王新宇
摘 要:近年來,隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)水平和物質(zhì)水平提升的同時(shí)人們也越來越注重生態(tài)系統(tǒng)保護(hù),追求在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上創(chuàng)新保護(hù)措施,達(dá)到人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。所謂生態(tài)護(hù)坡,指滿足水資源、水環(huán)境、水景觀等各方面協(xié)調(diào)的同時(shí)考慮生態(tài)效應(yīng),將適合生物生長、水體和土體及植物生長的仿自然狀態(tài)的護(hù)坡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土構(gòu)筑物,使其發(fā)揮河道基本功能時(shí)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:河道;生態(tài)護(hù)坡;技術(shù);功能評(píng)估
傳統(tǒng)的護(hù)坡形式雖然可以達(dá)到排澇,行洪,保持水土等目的,但卻嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境,引起生態(tài)退化。目前生態(tài)護(hù)坡在河道治理中得到了廣泛的應(yīng)用,它不僅具有保護(hù)傳統(tǒng)護(hù)坡的功能,還可實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。本文以某地生態(tài)河道為例進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究,主要集中在復(fù)合式生物穩(wěn)定、土壤生物工程護(hù)坡及全系列生態(tài)護(hù)坡三種重點(diǎn)技術(shù),并結(jié)合三種技術(shù)來評(píng)估其護(hù)坡生態(tài)功能,以供參考。
一、生態(tài)護(hù)坡相關(guān)概述
(一)功能
生態(tài)護(hù)坡是綜合工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等學(xué)科的基本知識(shí)對(duì)斜坡或邊坡進(jìn)行支護(hù),以此形成由植物或工程植物組成的綜合護(hù)坡系統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)。應(yīng)追求以下三種功能:(1)防止水土流失:能降低坡體孔隙水壓力,控制土粒流失,截留降雨。(2)護(hù)坡功能:植被的淺根有加筋作用,深根有錨固作用。(3)改善環(huán)境功能:被破壞的生態(tài)環(huán)境都通過植被修復(fù),減少光污染,降低噪音,保障行車安全,促進(jìn)有機(jī)污染物的降解,凈化空氣。
(二)類型
1.客土植生植物護(hù)坡:將抗蒸騰劑、團(tuán)粒劑、保水劑、粘合劑、緩釋復(fù)合肥、泥炭土、腐殖土等一系列材料制作成客土并經(jīng)過專用機(jī)械攪拌后吹附到坡面上,從而形成一定厚度的客土層。優(yōu)點(diǎn):有較好的抗旱性、客土與坡面的結(jié)合牢固、機(jī)械化程度高、施工簡單、植被防護(hù)效果好,適用于風(fēng)化巖及硬質(zhì)土砂地,道路邊坡等。缺點(diǎn):不適用已經(jīng)長期受到浸水的地區(qū),要求邊坡穩(wěn)定和坡度大。
2.生態(tài)袋護(hù)坡:利用人工造土工布料制作成生態(tài)袋,植物在裝有土的生態(tài)袋中生長,這是一種修復(fù)環(huán)境和邊坡的護(hù)坡技術(shù)。優(yōu)點(diǎn):對(duì)結(jié)構(gòu)基本不會(huì)產(chǎn)生滲水壓力,有很好的水環(huán)境和潮濕環(huán)境的適用性,施工方便快捷。缺點(diǎn):整體穩(wěn)定性較差,受控制環(huán)境和后期植被生存條件限制。
3.人工種草護(hù)坡:是一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施,指在邊坡坡面利用人工簡單播撒草種,多用于坡度較緩和邊坡高度不高的草類生長的土質(zhì)路塹邊坡防護(hù)工程。優(yōu)點(diǎn):造價(jià)低廉,施工簡單。缺點(diǎn):種草成活率較低,草籽會(huì)因播散不均勻?qū)е卤挥晁疀_走,護(hù)坡效果不滿意,以致坡面表土流失,坡面沖溝,需在后續(xù)進(jìn)行大量的修復(fù)工程和整治坡病害。
二、河道生態(tài)護(hù)坡的重點(diǎn)技術(shù)
(一)復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)
復(fù)合式生物護(hù)坡技術(shù)是一種復(fù)合式生態(tài)護(hù)坡技術(shù),主要用于修復(fù)那些出現(xiàn)整體滑塌和侵蝕非常嚴(yán)重的陡坡。它由生物技術(shù)與工程技術(shù)組成,其技術(shù)核心是植生基質(zhì)材料,強(qiáng)調(diào)活性植物與工程措施相結(jié)合,依靠復(fù)合材料網(wǎng)、錨桿、植生基質(zhì)、和植被的共同作用來達(dá)到對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)和綠化的目的。
(二)土壤生物工程護(hù)坡
土壤生物工程,其主要結(jié)構(gòu)元素由旺盛生命力的莖、根、完整的植物組成,在邊坡的不用位置按一定的方式、方式和序列來進(jìn)行掩埋、種植和扦插,實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)、加固邊坡和控制水土流失。是一種邊坡生物防護(hù)工程技術(shù)。此技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于生態(tài)環(huán)境恢復(fù)快、護(hù)坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、景觀效果較好、費(fèi)用低廉及養(yǎng)護(hù)要求低。護(hù)坡的主要結(jié)構(gòu)是速生類的本地植物,如楊、柳,種植方式各不相同,主要有柴籠、活枝扦插、灌叢墊三種工程類型,在一些土質(zhì)疏松、土壤侵蝕嚴(yán)重、景觀要求較低的郊區(qū)河段廣泛應(yīng)用。
(三)全系列生態(tài)護(hù)坡
全系列生態(tài)護(hù)坡主要應(yīng)用在那些植被稀少、表現(xiàn)土壤侵蝕、景觀要求較高的河段。從坡腳直到坡頂種植一系列護(hù)坡植物,如濕生植物(喬、灌、草)、沉水植物、挺水植物和浮葉植物,以此來形成多層次生態(tài)防護(hù),可以同時(shí)兼顧景觀功能和生態(tài)功能。
三、河道生態(tài)護(hù)坡功能評(píng)估
生態(tài)護(hù)坡工程在自我組織的過程中不斷強(qiáng)化維護(hù)河岸的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和提高河岸的生態(tài)穩(wěn)定性兩方面生態(tài)功能,以此來穩(wěn)固河岸物理生境的完整和保證整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。本文所研究的河道生態(tài)護(hù)坡工程共使用了2年時(shí)間,之后持續(xù)的生態(tài)監(jiān)測完工的護(hù)坡工程,評(píng)估生態(tài)護(hù)坡工程的生態(tài)功能。
(一)監(jiān)測指標(biāo)與方法
選取每種類型的生態(tài)護(hù)坡2個(gè)-3個(gè)固定樣帶,之后監(jiān)測每個(gè)樣帶的坡頂、坡腰及常水位等部位。將調(diào)查頻率設(shè)為每月1次在第一個(gè)生長季節(jié),后續(xù)調(diào)查頻率為兩個(gè)生長季節(jié),便于縱向比較,在連續(xù)出現(xiàn)晴天后進(jìn)行每次采樣?,F(xiàn)場隨機(jī)挖掘若干整株的護(hù)坡植物,測定新生枝條的高度和密度和新生根系的長度。土壤抗剪強(qiáng)度、含水率和緊實(shí)度。隨機(jī)選取從坡頂至常水位15個(gè)點(diǎn),在坡頂、坡腰、近常水位各設(shè)5個(gè)點(diǎn),可在每個(gè)點(diǎn)采用土壤3參數(shù)儀測定土壤含水率來減少土壤擾動(dòng)對(duì)測定結(jié)果的影響,之后再利用國外剪力測量儀測定土壤抗剪強(qiáng)度和土壤緊實(shí)度。
(二)監(jiān)測結(jié)果
1.護(hù)坡生物的生長特性和生物量
植物具有良好的護(hù)坡工程性狀,始終是穩(wěn)固坡岸的關(guān)鍵積極因素,其枝葉具有有效的水文效應(yīng),如降雨截留、土壤贈(zèng)滲、徑流延滯等作用,其根系具有支撐坡體和固結(jié)土壤的機(jī)械效應(yīng),因此測定土壤生物工程和全系列生態(tài)護(hù)坡的護(hù)坡植物生長特性和生物量十分有必要。
土壤生物工程的植物種植一般選擇在植物休眠期內(nèi)種植,本文研究的河道生態(tài)護(hù)坡采用柴籠、灌叢墊、活枝扦插三種類型,杞柳枝和垂柳枝是三種工程主要的使用的植物材料。柳枝在施工完成兩周后露出萌芽,之后每月增長5-10cm,生長速率最快的時(shí)間段在5-10月,每月增長30-40cm,生長速率較為緩慢的時(shí)間段為10-12月,每月增長5cm。杞柳枝和垂柳枝因種植方式和植物材料性質(zhì)的原因其生長狀況和生長量都存有差異。后續(xù)換了新方法來測定,結(jié)果顯示新枝條的平均高度達(dá)1.5m以上,生長深度超過1m,良好的防護(hù)了坡岸。灌叢墊在坡面生物量的增長方面優(yōu)勢最明顯。植物的護(hù)坡效應(yīng)因土壤和植物體逐漸形成一個(gè)整體,效益也在不斷增強(qiáng)。
四、結(jié)語
總之,三種生態(tài)護(hù)坡重點(diǎn)技術(shù)主要集中在土壤的抗侵蝕性和護(hù)坡植物的固坡作用,改善坡岸生態(tài)環(huán)境,兼顧生態(tài)是目標(biāo)和景觀目標(biāo)等方面。三類重點(diǎn)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)可充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,整合運(yùn)用,增加土地草本植物覆蓋度,提高生態(tài)穩(wěn)定性。除此之外,生態(tài)護(hù)坡工程要因地制宜,保證護(hù)坡工程本身的質(zhì)量和安全,改造人類生存環(huán)境,實(shí)現(xiàn)工程與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。
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