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草灌花混播在边坡绿化防护中的应用

日期:2020-09-17 浏览:
近年来,在公路、高速公路、铁路建设,输气管道铺设,房地产建设,石料场开采等过程中,存在大量人工挖、填的施工现象,形成了大量的边坡。随着人们对生态环境及水土保持的重视,在建设过程中对边坡的治理更多地采用了生态修复措施,以植草、机器喷播等生物工程措施配合必要的深层次稳定工程防护措施(锚索、框架梁等),形成了有一定可持续发展能力的边坡生态防护技术并得以大面积的应用。在实际应用过程中,对于植被品种的选择,也由单一的草被运用向乔、灌、草、花综合运用发展,以形成立体、多样的植被结构。边坡生态系统的抗性及稳定性进一步增强,景观上更美化。



草、灌、花混播植草技术概况与方法
        草、灌、花混播植草技术条件多种多样,概括起来主要有三种:一是土质边坡,该类边坡一般位于开挖边坡的坡顶或由填方而成的下边坡;二是半风化边坡,该类边坡一般位于土质边坡的下层,坡面以半风化岩石为主;三是岩质边坡,该类边坡一般位于坡面最下层,岩石未风化。主要岩石种类为花岗岩和砂页岩。从坡比上看,公路或高速公路的坡面比较有规则,一般坡比为1∶0.75、1∶1和1∶1.5。而采石场、取土场形成的坡面则大多不规则且陡峭,有些甚至是倒坡(例如采石场形成的局部坡面)。房地产建设形成的坡面由于土地成本的关系,一般也较陡峭,多数修成1∶0.75的坡面。
  气候条件为中亚热带季风气候,常年气温较高,雨量充沛。年平均气温20.3 ℃~21.7 ℃,无霜期约250~340 天,偶有霜冻出现。年平均降雨量1537~2201mm,具有明显的干湿交替特点,水热条件均适于植物生长,雨季多为4—9月,秋冬季节经常有3~4个月降雨偏少,较为干旱。区内土壤主要为赤红壤,土壤肥力条件表现为酸性、瘦瘠。因此,选用的边坡绿化防护植物必须具有耐旱、耐酸、耐瘦瘠的能力。


施工方法

SPF无土喷播工艺
       SPF喷播无土工艺,它是将喷播木纤维基质(内含植物营养剂、肥料、益生菌种、土壤改良剂)和种子、粘合剂、保水剂,通过高压喷播直接喷播到任何需要修复的施工面上,高陡边坡均适用,一次成型,后期无需返工。

草、灌、花混播植草技术试验

一、生长情况分析
       根据观察,一般种子在播后5~7 天发芽,10 天左右齐苗,60天可达到坡面覆盖率85%以上的要求,前期(20 天左右)的景观以草被为主,灌木多数隐于草丛中。如果是在秋、冬季和初春施工,气温低于15 ℃,则以黑麦草发芽生长为主,狗牙根与灌木种子发芽后生长较慢,景观上表现为黑麦草为主。1个月后灌木多数高出草被,表现为草、灌共生的景观。不同处理灌木生长的比较,苗期生长速度从快到慢依序为木豆→山毛豆→罗顿豆→银合欢→多花木兰→紫穗槐→车桑子,据播后第31天的调查结果显示,木豆高度为50~60 cm,山毛豆25~35 cm,罗顿豆20~30 cm,银合欢15~20 cm,多花木兰8~15 cm,紫穗槐6~10 cm,车桑子3~6 cm。2个月后高度以木豆最高,可达150 cm;山毛豆与罗顿豆相近,在60~90 cm,长相较整齐;银合欢与多花木兰则株形高低不一,差别较大;紫穗槐与车桑子的高度分别为20~43 cm和12~22 cm,生长较慢。3个月后株高仍为木豆第一,可达200 cm,其次为银合欢,达170 cm,第三为罗顿豆,达150 cm,其余依次为多花木兰(80~130 cm)、山毛豆(90~110 cm)、紫穗槐和车桑子(<60 cm)。山毛豆与罗顿豆开花较早,播后3个月已开花结荚。由于山毛豆与罗顿豆花期接近,两者混播后山毛豆开白花,罗顿豆开黄花,景观上比较美观漂亮。
二、后续植被演替情况
       根据多年观察,草、灌木混播在坡面绿化防护中植被的演替有如下特点:前期(20 天前)以草被生长形成的景观为主,灌木隐于草丛中,以后灌木逐渐高出草面,形成草、灌共生的景观,在60 天一般可达到坡面覆盖率85%以上的要求。半年后,随着灌木生长,冠幅加大,坡面基本为灌木覆盖,草被则逐渐退化,只存在于灌丛的边缘或空隙地带。由于试验中所使用的灌木均能开花结荚,其种子成熟后散落于坡面上,遇适宜的气候条件均能萌发生长。因此,随着坡面植被的演替,坡面生长的灌木越长越密,底层生长的草被生长则呈现退化的趋势。
  据观察,不同品种灌木生长情况有差别,紫穗槐在冬季有落叶现象,但来年春季能重新长叶,因此,在景观上不能保持常绿。其它灌木品种均为常绿植物,但由于银合欢经过1 年生长即可达3 m多高,用于公路坡面绿化防护不太适宜,用于取土场、采石场等人工开挖迹地的生态修复则较为合适。
  单一植草坡面的调查,边坡绿化3 年后已有不少植物种类入侵坡面生长,如类芦草、竹叶芦、野牛草、金钱草、芒箕、野牡丹、竹节草、葛藤、霍香蓟等,在背阴的坡面还有蕨类植物生长。而草、灌木混播的坡面,由于豆科灌木的强势生长,其他植物品种较难入侵生长。
 


三、草灌混播对坡面防护和稳定的效果
      根据观察,实施草、灌混播绿化配合木纤维基材使用防护的坡面未见明显的降雨冲刷痕,仅在实施初期坡面未形成植被覆盖的情况下有轻微冲刷(由于播后面层有无纺布覆盖,大大减少了雨水的溅蚀作用)。而未实施植被防护措施和使用木纤维的坡面则发生明显的坡面沟蚀现象。据一次连续降雨(中到大雨)6 天后的观测,在180 m2的坡面上共发生冲刷细沟11条,其沟宽6~15 cm,沟深3~8 cm,长度不等,最长的为8.63 cm,最短的也有2.16 cm。按坡面冲蚀细沟流失的土壤容积估算,沟蚀量约为1693 t/km2。
  实施草、灌混播防护措施的坡面,在植被完全覆盖后,坡面较为稳定,能经受连续大雨的冲击而未出现冲刷或坍塌的情况。
  草、灌木混播在边坡绿化防护中应用,形成的边坡植被有利于边坡的稳定和美化。与单一草被处理相比,能避免在秋冬季或旱季期间出现植被枯黄的现象,保持边坡植被常绿景观。由于豆科灌木本身具有根瘤固氮能力,根系发达,能在坡面土壤肥力瘦瘠的情况下正常生长,加上其结出的种子散落坡面萌发生长,能在坡面形成强势植被群落,避免了植被的退化。由于紫穗槐冬季落叶,前期长势较弱,银合欢则后期植株太高,它们均不适宜在公路边坡绿化防护中应用。通过比较表明,短期能达到复绿及防护目的的植物为木豆或山毛豆、罗顿豆配合草被混播,并且效果较显著。另外草、灌木配合使用,能发挥草被快速覆盖坡面、减少冲刷的作用,并为灌木的生长提供良好的温湿环境,同时减少灌木种子的使用量。草种的选择以狗牙根为主,在冷季施工可适当添加黑麦草。



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