余非
(南京景都华盛建设工程有限公司,江苏南京 210000)
公路绿化的主要原则是木本植物,主要包括草本木本、灌木植物、藤本植物,通常这些精选的木本建筑树种,需要经过筛选试验,才能够运用到公路绿化景观中。这些适用于土壤边坡的苗木适应性强,且易于管理。
随着经济的发展,公路建设,特别是高质量公路建设快速发展,边坡综合规划问题日益突出。防治水土流失,保护和控制环境是水土流失设计和施工的重要出发点。
斜面是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是建筑工程中最常见的形式之一。随着基础设施特别是高速公路建设的快速发展,大量的次生裸地和严重的污染侵蚀导致了生态系统的退化。公路边坡土壤的综合设计的重要内容之一,便是根据边坡的地形、气候、地质和降雨强度、地下水、土壤进行考察,考虑边坡的稳定性,并根据边坡考察实践去设计公路以及防护装置。同时还要考虑当地经济因素,有一定的预防措施,使其与周边环境相协调,实现保护生态环境的目的。
植物保护是目前边坡防护的有效手段之一,植物保护一方面能够防止水土流失,其次还能绿化环境、保护生态。在树木、植被和土壤的共同作用下,边坡上的植物根系和土壤能够继续生长,以达到巩固边坡的防护目的。植物保护措施是近年来才注意的热点,因此相关经验较少,但随着植物数量的增加,它们在减少边坡失稳和侵蚀方面的作用变得突出。植物保护对于恢复被人类破坏的生态环境,维持生态平衡也大有裨益。植物防护主要有以下功能:
(1)护坡功能。植物的深根穿过边坡的浅层,在较稳定的岩层中形成联结。在土壤中,浅根系以倾斜的土壤作为土壤与根系之间的节点,对土壤进行加固,提高土壤强度。植物通过吸收和蒸发斜坡上的水分,降低裂缝中的压力,提高土壤的修复能力,从而促进边坡的稳定性。此外,边坡上的植物还能有效减少地表径流的侵蚀和影响。
(2)改善环境功能。边坡植物还能够有效恢复因大量建筑施工而破坏的生态环境;对于公路而言,能减少噪声和光污染,提高司机能见度,确保道路安全;还能促进有机污染物的降解,净化空气,调节气候。
(3)景观功能。绿色植物的审美效果体现在它们共同的色彩、形状、韵味和群体景观效果上。边坡的植物成分的组合要依据公路边坡的地质条件、环境和氛围。公路边坡与周边环境的有机结合,才能够带来美的感受。为根据国家倡导的绿色原则,绿色边坡的能够使公路更加环保,展现新鲜、绿色、和谐、稳定和繁荣美丽的景观。
但植物保护不是边坡维稳安全的唯一手段,植物保护也有一定的局限性,例如植物根系对土壤坡度的影响是道路工程的重要组成部分,这个影响有好也有坏,因此需要研究植物根系的生长情况,提前做好防护措施以及补救措施。采用合理的边坡防护技术,才可实现节约施工、防尘和环保成本的目的。
目前,道路坡面上的绿色植物多为草本植物。草本植物是生态系统恢复的起点,具有促进地表早期形成的优势。但是,相比灌木边坡,道路坡面植被的缺点是没有单独使用草本植物。灌木作为山地绿化的主要缺点是成本高。在早期,由于生长缓慢,植被覆盖度低,土壤侵蚀没有得到预防。为了解决这一问题,笔者近年来才开始种植灌木,并与中草药混合,尽快覆盖土壤,为农作物提供有机物,以防止土壤被侵蚀。葡萄主要种于陡坡或土石混合坡的垂直绿化,是公路边坡生态保护的一种特殊形式。采用葡萄种植区进行垂直绿化的优点是投资少、占地少、粉尘少,缺点是边坡通常较长,且葡萄种植区覆盖边坡的时间较长。
光照、温度、湿度、降水和风影响植物生长发育的重要因素,但最应该考虑的还是气候因素,在选择植物时,温度和降水也是重要参考标准。最高和最低温度决定了植物正常的生长发育和夏季、冬季的变化。雨季(雪)和降雨也是决定使用哪种植物的重要因素。在北方干旱地区的边坡,经过降雨后的边坡渐变,所以坡斜率下降,且这些地区缺水严重,地面坡度和干旱直接影响植物的正常生长和发育,甚至导致植物的死亡,因此,在进行边坡植物选择的时候要重点考虑气候因素与当地的环境影响。
土壤的肥力、土壤结构、酸碱盐碱度、土壤厚度、土壤因子都与植物生长、发育有着密切的联系,甚至决定了植物在坡地上的生长。植物选择最重要的因素包括土壤肥力状况,土壤结构和土壤pH。道路的建设需要考虑地表植被废弃地的挖掘,植物与原有植被层之间的平衡被破坏等问题。如果植被被破坏,植被层阻力减弱,水土植被会变得极其敏感,植物播种便会更加困难。边坡上的土壤通常是贫瘠、营养不良的。同时,坡度大、土壤渗透性差、地面坡度小,加上降水干扰、水分流失,导致土壤和养分缺乏、土壤贫瘠、立地条件差,不利于植物生长。此外,路面坡面土壤通常有机质含量低、结构差。经过一段时间的沉积,表层土壤密度增大,清除率降低,不利于水分和空气在土壤中的有效迁移,不利于草地的正常生长。
根据道路坡面特点和坡面植被目标,绿化坡面植物一般应满足以下要求:种子丰富、发芽力强、易再生;常年保持绿色景观;幼苗可以大量繁殖;种植时间短、寿命长。
另外,多个品种的种子在斜坡生长过程中经常同时被使用,在萌发和生长过程中,多个品种的种子之间存在许多相互作用。植物生长后的品质和景观观赏价值与植物之间的相互作用密切相关。植物间的相互作用是典型的:竞争、互利互惠、局部利益共生等。不同植物的种子在喷洒后的发芽率是不同的:灌木植物首先获得了最好的光照、水分和营养,促进了它们的生长,然后发芽的植物难以得到光照,它们之间是典型的竞争关系。豆科植物之间也有一种互惠共生关系,如根瘤菌和氮肥,氮肥可以用于其他植物的生长,这反过来可以改善土壤的物理和化学性质。土壤的肥力是互生的。植物之间也有部分利益的共生关系,例如,一些黑色植物不能在明亮的光线下发芽,而其他植物的生长允许它们发芽。
植物一旦被岩质边坡覆盖,就可以通过植物固根来固定表土,避免地表土壤遭受外力的侵蚀。
植物在生长过程中的根,因为新陈代谢会产生大量的化学物质,这些化学物质改善了土壤的理化性质,特别是豆类,并能将氮肥固定在大气中,为生长提供氮素。其他植物在代谢过程中产生酸碱物质,可以改善土壤的碱性酸性,中和强酸碱环境。
植物在改善环境的同时,为社区和个人创造美丽的花卉景观,使地球变得美丽。同时,通过对秋季景观的人工设计,在该区部分高速公路边缘形成典型景观。
在生长过程中,植物通过吸收二氧化碳和产生离子吸附灰尘来净化空气。虽然传统方法是在短时间内大规模喷施土壤、绿化草地或使用土壤防护屏障,但由于水土保持和水土流失控制的厚度,土地退化往往是一个时间问题。目前,世界上绿色除草剂技术进展甚微。与灌木相比,树木能改善土壤环境,使植物更好地适应生长,不仅能获得良好的生态效益,而且具有较好的经济效益和社会效益。
近年来,苗木在山坡更新造林中得到广泛应用,农作物的种植形式可以是针叶。苗木种植最好与树木和草本作物相结合,以充分利用它们的优势,避免两种作物间产生不利影响。同时,在景观方面,目前用于边坡绿化的树种有紫穗槐、柠檬、海马、绣线菊、榛子、榛子、黄玫瑰、杏仁柄、橡胶树、黑芒树、合欢树、黄栌、六棵树、柳树。
高速公路土石方山坡由乡土树种和草本植物组成,结合较高的生态效益和社会效益。通过观察所有参与物种的生长情况来选择适合砖红性土壤公路边坡的苗木种类有:红松、猪粪豆和大豆、桃子、石榴、野桃等。
水土资源的保护是公路工程的重要组成部分之一。合理的土壤防护技术可以节约工程造价,改善环境,保护环境;良好的环境更加能够促进公路的迅速发展。我国的植被相关技术还比较落后,许多地方仍然需要加强研究。想要深化边坡苗木的选择研究就要更好地利用田间植物,以此了解植物的习性、饱和光照量、抗旱能力、低温、耐高温能力,但目前,我国在这方面采取研究措施很少,导致对植物的基本性能不够了解,很多边坡的防护植物建设不合理,甚至导致了植物的死亡,维护成本大幅增加,且未产生预期的效果。因此,这需要学者们进一步研究植物与周围生物的相互作用,包括不同植物之间的相互作用,不同植物个体之间的相互作用,微生物与植物之间的相互作用,昆虫与植物之间的相互作用等。