在交通、水電、礦山等工程建設(shè)的施工過程中,原地貌植被的破壞不可避免,開挖、棄土、棄渣等現(xiàn)場會給和諧的自然環(huán)境留下大量的裸露邊坡。這些邊坡有的是巖質(zhì)邊坡,有的是土質(zhì)邊坡,高陡低緩不規(guī)則,凹凸不平整。根據(jù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)原理,在排除環(huán)境干擾的條件下,土質(zhì)邊坡可以通過自我修復(fù)、恢復(fù)的能力,但這需要很漫長的過程,隨著環(huán)境的變化有很多不確定性,不能及時達(dá)到防護和綠化的效果。巖質(zhì)邊坡因缺乏植被生長的土壤營養(yǎng)基質(zhì)條件,更難于自我恢復(fù)。只有借助人工輔助才能加快其恢復(fù)過程。它不同于以往的工程防護措施,能與傳統(tǒng)的坡面工程防護措施共同形成邊坡工程植物防護體系,以坡面長期穩(wěn)定為目的,以保護當(dāng)?shù)刈匀恢参锶郝浣Y(jié)構(gòu)、恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)、防止水土流失、減輕管理工作量為宗旨,主要靠植物根系與土壤之間的附著力以及根系之間的相互纏繞來達(dá)到加固邊坡的目的。邊坡生態(tài)防護可以涵養(yǎng)水源、減少水土流失, 還可以有效地凈化空氣、保護生態(tài)、美化環(huán)境, 具有生態(tài)效益。
邊坡綠化生態(tài)防護的主體是植物,目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物, 對灌木、喬木等木本植物研究較少,實踐中也不太成功,但木本植物在生態(tài)防護中有自己的優(yōu)勢。
目前, 在各類邊坡生態(tài)防護中草坪草種應(yīng)用比較廣泛。根據(jù)草種對氣候的適應(yīng)性,可將草種分為冷季型草種 (早熟禾屬、羊茅屬、黑麥草屬、胡枝子屬、苔草屬、三葉草屬、白脈根屬等) 、暖季型草種 (狗牙根屬、狼尾草屬、地毯草屬、鈍葉草屬、假儉草屬、馬蹄金屬、畫眉草屬等) 、過渡型草種 (野牛草屬、結(jié)縷草屬等) 。在邊坡生態(tài)防護工程中大都選擇一些根系發(fā)達(dá)、固土能力強的草種, 如早熟禾、黑麥草、羊茅草、狗牙根、假儉草、鈍葉草、馬蹄金等, 然后采用合理的施工技術(shù)播種,并進(jìn)行必要的養(yǎng)護管理以保證一定的成活率。早期,種子發(fā)芽率高、出芽整齊,如黑麥草,播種7天后,發(fā)芽率可達(dá)90%以上,1個月后,原來裸露的邊坡就披上了綠裝。表面上看,植被恢復(fù)了,水土流失得到了控制,生態(tài)環(huán)境得到了改善,但這種好景不長,短則一年半載,長則兩到三年就會發(fā)生衰退現(xiàn)象。如華南地區(qū)引進(jìn)的多年生黑麥草,不耐高溫、不能越夏,在夏天很快就消失,不能完成世代交替, 但麥草在初期生長非常旺盛,有競爭優(yōu)勢。為達(dá)到四季常青的效果,在生態(tài)護坡工程中還常常采取冷季型草與暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻礙冷季型草的發(fā)芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻礙暖季型草的發(fā)芽、繁殖,還是很難達(dá)到四季常綠的效果。究其原因,我們認(rèn)為這種生態(tài)防護工程旨在利用人工的方法加快植被恢復(fù)過程,往往違背了自然演替規(guī)律,在選配植物時,大多只考慮單個物種的生態(tài)習(xí)性,欠考慮物種間的競爭關(guān)系,忽略了物種多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的貢獻(xiàn)。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系較淺,固坡護坡效果較差;一是群落易發(fā)生衰退,二次恢復(fù)很困難;三是管理費用高;四是外來種的大量采用,對生態(tài)安全有很大風(fēng)險。
針對我國的各類邊坡現(xiàn)狀立地條件差、地形復(fù)雜,坡度高陡、南北差異化等現(xiàn)象,尤其是坡度在60°以上的邊坡,單純用草本植物雖然覆蓋度大、美觀, 初期植被均勻整齊,但防護效果不太理想,而栽植喬木又會提高坡面負(fù)載,在風(fēng)力作用下極易造成坡面的不穩(wěn)定或坍塌。通過工程實踐,在邊坡生態(tài)防護工程中人們逐漸認(rèn)識到灌木綠化具有的優(yōu)勢。灌木不僅具有良好的抗旱、保水、保土、防風(fēng)沙、降塵土、抗鹽堿等優(yōu)點,而且生長快、耐貧瘠,對土壤環(huán)境要求不高,和草本植物相比,優(yōu)勢相當(dāng)明顯:一是灌木類木本植物根系的先端部位能向土壤母質(zhì)內(nèi)部延伸,在吸取其營養(yǎng)的同時固持風(fēng)化土層,增強邊坡的穩(wěn)定性。二是維護管理作業(yè)量小,灌木對水、肥的需求少,適應(yīng)性強。三是對小氣候的改善作用明顯,能緩和陽光的熱輻射,使酷熱的天氣降溫、失燥, 給人以舒適的感覺。同時由于灌木的生物量比草本植物大,進(jìn)行光合作用吸收的二氧化碳多,吸滯煙灰粉塵,稀釋、分解、吸收和固定大氣中的有毒有害物質(zhì)也較多,能更好地凈化空氣。但單一的灌木群落也易產(chǎn)生表土侵蝕,對初期的水土保持不利。因此在邊坡生態(tài)防護過程中,植物種的選擇以草本植物與灌木配合為宜,二者結(jié)合,可起到快速持久的護坡效果,有利于生態(tài)系統(tǒng)的正向演替。但采用草本植物種子和灌木種子混合播種時,有時會不盡如人意,常常形成稀樹草原的格局,這是因為草本植物一般發(fā)芽早、成坪快,往往扼殺剛剛發(fā)芽的灌木幼苗。所以在具體的邊坡綠化施工過程中,一般先種植生長速度快、成坪快的先鋒草本植物,以達(dá)到快速恢復(fù)植被,控制早期水土流失的目的,然后因地制宜合理搭配播種灌木。
灌木類植物不僅生態(tài)效益顯著而且經(jīng)濟效益突出,具有地上一把傘,地下一張網(wǎng)的良好涵養(yǎng)水源功能,尤其在我國干旱半干旱地區(qū)更具有保護生態(tài)的獨特作用。灌木不僅具有良好的抗旱、保水、保土、防風(fēng)沙、降塵土、抗鹽堿等優(yōu)點,而且生長快、耐貧瘠、對土壤環(huán)境要求不高,具有較強的抗寒力和抗病蟲能力,和草本植物相比,優(yōu)勢相當(dāng)明顯。在不宜發(fā)展喬木的荒山、溝坡、溝谷等困難立地都可以種植。灌木具有樹體較小,生長繁茂,根系龐大,抗性極強等特點,易于促進(jìn)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與保護。
邊坡鄉(xiāng)土灌木植物建植后,經(jīng)過1個生長季節(jié)的生長,形成了較為發(fā)達(dá)和成熟的根系。由于坡面植被的存在,水流入滲量增加,且隨植被覆蓋度的增加而增加,這樣在坡比和降雨強度既定的情況下,坡面的水流較少,流速減緩,坡面侵蝕尤其是細(xì)溝侵蝕就不易發(fā)生,邊坡土壤顆粒就不易被沖蝕和流失。加之,土壤中水分的蒸發(fā)大大減弱,土壤中水分得到保持,更有利于植物生長、根系發(fā)展,這對加固土質(zhì)具有重要意義。鄉(xiāng)土灌木化建植后,特別是從成坪期直至完整的生長季節(jié),不同配置物種形成了較高的覆蓋度,截留降雨效果顯著,以灌草混合種植模式的水土保持效益最好。
此外,植被能截留降水,當(dāng)雨量較大時,覆蓋度較高的植被能產(chǎn)生雨水分流,隨著降雨強度和植被覆蓋度的增加,植被的雨水分流量隨之增加,從而減少了流向土壤表面的水流,減弱了水流的土壤侵蝕。以灌木為優(yōu)勢配比的截留效果相對較優(yōu),這與其成坪后形成較高的邊坡坡面粗糙度,增加了雨水形成徑流的阻力密不可分。灌木生活型植物相對而言具有生長快、耐貧瘠、對土壤環(huán)境要求不高,優(yōu)勢及其顯著,并且灌類木本植物根系強大具有在吸取其營養(yǎng)的同時固持風(fēng)化層,增強邊坡穩(wěn)定性的重要功能;灌木對水、肥的需求少適應(yīng)性強,在提升土壤入滲能力、降低徑流系數(shù)等方面同樣具有優(yōu)勢。灌+草本(灌木生活型喬木)植物混合群落無論是生態(tài)還是景觀方面均明顯優(yōu)于單純草本植物群落和單純木本植物群落。草灌混合群落地上莖葉可對雨滴起到分層攔截和緩沖作用,地下根系可以起到土壤的加筋和錨固作用,更有利于減小坡面水土流失,增強坡體的穩(wěn)定性,更有利于減小坡面水土流失,增強坡體的穩(wěn)定性,符合“深根錨固、淺根加筋、降低孔壓、削弱濺蝕、控制徑流”生態(tài)護坡的原理。在演替初期草本生長較快,灌木隱于草叢之中,后期灌木逐漸高出草面,形成草、灌共生的景觀;適當(dāng)?shù)兔芏炔荼局参锟稍黾庸嗄境雒缏剩呙芏炔荼局参锲涓采w度反而影響灌木的生長能力及存活率??梢?配置模式的選擇和優(yōu)化成為所構(gòu)建的邊坡植物群落生態(tài)效益高低的關(guān)鍵,而灌木化生態(tài)恢復(fù)模式也應(yīng)配以不同比例的草本植物。
灌木在邊坡生態(tài)防護工程中的關(guān)鍵點在于配置物種和配置物種的選擇與優(yōu)化。篩選出鄉(xiāng)土灌木和草本植物構(gòu)建邊坡生態(tài)防護群落具有極強的可操作性。
上文就是灌木在邊坡復(fù)綠生態(tài)防護中的作用了,如需了解更多,請致電廣東田野風(fēng)。
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