基于生態(tài)快速恢復(fù)的寧道高速綠化設(shè)計構(gòu)想

盧 薇 龔先兵 龍岳林

高速公路是現(xiàn)代化交通的重要組成部分,高速公路的建設(shè)水平是衡量一個國家與地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。然而,在高速公路建設(shè)過程中,一定程度上不可避免地對當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)造成了破壞,影響了道路周邊地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。因此,依據(jù)生態(tài)恢復(fù)的理論,堅持可持續(xù)發(fā)展的理念,協(xié)調(diào)道路建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,對路域生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)和重建是新世紀(jì)環(huán)境保護(hù)的一項重要內(nèi)容[1]。本研究通過對寧遠(yuǎn)—道縣高速公路沿線植被進(jìn)行調(diào)查,利用取樣方法對不同地段的植物群落進(jìn)行分析,為寧道高速公路沿線生態(tài)恢復(fù)和人工群落的重建提供理論指導(dǎo)。

1 基本概況

寧道高速公路是廈蓉高速(廈門—成都)其中的一段,是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分,是連接我國東、中南部及西南地區(qū)的主要運(yùn)輸通道,同時也是構(gòu)成湖南省“五縱七橫”的第七橫。主線全長91.73 km,其中寧遠(yuǎn)縣境路線長 33.32 km,道縣境路線長55.95 km。

2 沿線植物群落調(diào)查

表1 馬尾松群落分析

2.1 調(diào)查內(nèi)容與方法

筆者根據(jù)群落外貌,確定寧道高速沿線具有代表性的充分反映群落種類組成和結(jié)構(gòu)特征3個樣點(diǎn)為調(diào)查對象,設(shè)立20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)樣地進(jìn)行群落調(diào)查,采用“每木調(diào)查法”,調(diào)查植物的種類、生境、生長狀況,記錄胸徑、株數(shù)和高度等。根據(jù)調(diào)查資料,對各種群的相對多度、相對頻度、相對蓋度、重要值進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2.2 調(diào)查結(jié)果與分析

2.2.1 馬尾松群落

該群落建群種是馬尾松,因土壤貧瘠,土層淺薄,馬尾松生長緩慢,植株矮小,生長勢較弱,高 2 m～4 m,胸徑 5 cm～8 cm,重要值為39.79。該群落的灌木層植物有短柄櫟、木、杭子梢、映山紅、烏飯樹、白花龍、稠李等;藤本植物有菝葜和光葉菝葜等;地被層以蕨類和茅類植物居多,主要有鐵芒萁、白茅、五節(jié)芒等,其調(diào)查結(jié)果見表1。

表2 桉樹群落分析

2.2.2 桉樹群落

該群落呈片狀分布,建群種是桉樹,高4 m～6 m,胸徑 6 cm～9 cm,重要值為43.65,喬木層另有部分幼齡期馬尾松種植其中,灌木層植物種類豐富,有圓葉烏桕、木、映山紅、鹽膚木、勾兒茶、金櫻子等;草本層種類也較多,有續(xù)隨子、堇菜、艾蒿、五節(jié)芒、白茅、冬茅等,林下植被以茅類為主,物種較少。該群落中各物種調(diào)查結(jié)果見表2。

2.2.3 木荷群落

該群落建群種是木荷,重要值為39.13。喬木層種類有木荷、香樟、馬尾松,灌木層種類有油茶和白花龍等,其中油茶數(shù)量較多,僅次于木荷,地被層種類有鐵芒萁、白茅、冬茅等。該群落中各物種調(diào)查結(jié)果見表3。

表3 木荷群落分析

調(diào)查表明,由于該地域土壤貧瘠,土層稀薄,植物群落中高大喬木數(shù)量稀少,而在3個樣地里頻度最高的馬尾松植株矮小,生長緩慢,在較長的時間里仍處于幼年期狀態(tài),植被生態(tài)服務(wù)功能較弱,無法形成較好的景觀效果。此外群落層次單一,雖有下層植物分布,但幾乎被茅類覆蓋,這是由于在群落形成過程中缺乏一定的人工干預(yù),使植物自然生長,而有些植物在長期的自然選擇中被淘汰,從而出現(xiàn)群落結(jié)構(gòu)組成不合理的現(xiàn)象,針對這種情況,在種植設(shè)計時注意植物層次的搭配同時應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)人工干預(yù)[2],并適當(dāng)引進(jìn)適宜本地生長的外來物種以豐富群落層次和植物種類。

3 湖南省現(xiàn)有高速公路生態(tài)恢復(fù)情況

2009年3月,筆者對湖南境內(nèi)幾條高速公路進(jìn)行了實地勘察,包括長常、常張、常吉、懷新、潭邵、京珠等幾條,從公路邊坡狀況、當(dāng)?shù)匚锓N的入侵情況、植物選擇和綠化效果及高速公路安全性等方面進(jìn)行觀測記錄,完成了生態(tài)恢復(fù)情況的綜合調(diào)查,總結(jié)出以下幾點(diǎn)以供參考。

3.1 生態(tài)防護(hù)效果顯著

通過實地調(diào)查,筆者總結(jié)出高速公路邊坡防護(hù)應(yīng)以生態(tài)防護(hù)為主,結(jié)構(gòu)防護(hù)為輔。生態(tài)防護(hù)中植物地上部分的莖、枝、葉可有效阻擋降雨直接濺落坡面,間接起到降低降雨強(qiáng)度、控制地表水土流失的作用;植物在地下分布有豐富的根系,其中,淺層根系互相連接并與土壤結(jié)合起到加筋作用,可有效固持坡面淺層土壤,防止侵蝕流失;深層根系在邊坡土壤中可以起到錨固作用,使地表植物與深層土壤融為一體,提高坡體的穩(wěn)定程度[3]。生態(tài)護(hù)坡最大限度減少水土流失的同時,能夠保持原生植被和生態(tài)景觀,且成本低。此外,高速公路生態(tài)邊坡能軟化視覺,為司乘人員提供一個安全輕松的行車環(huán)境。對于土層松軟的坡面,易出現(xiàn)滑坡、瀉溜等情況,應(yīng)在結(jié)構(gòu)防護(hù)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行生態(tài)防護(hù),如圖1所示,常張高速常德入口13 km處邊坡先用菱形框客土進(jìn)行結(jié)構(gòu)防護(hù),然后以草灌木的搭配種植進(jìn)行生態(tài)防護(hù),在植物的選擇上,應(yīng)選擇抗性強(qiáng),耐貧瘠和深根性的品種。如圖2所示,常張高速常德入口40 km處邊坡植物應(yīng)用以刺槐為主,生態(tài)和景觀效應(yīng)較好。

3.2 鄉(xiāng)土樹種表現(xiàn)良好

高速公路綠化設(shè)計在樹種選擇上應(yīng)盡可能地選擇鄉(xiāng)土植物,因鄉(xiāng)土樹種是本地氣候和土壤環(huán)境進(jìn)化的結(jié)果,最能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,能較快地形成景觀,起到生態(tài)防護(hù)的效果,同時,鄉(xiāng)土樹種是最能體現(xiàn)當(dāng)?shù)靥厣臉浞N。筆者了解到常吉高速沿線植物大部分是從當(dāng)?shù)厣筋^移植而來,成本低,無需人工精心管理,植物生長良好,已形成效果較好的植物景觀。此外,高速公路周邊環(huán)境惡劣,車輛行駛速度快且頻繁,噪聲大,灰塵多,因此應(yīng)選擇適應(yīng)性強(qiáng),生長健壯,管理粗放的植物。筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),南迎春的應(yīng)用頻率最高,分析其原因:1)南迎春喜溫暖、略耐寒、耐干旱,瘠薄,耐粗放管理,且造價低;2)南迎春枝條細(xì)長,呈拱形下垂生長,開黃色小花,花期較長,其景觀效果顯著穩(wěn)定,如圖3所示。

3.3 中央隔離帶種植品質(zhì)良莠不齊

高速公路中央隔離帶主要是為行車安全而設(shè)置的,因此應(yīng)從防止車輛夜間行駛產(chǎn)生的炫光,美化視覺環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)來選擇植物種類。但中央隔離帶的土壤多為棄渣土和生土,土壤肥力較差,植物品種應(yīng)選擇抗性強(qiáng),耐貧瘠,生長迅速,易密植的當(dāng)?shù)毓嗄?在下層應(yīng)用豆科,禾本科草本植物增加土壤肥力,如白三葉,黑麥草,馬尼拉結(jié)縷草等,并且在設(shè)計上應(yīng)避免過于單一的景觀類型。實地考察證明中央隔離帶采用柏類植物效果良好,如圓柏,檜柏,龍柏等,而在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)常張高速部分路段選擇月季,山茶,法國冬青等作為中央隔離帶植物,植株因生長環(huán)境惡劣而長勢較差,甚至出現(xiàn)枯萎死亡現(xiàn)象。柏類植物截頂距地面1.8 m,植株間距1.5 m時避光防眩效果最佳,在設(shè)計上采用其與大葉黃楊等灌木間隔種植,做到靜中有變,變中有序,以形成動感連續(xù)的綠色長帶,起到分隔空間、襯托景物的作用。

4 寧道高速生態(tài)恢復(fù)綠化設(shè)計構(gòu)想

筆者通過對寧道高速的實地勘察,并結(jié)合湖南省現(xiàn)有高速公路生態(tài)恢復(fù)調(diào)查結(jié)果,就寧道高速生態(tài)恢復(fù)綠化設(shè)計提出以下構(gòu)想。

4.1 人工種植“點(diǎn)”

在寧道高速公路沿線根據(jù)土層情況,景觀需要,地形選擇適宜的點(diǎn)人工種植高大喬木,宜樹則樹,重點(diǎn)突出喬木的量,加快人工群落向自然群落的演替。如在土層松厚的填方邊坡適當(dāng)引入根系深廣的喬木,這樣有助于邊坡的長久穩(wěn)定;邊溝外側(cè)則根據(jù)栽植地的寬窄因地制宜,窄者種植一排喬木,以點(diǎn)成線,株距4 m～6 m,或者常綠落葉交錯,或喬木灌木配合;寬者可自然式組合喬灌木,點(diǎn)線結(jié)合,高低疏密相間,但不論寬窄,喬木履帶須在一定的長度留空,讓司乘人員有觀賞景致的空間;而在高路基段,橋梁和高架橋的兩頭,由于路基較高,宜種植高大喬木樹種。在該地區(qū)適宜種植的喬木有香樟,桉樹,馬尾松,木荷,楓香,杜英,櫸樹,苦櫧,桂花,青皮樹,留春樹,烏桕等。筆者考察到,在寧道高速道路建設(shè)過程中,相關(guān)部門已經(jīng)對周邊大樹進(jìn)行了保護(hù)移植,最大限度提高移植大樹的成活率和移植質(zhì)量,盡量避免因大樹移栽造成的人力、物力、財力等資源的浪費(fèi)。

4.2 生態(tài)防護(hù)“線”

在寧道高速公路的建設(shè)過程中,應(yīng)針對不同類型的邊坡采取生態(tài)防護(hù)以及生態(tài)防護(hù)和結(jié)構(gòu)防護(hù)相結(jié)合的措施以形成生態(tài)效果與景觀效果俱佳的防護(hù)線。如硬質(zhì)巖類邊坡一般屬高陡邊坡,無植物生長條件,綠化時需要客土,對于節(jié)理不發(fā)育、穩(wěn)定性良好、坡高不超過10 m的巖坡,可考慮藤本植物綠化,藤本植物生長、攀援、覆蓋坡面,如南迎春,對于節(jié)理發(fā)育的巖坡,應(yīng)充分考慮坡面防護(hù),一般采用植被混凝土綠化;對于軟性巖類坡面的生態(tài)恢復(fù),由于坡面巖性較軟,易出現(xiàn)滑坡、瀉溜等情況,應(yīng)在工程措施的基礎(chǔ)上進(jìn)行,在坡度較小處應(yīng)以灌木與草本相結(jié)合種植,在物種選擇上應(yīng)用耐貧瘠與深根性灌木,如刺槐,在個別土層松厚的坡面可考慮種植喬木;土石混雜類坡面的生態(tài)恢復(fù)可采用先以草本覆蓋地面,再結(jié)合種植灌木的方式,對于坡度小處,可結(jié)合喬木的種植,坡度大時,先用拱形框或菱形框客土,然后種植;土質(zhì)類坡面綠化時要特別注意邊坡防護(hù),植物可選用灌木、草本類植物,在物種選擇上應(yīng)充分考慮其適應(yīng)性、多樣性、功能性,使建立的植物群落具有較強(qiáng)的生態(tài)穩(wěn)定性,可在邊坡上打樁,設(shè)置柵欄,漿砌石框格以利于邊坡穩(wěn)定和植物生長,后期還要維護(hù)和管理[1]。

4.3 自然恢復(fù)“面”

寧道高速公路建設(shè)過程中應(yīng)最大限度地保護(hù)表土,利用現(xiàn)有表層土壤并依據(jù)當(dāng)?shù)刂脖唤Y(jié)構(gòu),灌木與草本有機(jī)結(jié)合,合理配置,實現(xiàn)仿自然恢復(fù)面的生態(tài)快速恢復(fù)。保留表土的原因有:1)表層土壤中含有豐富的植物生長所必須的氮、磷、鉀等大量元素,還有植物生長不可缺少的鈣、錳、鐵、銅、鋇等微量元素;2)表土本身是個“種子儲藏庫”,含有豐富的當(dāng)?shù)刂参锓N植資源,通過表土撒播方式能快速恢復(fù)地區(qū)的原生植被。此外,在灌木及藤本植物的選擇上,應(yīng)盡可能使用本地的野生種,如木,木荷,杭子梢,白花龍,短柄櫟,過路黃,續(xù)隨子,勾兒茶,大青,云實,金櫻子等,并適當(dāng)加強(qiáng)人工干預(yù),避免出現(xiàn)野生茅類的侵占現(xiàn)象。

5 結(jié)語

在高速公路建設(shè)過程中,路域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是一個系統(tǒng)工程,需要建立長效的機(jī)制,采用科學(xué)的方法才能獲得生機(jī)。在植物選擇上應(yīng)以鄉(xiāng)土植物為主,適當(dāng)引進(jìn)外來樹種,植物種植設(shè)計應(yīng)以改善車行環(huán)境的安全性和景觀生態(tài)性為前提,邊坡防護(hù)則應(yīng)以生態(tài)防護(hù)為主,適當(dāng)結(jié)合結(jié)構(gòu)防護(hù)。在寧道高速生態(tài)恢復(fù)重建過程中,應(yīng)以人工選點(diǎn)種植高大喬木(如木荷和桉樹)為主,植被仿自然恢復(fù)為輔的模式開展。

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