曾明创
广东省公路边坡植被情况及效果分析
曾明创
(云浮市地方公路管理站,广东云浮527300)
文中通过对广东省现有公路边坡植被情况进行调查,介绍公路边坡常用植被的种类和选用原则,结合广东省现有公路边坡生态防护的效果分析,为广东省做好公路边坡绿化防护工作提供有益的借鉴作用。
公路边坡;植被情况;生态防护;效果分析
近年来,广东省加大交通基础设施建设,在整个交通运输固定资产投资中,公路建设是主体。为了避免破坏农田和穿过村庄,公路路线一般会选择途经山区,从而会形成很多裸露的边坡,导致原表土层、原生植被遭到破坏和大量水土流失,同时可能诱发地质灾害,给公路的行车环境和周边生态环境带来严重的危害。在过去,边坡防护通常采用浆(干)砌片石、挡土墙、喷射混凝土及喷锚支护等圬工形式,这样既破坏了自然生态的和谐性和自然美,又产生了一系列的环境和工程问题[1]。而近年来逐渐兴起的植被保水固土的边坡生态护坡技术,与传统的圬工防护技术相比,不仅能稳固、防护边坡,而且能快速、有效地改善边坡的生态环境,因此日益受到各国的重视。边坡生态技术是一门综合应用生态学、土壤学、园林景观学以及微生物学等学科的工程技术,其应用的两个重要内容就是边坡植被选择和植被护理。
对边坡植被情况和效果进行系统分析可为公路的绿化设计提供宝贵的经验,有利于保护边坡周边现有植被和生物多样性,有利于广东省公路边坡生态技术推广,有利于丰富广东地区边坡绿化后期评价的研究及推动区域公路边坡绿化标准的建立。目前,国内已有部分地区对边坡植被情况进行调查,以及对边坡绿化和防护效果进行研究,例如《高速公路边坡三种植被恢复模式的生态效果评估》(中国水土保持2007年第4期)、《高速公路边坡绿化理论与实践》[2],但针对广东地区,该方面的调查和研究还相对薄弱。在广东省公路工程建设会战的大背景下,出于保护生态环境、促进人与自然和谐相处的目的,笔者认为开展相关的调查研究已显得十分必要,意义重大。
2.1 广东公路边坡常用植被
公路边坡所用的植被种类主要有地被植物、带状花灌木、藤本植物、灌木和乔木等。不同的植物,其分布地区、习性、用途和栽培方法也存在差异。通过参考《高速公路边坡绿化理论与实践》[2]对华南地区高速公路绿化植物的介绍及查阅广东省多条高速公路(包括广深高速公路、广韶高速公路、广梧高速公路、汕湛高速公路)现有资料,并实地调查云浮市多条公路边坡植被情况,归纳总结了广东地区公路边坡常用的植物,具体见表1。
表1 广东公路边坡常见植物汇总
2.2 广东公路边坡植被的选用原则
植物的选择应依据种植的目的,着重考虑植物生物学、生态学的特性和边坡的立地条件,注意物种间的协调性、互补性和对边坡环境的适应性。选用原则如下:
2.2.1 注重选用乡土植物
乡土植物是在生态系统漫长的演进中,经过严格的自然选择留下来的优胜者,他们适应当地的土壤和气候环境,具有良好的抗逆性、耐受力和抗病虫能力。广东地区公路沿线的乡土植物资源丰富,可供选择的种类繁多,选种种植时应以边坡开挖后的立地条件为依据。广梧高速公路河口至平台段沿线有乡土植物300多种,其中包括彩页植物、观花植物、垂直绿化植物、利于水土保持的植物等[2]。由于该路段经过地区夏季气温较高,土壤较贫瘠,表土受雨水冲刷,加上人工干预比较严重,因此要求所选植物耐高温、耐贫瘠、固坡持水力高、生命力和繁殖能力强。狗牙根、野百合、银合欢、马尾松、百喜草、木豆、坡柳等乡土植物的混合搭配使用在该路段边坡绿化中收到了良好的效果。抽样调查的20个边坡,其坡上植物生长茂盛,种植的乡土植物成活率很高。另外,在广东省许多公路边坡植物的选择和配置中,乡土植物越来越受重视。
2.2.2 遵循植物演替规律
公路边坡绿化的目的是促进边坡生态系统的恢复,它应符合植物演替规律。演替是指一种群落类型被另一种群落类型所代替的过程,演替的过程也就是自然生态过程[3]。通过调查边坡原有植被组成,分析边坡的生态系统的特性,根据边坡绿化的远期目标,筛选出合适的植物进行合理的搭配,能促进群落的演替,达到植被恢复的目的。河源至惠州高速公路边坡在植物选择时根据种植目的和边坡立地条件,遵循演替规律。植物种类包括:保护种(黑麦草、糖蜜草)、伴生种(大翼豆、多花木兰、柱花草等)和建群种(狗牙根、糖蜜草、百喜草等)。保护种起到先锋作用,伴生种在建群种受到威胁时发挥保护坡面的功能,建群种在最后形成稳定的群落。根据《河源至惠州高速公路边坡生态防护技术研究》调查研究发现,上述草种适合在惠州乃至粤东地区作为生态护坡草种使用。
2.2.3 优先选用生长迅速、景观效应良好的植物
广东位于中国东南沿海地带,属于热带、亚热带季风气候,雨量特别丰富,由降雨直接引起的公路边坡危害也特别多[4]。在边坡绿化过程中,选择生长迅速、景观效应良好的植物对固土护坡及改善线路环境起到十分重要的作用。护坡植物生长后,既防止了雨水直接侵蚀土壤,导致水土流失,也有利于植物根系将根际土壤聚合成一个整体,提高边坡土体稳定性。广深高速公路深圳段在绿化初期选择速生的马占相思、桉树等树种作为先锋树种,以达到短期绿化的目的。这些先锋树种有利于改善客土的贫痔,尤其是其生长速度快,产生落叶、枯枝有利于产生腐殖质,达到防止水土流失和尽快见绿的效果,也为后期植物更新创造良好的土壤条件[5]。广韶高速公路选用了狗牙根、野牡丹、爬山虎、大红花、粉红夹竹桃、细叶紫薇等植物混合搭配使用,这些植物适应性强,对土壤要求不严,并且景观效果良好,为公路沿线创造了良好的生态环境。
边坡绿化设计是广东高速公路绿化防护的一个重要内容,建设部门也比较重视边坡绿化植物的选用和生态防护技术的运用。在低等级公路,由于缺乏建设资金,一般情况不做边坡生态防护。在一级、二级公路中,较多采用纯工程防护、或工程防护与生态防护相结合的护坡方式,纯生态防护方式用得比较少。通过实地考察和借鉴相关公路工程边坡效果评价资料,笔者对公路边坡植被生态防护效果进行系统总结和归纳。
3.1 生态效果
高等级公路生态护坡的效果良好,一般在建设过程中会做专门的绿化设计,甚至有的还专门开展生态护坡调查研究。如广梧高速公路河口至平台段,科研单位调查了沿线原生植被种类,结合多年植被调查和栽培经验,与建设单位进行合作,提出边坡绿化植物配置方案,并进行边坡绿化施工。有专家后来专门研究了边坡绿化的生态效果。此外,通过收集的调研资料显示,广东高速公路大部分边坡植物的生长态势良好,多样性丰富,均匀度良好,植物覆盖度高,群落稳定性较好。植物种类中,以豆科(山毛豆、大翼豆)、禾本科(狗牙根、马尼拉草、蜜糖草)为优势种。低等级公路边坡陡峭且没有进行专门的防护,加上广东雨量充足,容易导致出现水土流失的现象,但由于广东的气候条件、立地环境大多适合植物迅速生长,植被群落恢复迅速,所以一些没做防护的公路边坡的生态环境也能得以恢复。
3.2 水土保持效果
在高等级公路中,为稳固边坡会局部采取一些混凝土防护工程,而大面积的水土保持还是要靠植物才行。植物,通过枝叶遮挡雨水,避免表土直接受到冲刷,减缓坡面侵蚀;发达的根系形成网状结构,在土壤里起到加筋、锚固的作用,稳固边坡。植物保持水土的效果一般通过减少土地资源损失、保持土壤肥力、减少有机质和N、P、K的损失,调节酸碱度等等来表现。广东地区多数高速公路存在酸性过强,有机质含量少,氮、磷、钾缺乏等特点[6],所以选择优良的植物进行群落配置,对公路沿线水土保持作用显得尤为重要。广东很多高等级公路边坡采种了乡土草种狗牙根、三毛豆、芒萁、马占相思和多花木兰等植物。狗牙根能在较短时间内发芽,20 d左右就可以生枝成坪,草坪致密并且草根可固结表土,因此能很好地防止土壤侵蚀;芒萁能在酸性土壤中快速生长;三毛豆、马占相思和多花木兰能很好改良土壤,涵养水土;因此收到了良好的水土保持效果。低等级公路在建设过程中,建设单位会尽量降低坡高,但大多是陡坡,坡度一般在70°~90°之间。土质好的边坡水土流失一般不严重,但在地质条件差的地方,在雨季水土流失量一般很大,严重的还会导致塌方。
3.3 景观效果
从美学的角度看,做形式多样的边坡能丰富沿线环境,由点到线,由线到面进行全局的考虑,使边坡绿化融入整个路线绿化设计,融入路线所处自然环境。丰富多样的植被群落和形式各样的边坡形式能改善枯燥的行车环境,调节视觉神经和消除司机疲劳,提高行车安全保障。从植物的搭配和边坡形式的选择上看,广东省大部分公路的景观效果还有待改善。广深高速公路的原设计中,路侧灌木几乎全部是大红花,但一些路段由于细菌侵蚀退化严重,如果仍然补植大红花可能无法解决其退化快的问题,补植其他灌木又会造成路侧灌木不连续,一段大红花又一段其他灌木,参差不齐,视觉效果会很差[7]。低等级公路没有专门的绿化设计,一些路段的边坡可以依靠有利的气候、地质条件迅速恢复植被;但多数边坡开挖后,表土裸露,经过长年的雨水冲洗,给人的不良视觉效果。
3.4 经济效果
边坡生态防护与工程防护相比,成本比较低,需要进行养护。为减少后期养护的投入,节约经济,广东公路边坡一般采用了对环境要求不高、方便后期养护又能满足绿化设计要求的植物,收到良好的节约经济效果。在较缓的边坡上栽种果树,如龙眼、芒果、砂糖橘、沙田柚、荔枝等,可以带来一定直接的经济效益;还可以减少自然灾害、减少车祸事故,保护水源、调节生态平衡、减弱噪音、净化空气、减少粉尘、降低地表温度等而带来比较好的间接经济效益。在广东各等级公路中,边坡生态防护带来的直接经济效益还比较少,边坡植被选择时一般不会考虑这方面的问题。而在体现间接经济效益方面就比较好,据调研的几条高速公路看,广东高速公路的水土流失量比较少,路线很好融入自然环境中,公路两旁的绿化为司机提供了良好的行车环境。
(1)在广东加快交通基础设施建设的过程中,产生了重建设、轻养护、轻管理的现象。有些公路,尤其是低等级公路,在建成通车后缺乏科学的管理养护机制,投入的资金也不足,养护不到位,绿化不足,导致公路边坡出现严重的地质灾害,特别在雨季,水土流失严重。主管部门应重视公路管理、养护,要明确养护标准,把公路养护情况纳入公路建设完成任务指标里;此外要加大边坡绿化资金投入,加强边坡植被恢复技术理论研究。建设单位要促使项目施工方、绿化科研单位、植物研究者以及苗木生产方之间加强沟通联系,合力做好公路边坡植被恢复工作。
(2)广东省大部分地区属于山地、丘陵地带,由于限制于公路线形要求,大部分公路,尤其是高等级公路,会出现高填深挖,所以常存在边坡稳定性的问题,进而影响边坡绿化。在边坡绿化前,应详细了解边坡工程的地形资料和所处的地质构造;做好边坡排水,在坡顶开挖排水渠,修筑渗沟和设置坡内排水管,排除坡体内的自由水。有些高边坡要适当设置坡台,降低边坡的下滑力,提高边坡稳定性。适当设置支护结构物,做挡土墙、抗滑桩和土钉支护结构等;利用现代化的信息监测技术,及时了解边坡的状况,及时发现问题,灵活采取有效绿化措施。
(3)广东省各等级公路中边坡生态防护带来的经济效益还处于无人评价,或有评价无计量的状况。建议交通部门和建设单位加强在这方面的理论研究,进一步提高公路建设带来的经济效益。
[1]刘书套.高速公路环境保护与绿化[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]刘东明,林才奎.高速公路边坡绿化理论与实践[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.
[3]冷平生,窦德泉,陈之欢,等.边坡植被恢复重建技术与原则探讨:北京市“建设节约型园林绿化”论文集[C].2007.
[4]朱赞凌,颜志平,杨航宇.广东东公路边坡常见工程地质病害分析[J].广东公路交通,2011,(增刊).
[5]吴豪,俆晓帆.广深高速公路深圳段绿化现状分析与改良建议[J].中国西部科技,2005,(16).
[6]陈友光,陈振雄,等.广东地区高速公路边坡生态防护的土壤肥力调查与改良对策[J].公路,2008,(6).
[7]孙聪.广深高速公路绿化景观提升方案与反思[J].环境工程,2013,(2).
Status and Effect Analysis of Vegetation on the Road Slope in Guangdong Province
ZENG Ming-chuang
(Local Highway Management Station of Yunfu,Yunfu 527300,China)
By investigating the current situation of vegetation on the road slope in Guangdong Province,this paper introduces the types and selection principle of common vegetation of road slope and analyzes the effect of the ecological protection of the road slope,aiming to provide useful references for the vegetation protection of road slope in Guangdong Province.
road slope;condition of vegetation;ecological protection;effect analysis
U416.1+4
A
1671-8496-(2016)-04-0015-04
2016-06-06
曾明创(1989-),男,助理工程师
研究方向:路桥工程管理