比林地大15倍比草地快大8倍,夏季温度[7],这样造成冬季气温较低,使植物冻死,而春季地温回升较高使植物灼伤。

2.2.2 公路路堑边坡的景观构建

边坡是指在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面,起保护路基稳定的作用,分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡。做好路堑边坡景观带的构建,可以大幅度提高防护效果和公路的立体景观效果。挖方在3~8 m之间的采用浆砌片石拱型骨架防护,挖方在3 m以下采用植被防护[8]。威宁毕节地区适种植物种类繁多,考虑到土壤的稳定性,对土质以黄壤、黄棕壤为主的路段和以黄棕壤和碳酸钙石灰岩石分布为主的路段,设计了以下三种模式:

(1)模式一:五节芒(Miscanthusfloridulus)+白茅(Imperatacylindrica)+黄荆(VitexnegundoL.)。五节芒、白茅、黄荆在挖方3 m以下土质边坡上组合种植。

该模式主要以黄荆为景观植物,花期4~6月,淡紫色,果期7~10月,褐色[3]。黄荆灌丛是当地原生态植物,对原有的生态群落恢复也有着强有力的作用,可以成为其中的优势种,这对我们建设一条生态高速有着长足的意义。五节芒、白茅为保护植物,白茅、五节芒根系发达可稳定土壤结构防止流水冲刷、风蚀、保护路基、降低噪音、吸收有害气体,从而创造优美的行车环境。

模式一主要用于黄壤和黄棕壤土,土体比较稳定路段。

(2)模式二:威宁小檗(BerberisweiningensisYing)+ 白茅(Imperatacylindrica)+匍匐荀子(CotoneasterhorizontalisDecne)。威宁小檗、匍匐荀子、白茅在3米~8米之间浆砌片石拱型骨架内种植。

该模式主要以威宁小檗、匍匐荀子为景观植物。威宁小檗花期5月,金边花色,果期7~9月,红色,匍匐荀子花期5~6月,白色,果期8~9月鲜红色[3]。这两种植物均为本地区优势物种,匍匐荀子是喀斯特地貌治理的候选植物之一,须根发达,有着强有力的附着能力和繁殖能力,耐干旱、贫瘠,能着生于岩石之上,可与岩石土壤形成三位一体的共同体,不但可以有效的防止山体滑坡,也对原生态环境的恢复和治理中有着不可替代的作用;威宁小檗、白茅同属根系发达、耐干旱、耐贫瘠植物,对稳定土壤,水土冲刷同样有着强有力的保护作用,通过对三种植物的组团构建,对原生态群落的恢复有着长足的意义。

该模式最适用于黄棕壤、碳酸盐类岩石分布地段。

(3)模式三:匍匐荀子(CotoneasterhorizontalisDecne)。匍匐荀子有着强有力地生存能力,能扎根于石缝中,并有着强大的繁殖能力,对于裸露的岩石固着有着不可替代的作用,对于不适合植物生长的岩石质边坡,匍匐荀子有着其天然的优势。

模式三主要用于裸露岩石处。

高速公路中对于路堑边坡的防护和治理,对保证安全行驶,生态恢复占据着其不可动摇的地位,要想建立一条有特色、长久的、安全的生态之路,必须把对边坡治理的理念提升到生物治理这一高度。

2.3 碎落台景观带的构建原则

(1)造景美观,特色鲜明。碎落台是行车时最直观的视觉点,种植植物可以大幅度提高高速公路的立体景观效果,营造舒适的行车环境[9]。

(2)以人为本,可塑性强。选着可塑性强、生长缓慢的植物,可根据人们的需要,修剪成不同的形状,从而表达出不同的含义,留下可调整空间。

2.3.1 碎落台景观带的构建

设计上挖方在8 m以下的路段碎落台宽度为4 m,挖方在8 m以下的路段碎落台宽度为2 m,设计了以下两种植物种植形式。

(1)模式一:贵州金丝桃(HypericumkouytchenseLevl.)球+ 朱砂杜鹃(RhododendroncinnabarinumHook.f.var.cinnabarinum)+羊踯躅(RhododendronmolleG.Don)。贵州金丝桃球于碎落台中间种植,采用1.4 m高。朱砂杜鹃、羊踯躅采用0.5 m高,于碎落台两侧种植分别组成色块,每块长1 m。三种植物组成黄红棕的三维立体色块。

该模式以贵州金丝桃、朱砂杜鹃、羊踯躅为主要景观植物。贵州金丝桃花期5~8月,黄色。朱砂杜鹃,花期4~5月,淡红色。羊踯躅花期3~5月,红棕色。利用灌木组团种植组合成色块,能起到丰富景观,增加绿量的作用,并有简洁明快的效果,朱砂杜鹃为贵州新分布种,是高速公路沿线特色植物立体构建不可获取的元素,羊踯躅枝直立、分枝少,后期维护更加方便[3]。模式一不仅体现了完全由地方性植物组成的美丽景观带,而且杜鹃花根系发达,对保持水土有着重要的作用,可塑性强,对不同的时期不同的需要有着充分的调整空间[10]。

该模式最适合用于宽度为4 m的碎落台。

(2)模式二:火棘(Pyracanthafortuneana)+五叶地锦(Parthenocissusquinquefolia(L.)Planch)+威宁小檗(BerberisweiningensisYing)。火棘于碎落台中间种植,株间1.5 m,外侧种植五叶地锦,内侧种植威宁小檗。

该模式以威宁小檗、火棘为主要景观植物,这两种植物均为本地区优势种植物,数量较多,可方便就地取材,再搭配五叶地锦、威宁小檗,可以更好的抗病虫害、抗旱,对大气污染的抗性较强,成活后基本可以粗放管理,效果明显、持久[11]。五叶地锦在砌石边坡边侧种植,通过五叶地锦爬满浆砌片石防护墙,能改善砌石边坡人工痕迹,营造绿色植被所产生的作用,以达到美化环境的效果。威宁小檗靠近道路种植能给予司乘人员以视觉上的享受。

该模式最适合用于宽度为2 m的碎落台。

2.4 公路两侧景观带构建原则

视线开阔,经济环保。公路两侧植物的种植以影响司乘人员的视线,增加不断变化的试点,让司机在高速行驶中感受到速度的变化。在一定程度上降低噪音,吸收有害气体。

2.4.1 公路两侧景观带构建

模式一:火棘(Pyracanthafortuneana)+青冈(Cyclobalanopsisglauca(Thunberg)Oersted)+光皮桦(Betulaluminfera)。火棘、青冈、光皮桦分区段种植,1 km一段。

选择火棘、青冈、光皮桦不但给单调的公路两侧增加了色彩上的变化,青冈、光皮桦适应性强,抗污染能力极强,是当地生长良好的树种,火棘一年四季还有色泽变化,选择上述三种树种能与田园风光较好搭配。早在20世纪80年代,赫章就有一定规模光皮桦、青冈人工林的培育,方便就地取材。

该模式主要用于公路两侧景观带的构建。

3 讨 论

高速公路景观带特色植物的立体化构建就是提倡建设生态之路,在保护原有的群落的基础上,对遭到破坏的生态环境的恢复和治理,把人文景观与自然环境在更大范围合起来,使公路交通设施与自然融为一体,形成一个具有美化国土、保护环境、改良环境和工程与环境生态工程按系统最优化结御灾害的交通运输功能的复杂开放、理性强调与自然环境相融合[12]。

可以试想一条完全由地方性特色植物所构建的高速公路景观带,其特色不言而喻,而且还可以给本地区带来一笔相当可观的经济效应。

因为贵州各地区气候条件、地势地貌有着很大的区别,适合高速公路景观带构建的特色植物也不尽相同,还需广大同仁给予相当大的帮助才能完善贵州地区高速公路景观带的总体构建。

现今贵州已进入了县县通高速的飞速发展期,在这对贵州有着革命意义的过程中,如何在不影响这历史潮流的情况下,更好的保留下贵州的青山绿水成为了我们景观带构建研究人员、工作者不得不去思考的一个问题。

【参 考 文 献】

[1]汤振兴.高速公路与沿线景观协调性研究[D].北京:北京林业大学,2008.

[2]张仕杰.毕节—威宁车程缩短到两小时左右[EB/OL]http://bj.gog.com.cn/system/2013/07/01/012426187.shtml.金黔在线-贵州都市报,2013.07.01.

[3]聂长惠,杨初学,高训生,等.贵州省地图集[M].北京:星球地图出版社,1986.

[4]徐来富,杨华成,陈茂祥,等.贵州野生木本花卉[M].贵阳:贵州科技出版社,2006.

[5]唐 庆,叶明琴,徐少军.南友高速公路二标段边坡及中央分隔带景观设计[J].广西林业科学,2007(4): 217-220.

[6]邓晓红,毕 坤.贵州省喀斯特地貌分布面积及分布特征分析[J].贵州地质.2004,21(3):191-193.

[7]Harman T,Angelo J D.Superpave asphalt mixture design[R].Federal Highway Administration,2002.

[8]宋立新.植物立体种植在高速公路上的应用[J].河南科技,2009(10):76-77.

[9]罗 强,毛 静,段树明.高速公路与沿线自然和人文景观协调性设计研究——遵毕高速公路景观设计分析[J].中外公路,2013,33(6):187-62.

[10]苏炳益,廖艳阳,文 萍.广西高速公路中央分隔带景观绿化设计探讨[J].西部交通科技,2009(9):45-59.

[11]宋立新.植物立体种植在高速公路上的应用[J].河南科技,2009(10):76-77.

[12]谢昧思,赵 尘.基于分形理论的路域生态系统恢复研究初探[J].森林工程,2012,28(1):52-55.

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