水電站渣場(chǎng)松散堆積物邊坡植物措施防止灌草種選擇研究

王智慧　王石貴

摘要：指出了植物品種選擇是工程邊坡植物防護(hù)措施關(guān)鍵，應(yīng)從生態(tài)適應(yīng)性、功能綜合性、抗逆性等方面考慮選擇。以金安橋水電站同時(shí)具有明挖和洞挖棄渣的渣場(chǎng)為研究對(duì)象，通過(guò)植被分析及灌草種適應(yīng)性分析確定了適宜灌草種。灌草種發(fā)芽播種實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：選擇的10種參試灌草種自然發(fā)芽率最高的為高羊茅80.89%，除火棘外其余9種灌草種自然發(fā)芽率均大于75%；洞挖棄渣塊石過(guò)多，灌草種保存率均低于30%，覆土后進(jìn)行植物措施；明挖棄渣和棄渣覆土發(fā)芽率均大于60%且其56d苗木保存率均大于60%的5種灌草種為：紫羊茅、白三葉、黑麥草、高羊茅、白三葉，其播種后6個(gè)月苗木生長(zhǎng)高度也較好。選擇以上5種灌木、草本植物，可滿足渣場(chǎng)邊坡的防護(hù)要求。

關(guān)鍵詞：水電站；棄渣場(chǎng)；植物防治措施；灌木；草本

中圖分類(lèi)號(hào)：S157.433 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2014）04-0204-03

1、引言

水電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)擾動(dòng)地表類(lèi)型多樣，隧洞涵洞開(kāi)挖、邊坡開(kāi)挖以及取石場(chǎng)風(fēng)化剝離產(chǎn)生的棄土、棄渣，運(yùn)往固定點(diǎn)臨時(shí)或永久存放就形成了棄渣場(chǎng)。在棄渣場(chǎng)坡面基本上為大塊礫石和不同粒徑土壤顆?；旌衔锼采w，大量的松散棄土棄渣堆置在溝坡河床等位置，棄渣堆積過(guò)程破環(huán)了原有巖土結(jié)構(gòu)、地形和植被，且堆積坡度大，穩(wěn)定性差，巖土侵蝕程度劇烈，類(lèi)型多樣，改變了原地貌的自然狀態(tài)，造成了嚴(yán)重的土壤侵蝕。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)邊坡有自我修復(fù)、恢復(fù)的能力，但這是個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，隨著環(huán)境的變化有很多不確定性，不能及時(shí)達(dá)到防護(hù)和綠化的效果。巖質(zhì)邊坡因缺乏植被生長(zhǎng)的條件，更難于自我恢復(fù)，而只有借助人工才能加快其恢復(fù)過(guò)程。本文研究各種備選灌草種，目的在于分析得出適宜作為水電站渣場(chǎng)松散堆積物邊坡植物防治措施的灌草。

2、材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

研究地所在區(qū)域?qū)俚嵛骺v谷山原區(qū)的中甸、大理高山中山峽谷盆地亞區(qū)地貌單元。地勢(shì)北高南低，高程2000～3500m。水庫(kù)金沙江河段呈南北走向，期間有多個(gè)“S”形彎道。樞紐區(qū)河段由北向南，河谷呈“V”形，枯水期江面寬20～lOOm。兩岸地勢(shì)陡峻，地面坡度在35°～42°之間，右岸有一平緩臺(tái)地，地形坡度35°～42°。

金安橋水電站位于云南省麗江市境內(nèi)，是金沙江中游河段梯級(jí)水電站規(guī)劃的第五級(jí)電站。本研究選擇金安橋水電站工程同時(shí)具有明挖和洞挖棄渣的2#棄渣場(chǎng)邊坡為研究對(duì)象。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)

干熱河谷氣候的典型特征是“干”和“熱”，主要表現(xiàn)為：全年熱量充足、氣溫年較差小、干濕季分明、蒸發(fā)量遠(yuǎn)高于降雨量干旱嚴(yán)重、氣候的垂直變化明顯。干熱河谷的林草種應(yīng)具備5個(gè)特性：①耐旱、耐熱、耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)、適生性廣；②速生快長(zhǎng)、萌芽力強(qiáng)、覆蓋或郁閉性快，能在短期內(nèi)起到水土保持的作用；③自我繁殖和更新能力強(qiáng)；④具有結(jié)瘤固氮和改土功能；⑤有一定利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。植物品種一方面研究當(dāng)?shù)刂参锲贩N，另一方面引進(jìn)一些理論上可行的植物品種。本次試驗(yàn)選擇10種參試灌草種，為高羊茅（Festucaelate Keng）、黑麥草（Lolium perenne L.）、馬蹄金（Dichondrarepens Forst.）、百喜草（Paspalum natatu）、紫羊茅（Festuca rubra Linn）、紫穗槐（Amorphafruticosa Linn.）、白三葉（Trifolium repens Linn.）、紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、戟葉酸模（Rumexhastatus D Don），火棘（Pyracantha of ortuneana）。按照隨機(jī)原則提取一定數(shù)量的純凈種子，按照林木種子檢驗(yàn)規(guī)程GB2772-1999，灌草種子經(jīng)預(yù)處理后，打破種子的休眠期。在室內(nèi)培養(yǎng)皿進(jìn)行3次重復(fù)播種發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，測(cè)定自然發(fā)芽率，公式如下：

自然發(fā)芽率一正常幼苗數(shù)/供試種子總數(shù)×100% （1）

2.2.2 播種實(shí)驗(yàn)布設(shè)

室外播種試驗(yàn)采用直徑為25cm的透水花盆裝土（渣），分別設(shè)置明挖邊坡棄渣、洞挖邊坡棄渣及洞挖棄渣覆土3種處理進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定10種參試灌草種在3種處理情況下的發(fā)芽率、播種56d后苗木保存率及播種6個(gè)月后苗木高度，分析確定適宜渣場(chǎng)邊坡植物防治的灌草種。其中發(fā)芽率計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率=正常幼苗數(shù)/供試種子總數(shù)×100% （2）

3、結(jié)果與分析

3.1 自然種子發(fā)芽試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖窃谑覂?nèi)標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定種批的最大發(fā)芽潛力，使測(cè)定結(jié)果能在最接近于隨機(jī)樣本變異的范圍內(nèi)重現(xiàn)，據(jù)此比較不同種批的品質(zhì)并估計(jì)田間播種價(jià)值。10種參試灌草種子自然發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1。

從試驗(yàn)結(jié)果可看出，10種參試灌草種在室內(nèi)的相同試驗(yàn)條件下高羊茅發(fā)芽率最高，為80.89%，其它灌草種發(fā)芽率從高到低依次為黑麥草、紫羊茅、馬蹄金、百喜草等。除去火棘，其他灌草種發(fā)芽率均在75贍以上。

參試灌草種要按照林木種子檢驗(yàn)規(guī)程GB2772—1999，灌草種子經(jīng)預(yù)處理后，打破種子的休眠期。可能由于種子不在發(fā)芽期，發(fā)芽設(shè)備布設(shè)有誤差或灌草種預(yù)處理有誤差等原因，火棘種子雖然按檢驗(yàn)規(guī)程經(jīng)過(guò)了預(yù)處理，但并沒(méi)有打破休眠期發(fā)芽。故火棘不用于以后的研究。

3.2 灌草種發(fā)芽播種試驗(yàn)

種子播種實(shí)驗(yàn)明挖棄渣、洞挖棄渣、棄渣覆土3種條件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，同種灌草種在3種情況下播種，其發(fā)芽率大小順序基本為明挖棄渣>洞挖棄渣>洞挖棄渣，但其中紫惠槐、紫羊茅在洞挖棄渣覆土情況下發(fā)芽率明顯高于在明挖棄渣播種的發(fā)芽率，分別高14.94%和28.8%。這兩種植物可以考慮用于棄渣覆土邊坡植物防治。紫羊茅、百喜草、戟葉酸?？赡苡捎诓惶m應(yīng)干熱河谷的水熱土壤條件，其在明挖棄渣中的發(fā)芽率遠(yuǎn)低于自然發(fā)芽率。明挖棄渣情況下，除去百喜草和戟葉酸模，其他參試灌草種發(fā)芽率都大于60%。洞挖棄渣情況下發(fā)芽率最高的為黑麥草58.24%，其次是馬蹄金、百喜草，均大于50%。棄渣覆土情況中除去紫花苜蓿、百喜草、戟葉酸模，其他草種發(fā)芽率均大于70%。

表3表明，10種參試灌草種洞挖棄渣條件下保存率最低，均低于30%；明挖棄渣條件下保存率大于棄渣覆土條件下的4種灌草種為馬蹄金、紫羊茅、白三葉、紫花苜蓿；棄渣覆土保存率大于明挖棄渣的灌草種為黑麥草、高羊茅、戟葉酸模、紫惠槐、百喜草。明挖棄渣中馬蹄金保存率最高，達(dá)79.47%，保存率大于60%的參試灌草種為馬蹄金、紫羊茅、白三葉、黑麥草、高羊茅；棄渣覆土保存率最高的為紫惠槐83%，保存率大于60%的5種灌草種為紫惠槐、黑麥草、高羊茅、紫羊茅、白三葉。

4、結(jié)論

（1）棄渣場(chǎng)明挖棄渣、洞挖棄渣及棄渣覆土條件下的灌草種發(fā)芽播種實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，灌草種的發(fā)芽率和保存率均以明挖棄渣為最高，順序?yàn)槊魍跅壴?棄渣覆土>洞挖棄渣，明挖棄渣情況下，除去百喜草和戟葉酸模，其他參試灌草種發(fā)芽率都大于60%，保存率也較好。洞挖棄渣情況下發(fā)芽率最高的為黑麥草58.24%，其次是馬蹄金、百喜草，均大于50%，保存率均小于30%。棄渣覆土發(fā)芽率保存率均較好。由此結(jié)果可以看出渣場(chǎng)植物防治時(shí)，明挖棄渣在自然條件下較易綠化，可直接播種，但需封禁人為管理，洞挖棄渣邊坡不易綠化，需在人工覆土后選擇適宜的灌草種進(jìn)行綠化。

（2）根據(jù)發(fā)芽播種選擇試驗(yàn)結(jié)果分析，明挖棄渣時(shí)發(fā)芽率大于60%的條件下，其56d苗木保存率大于60%的5種灌草種為馬蹄金、紫羊茅、白三葉、黑麥草、高羊茅，選擇這5種灌草作為明挖棄渣邊坡植物防治措施的灌草；洞挖棄渣塊石過(guò)多，實(shí)驗(yàn)灌草種保存率均低于30%，建議覆土后再進(jìn)行植物措施；棄渣覆土條件下可選擇灌草種發(fā)芽率大于70%情況下，保存率大于60%的紫惠槐、黑麥草、高羊茅、紫羊茅、白三葉，且苗木生長(zhǎng)情況也是3種實(shí)驗(yàn)條件下最好的5種灌草種做植物防治措施，可以滿足渣場(chǎng)邊坡的防護(hù)要求。endprint