所屬欄目:農業工程科學論文 發布日期:2014-10-13 16:37 熱度:
摘要:指出了高速公路的建設對環境具有較強的破壞作用,不僅影響景觀,還影響植被的生長。為了能盡快恢復植被的生長,對高速公路邊坡生態恢復中先鋒樹種的選擇進行了研究。闡述了邊坡綠化的功能,提出了高速公路邊坡先鋒植物的選擇原則和習性要求,分析了壟茶高速公路邊坡的環境特點,并探討了其邊坡綠化的有效措施,特別是就先鋒樹種選擇、植物的文化內涵和植物配置等方面進行了研究。提出了應用植物35種,其中包括豆科、薔薇科、杜鵑花科、胡頹子科、樺木科、鼠李科等。其結果對國內高速公路邊坡植被恢復具有較強的參考價值。
關鍵詞:論文發表代理,壟茶高速,先鋒植物,邊坡,生態恢復
1引言
高速公路是現代化交通網絡的重要組成部分,對促進人員和物質的流動起著十分重要的作用,也是衡量一個地區經濟發展水平的標志之一。但高速公路建設過程中會對周邊環境造成破壞,引發系列環境問題,也導致了與周圍景觀的不協調。因而高速公路在建設過程中,邊坡的生態恢復是高速公路建設的重要內容[1],其目標是實現高速公路邊坡植被的生態恢復和植物景觀的美化。高速公路邊坡由于表層土壤被破壞,土壤十分瘠薄,土層薄,甚至部分區域無土壤而只有石塊,因而在恢復過程中,植物的選擇十分重要。在所有的植物種類中,除了觀賞強的植物種類,還有一類對土壤和環境起到改良的先鋒植物種類,它們不僅適應性強,而且能與當地的景觀相融[2]。壟茶高速公路地處湖南東部,其邊坡的土壤貧瘠,為了能形成特色的植物景觀,加快邊坡的綠化和群落的形成,本文研究和總結了邊坡綠化中先鋒植物的種類及其應用,為其它高速公路邊坡綠化提供參考。
2高速公路邊坡綠化的功能
邊坡綠化是高速公路綠化的重要組成部分。邊坡綠化通過植被覆蓋,能形成特色景觀并減少水土的流失,其功能如下。
(1)邊坡綠化能夠有效穩定邊坡。植物在生長過程中通過根系和枯枝落葉能固定表層土壤,增強邊坡的穩定性。同時,植物枯枝落葉覆蓋在表面,能減少落水對表層的沖擊作用,并且葉片能攔截雨水,根部能吸收部分水,有效減少地表徑流,防止因雨水沖刷造成水土流失和山體滑坡。
(2)邊坡綠化能改善土壤的理化性質,增加土壤肥力。植物在生長過程中通過根部的代謝,不斷風化巖石,同時根、枯枝落葉的腐爛能增加土壤中的有機質含量。另一方面,部分植物具有根瘤細菌或菌根,具有很強的固氮能力,能將氮氣合成為含氮化合物,不僅能滿足自身生長需要,還能為其它植物的生長提供氮肥。隨著土壤理化性質的改變,為其它植物的生長創造了條件[3]。
(3)邊坡綠化還具有美化作用,能豐富景觀層次,減輕駕駛員的視覺疲勞[4]。邊坡綠化能凈化空氣,吸滯粉塵,減弱噪音,降低路面溫度等。可以說,邊坡綠化具有實用功能和美化功能,對高速公路建設具有重要意義。
3高速公路邊坡先鋒植物的選擇
3.1植物選擇原則
高速公路的建設使得邊坡原有植物被破壞,邊坡穩定性不高,原有的生態平衡被破壞,裸露的少量土壤十分貧瘠,沒有肥力,甚至有些開挖裸露處全是巖石,無土壤覆蓋。因此,高速公路宜選用以豆科植物為主的先鋒樹種和其他植物種類相結合,合理配置,促進邊坡的快速復綠,形成特殊的景觀。
3.1.1遵循適地適樹原則
進行邊坡綠化設計時,首先要考慮栽植地點的立地條件,因地制宜,充分了解邊坡與植物的特性,深入分析樹種與立地因子的關系,根據立地條件選擇最適宜的樹種,即“適地適樹”原則。其次要了解栽植地區的大氣候與地貌特征,特別是溫度與降水情況。還應分析綠地類型及其對樹木的功能要求,調查栽植地點的小氣候、土壤理化性質及環境污染情況和生物因子,確定最主要的限制因子,篩選適宜的樹種。進行種植設計時,應根據植物的生態學特性,選擇適宜植物生長的生境,使之與栽植地條件相適應,充分發揮所選樹種在相應環境上的最大生長潛力、生態效應與觀賞功能。
3.1.2遵循鄉土植物優先原則
鄉土樹種是本地區原有天然分布的樹種,它是在當地自然條件和栽培條件下長期形成的,因此對當地具有高度的適應性和抗逆性,能突出地方特色,取材方便。種植后,植物成活率高,生長旺盛,能有效節約和控制成本。為了景觀的需求,可以少量選擇外來樹種。
3.1.3考慮景觀效果
邊坡綠化的好壞直接影響高速公路綠化的整體景觀效果,因此,植物選擇必須考慮景觀的要求。部分先鋒植物雖然適應性強,但是大部分的觀賞性較差,因而在考慮景觀效果時,還應當選擇一些觀賞性的植物種類,包括觀花、觀果、觀秋色葉的植物種類,且這些植物要求管理粗放,基本不需要養護。
3.1.4考慮地域文化在景觀中的體現
植物是景觀中的重要元素之一,不同地方植物景觀所呈現的風格有顯著差異,植物景觀很大程度上決定了景觀的風格和地域特色。因此,進行植物選擇時應考慮地域文化在景觀中的體現,在鄉村營造景觀時,多選用禾本科植物,禾本科的多數種類叢植,呈現出鄉野獨有的野趣和粗獷美,與城市景觀的精致美截然不同。任何一處植物景觀都是以地域為基礎,以植物為載體,通過二者相結合,營造出適宜的景觀。
3.2高速公路邊坡先鋒植物的習性要求
邊坡綠化由于其土層厚度和土壤肥力均不理想,植物選擇適當與否是邊坡綠化成敗的關鍵之一。樹種選擇恰當,立地條件或生境條件能夠滿足它的生態要求,樹木就能旺盛生長,發育正常,穩定長壽,不斷發揮其功能效益。反之,如果樹種選擇不當,植株不會成活或成活率不高,即使成活也會生長不良,甚至死亡。先鋒樹種能在裸地或無林地上生長,具有以下習性。
(1)更新能力強,競爭適應性強,能在裸露邊坡環境中生長。邊坡的環境是干旱、強光、土壤瘠薄,植物必需有較強的適應性、競爭能力才能生長[5~9]。
(2)深根性、須根發達,耐干旱貧瘠。邊坡土壤薄或非常少,植物需將根系扎進巖石中才能固定,同時也對邊坡起到穩定的作用。 (3)自我繁殖能力強,萌蘗性強,能自然生長成林。植物要成林,需要更多的植物生長,因而植株具有較強的自我繁殖能力和萌蘗性。
(4)具有根瘤細菌或者菌根。具有根瘤菌的植物可固定空氣中游離的氮,將其還原成含氮化合物,供植物生長。同時,通過它們對土壤的改良作用,為其它植物的入侵和生長創造條件[5]。
(5)適應性廣。高速公路邊坡的條件復雜,特別是土壤條件,因而植物適應性越強,其成活率越高,恢復也就越快。
4壟茶高速公路邊坡植物選擇
湖南省壟茶高速公路是福建泉州至廣西南寧國家高速公路的重要路段,也是湖南省“五縱七橫”高速公路網的組成部分。路線起自茶陵縣界化壟(湘贛界),接江西省吉安至蓮花(湘贛界)高速公路,止于孟塘村,接衡陽至炎陵高速公路,主線長45.2km。該公路的完成將大量減少湘中地區前往湘西的車程,成為通往珠三角地區的重要通道[10]。
壟茶高速走廊帶位于向東茶永紅層盆地丘陵、低山地區,地勢總體東高西低,屬亞熱帶季風性濕潤氣候類型,在高溫多濕條件下,其地帶性土壤屬紅壤,所有土壤類型中紅壤占50%以上,山地土壤主要是黃壤、黃棕壤和山地草甸土等。與其他高速公路相比,該區域邊坡的巖類質地松散,透水性差,易風化,且風化層極薄,抗沖刷能力低,易流失而產生面蝕,風化與沖刷交替進行,使淺薄的土層難以保存,從而出現裸露的光山頭,導致植被恢復困難,治理難度大。
邊坡綠化秉承“紅色之旅,彩色大道”的設計理念,在植物景觀營造時,采用多層次配置方式,既提高了生態效益,又能增加景觀的層次。
4.1壟茶高速公路周圍的植物資源
壟茶高速公路位于茶陵。該縣氣候溫和;雨量充沛;冬天冷的時間短。年平均溫度為17.9℃,最低溫度是1月,5.9℃平均,最高的是7月,平均 29.2℃,超過10℃溫度的天數是233d。積溫為5509℃,平均初霜日為12月3日,終霜日為2月10日,無霜期294d。結果表明,近20年來,極端最低氣溫是4.2℃(1991,持續時間較短的)。
該區域裸子植物豐富,有75種,其中裸子植物的科、屬、種分別為中國總數的 90.9%、76.0%和30.9%。公路邊坡土壤有普通的紅黃壤,特殊的紅色和黃色的土壤,煤矸石土壤。湖南植物區系的復雜性,源于其不同的地理分布類型。主要的原因是因為在湖南東南部的過渡區的地理位置,北方的冷空氣質量和南方暖濕空氣質量連接在這里,這導致植物區系具有明顯的過渡性和鄰近地區的聯系。使得該區域生長了一些特有的物種,包括中國和湖南省特有物種,例如銀杏屬、觀光、銀杉、水杉、杜仲等。以及湖南省特有的物種,包括長果秤錘樹,湖南參,喜雨草。
4.2壟茶高速公路邊坡植物的選擇
壟茶高速全線位于湖南茶陵縣,茶陵是一座歷史文化名城,其中以“紅色文化”、 “稻作文化”、“書院文化”、“宗教文化”最具特色。茶陵是井岡山革命根據地的一部分,壟茶高速是一條修建在紅色土地之上的高速公路,毗鄰井岡山,守望韶山,構筑起一條紅色旅游線。因此,邊坡植物綠化要符合“紅色之旅,彩色大道”的設計理念,故而選擇適合高速公路生長的觀花、觀秋色葉植物進行合理配置,季相變化顯著,觀賞效果好。根據其景觀和生態功能的定位,推薦以下植物。
4.2.1豆科植物
豆科約650屬,18000種,分布廣泛,生長環境各異[10]。常有能固氮的根瘤植物,具有很高的觀賞價值,花色多樣,有紅、粉紅、黃、橙黃、白、紫、黃白等,花形豐富。少數種類的花具有芳香,而且,秋天到來,落葉植物的葉色變黃,成為秋季絕佳的美景,以彌補秋季花少,色彩單一的不足。
4.2.3其他植物
除了有豆科、薔薇科等,其他科屬中也有大量能夠改良土壤或觀賞性較強的先鋒樹種,如樺木科、鼠李科、杜鵑花科、胡頹子科等[11]。如杜鵑花,在遠古時代即被譽為“花中西施”,是我國傳統的十大名花之一。其形秀美端莊,神態自若,花開繁密,色彩豐富,顏色艷麗,其花瓣薄,富于變化。松科中的馬尾松,本地鄉土樹種之一,喜光、喜溫,不耐庇蔭。根系發達,有根菌。對土壤要求不嚴格,在石礫土、沙質土、粘土、山脊和陽坡的沖刷薄地上,以及陡峭的石山巖縫里都能生長。能在雜草叢中生長,3~4年后穿出雜草逐漸郁閉成林,為我省重要的荒山造林先鋒樹種樹種,也是江南及華南自然風景區和普遍綠化及造林的重要樹種。
5結語
隨著我國高速公路建設進程的加快,對環境具有重要影響,高速公路邊坡面積較大,植被恢復緩慢。本文對邊坡生態恢復中先鋒樹種種類選擇進行了探究,這還遠遠不夠,種類選擇只是植物景觀設計中眾多步驟中的一個,因此,日后還應從不同先鋒樹種對土壤理化性質改良程度、所需時間長短、植物群落的演替等方面進行深入研究。
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