千陽縣黃土丘陵邊坡生態(tài)防護的灌木植物應(yīng)用技術(shù)

任得元

(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

黃河中游黃土高原是我國滑坡災(zāi)害最為發(fā)生的地區(qū)之一[1]，人工邊坡或自然邊坡因人工開挖等造成的滑坡災(zāi)害時有發(fā)生[2]，生物、工程等措施為預(yù)防和減輕滑坡災(zāi)害的有效手段。隨著生態(tài)文明建設(shè)步伐的加快，各地的邊坡防護也自然成為生態(tài)環(huán)境建設(shè)領(lǐng)域亟待研究的重點課題。千陽縣地處渭北高原西部丘陵溝壑區(qū)，地形地貌復(fù)雜多樣，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，尤以千河谷地的地質(zhì)災(zāi)害最為高發(fā)。本文基于千陽縣的地形地貌、土質(zhì)結(jié)構(gòu)、斜坡特點以及植物生長環(huán)境特征，結(jié)合近年來大量的生態(tài)建設(shè)實踐，以灌木類植物在邊坡生態(tài)防護的實際應(yīng)用情況為背景，闡述灌木類植物在邊坡生態(tài)防護中的意義、優(yōu)勢、限制因素、設(shè)計方法及管理技術(shù)。

1 千陽縣邊坡植物生長環(huán)境特征及限制因素

1.1 地形地貌

千陽縣地處渭北高原西部丘陵溝壑區(qū)，地形地貌復(fù)雜多樣，谷地、黃土臺塬、黃土梁峁都屬于地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)。千河一級支流河谷區(qū)在歷史沖擊中形成了大量的橫向坡,易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害[3-4]；而在千河以北的黃土源基巖出露區(qū)則形成了大量的順向坡,易發(fā)生大規(guī)模的黃土滑坡。在這樣惡劣的地質(zhì)環(huán)境下，只采用工程措施或以防護功能較差草本植物作為護坡材料顯然不行，這也是我們推薦利用灌木類植物作為該地區(qū)邊坡治理材料的一個理由。

1.2 氣候

千陽縣氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)區(qū)半濕潤氣候。自然氣候特點是四季冷暖干濕分明，氣溫干燥，降水不均，災(zāi)害頻繁。春季多季風(fēng)，春旱嚴重；夏季高溫高濕，常有雷雨、大風(fēng)、冰雹，干旱天氣；秋季多連陰雨；冬季較寒冷，干旱少雨雪，常有寒潮侵襲。年平均降雨量627.4 mm，最多年降雨量924.3 mm(1964年)，最少年378.9 mm(1995年)，最多年和最少年相差545.4 mm。多年平均氣溫為11.8 ℃，7平均氣溫24.5 ℃，1月平均氣溫-1.6 ℃，極端最低溫度-20.6 ℃，極端最高溫度40.5 ℃。這種特殊的氣候特點嚴重地限制了植物的生長發(fā)育。春季植樹正值少雨時節(jié)，常因灌溉不足或不及時造成干枯死亡；秋冬植樹又常遇極寒天氣，如不采取防寒措施，新栽植物難以越冬。

2 黃土丘陵溝壑邊坡灌木防護的設(shè)計

2.1 邊坡灌木防護設(shè)計的要求

2.1.1 根據(jù)地形特點 據(jù)千陽縣地質(zhì)災(zāi)害詳細調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果，斜坡高度在60～120 m區(qū)間；坡度集中在20°～40°之間；坡向集中在105°～120°、150°～165°、225°～240°、300°～315°范圍內(nèi)的，滑坡出現(xiàn)的幾率最高。所以，在設(shè)計時要充分結(jié)合千陽縣地形地貌、土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及斜坡的坡高、坡度和坡向等特點，以安全為基礎(chǔ)，以合理為前提，以實用為宗旨，以效果為要求進行設(shè)計[5]。

2.1.2 根據(jù)植被生長特點 生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中植被的生長具有連續(xù)性和層次感，在邊坡植被的選擇上既要滿足美化環(huán)境的需求，也要充分考慮植物的生長特點，兼顧植被間的相容相佐，合理混交，避免因單一物種引起的生態(tài)環(huán)境的脆弱性。配置的邊坡樹種須以鄉(xiāng)土灌木樹種為主，同時輔以適合本地區(qū)生長的其他樹種，搭配比例應(yīng)首先選擇1～2種本土生長、持土固土性強的植物作為主要樹種；再選擇2～3種輔助植物(含草本植物)，以保證生物多樣性；還應(yīng)考慮到常綠樹種與落葉樹種的比例。樹種之間的合理搭配不僅可以提高生態(tài)環(huán)境的平衡性，保證邊坡防護的持久安全，還能有效提高邊坡的觀賞性。

2.1.3 注重實用與實效結(jié)合 保證邊坡安全是邊坡防護的最基本需求，設(shè)計時要在安全有效的前提下發(fā)揮邊坡防護的生態(tài)景觀功效。邊坡生態(tài)防護以生物護坡為核心，要因地制宜，配置易于施工和養(yǎng)護的邊坡植被，打破以往硬覆蓋和軟覆蓋相結(jié)合的傳統(tǒng)邊坡防護措施，在條件許可時，可采用植物全覆蓋的方式進行生態(tài)防護，避免硬覆蓋的人為因素對整體環(huán)境的自然破壞。灌木護坡必須注重實用與實效的結(jié)合，在充分發(fā)揮其固土護坡作用的同時，還要充分考慮治理區(qū)的景觀效果。

2.2 邊坡灌木的種類選擇

千陽縣有豐富的邊坡植物資源, 常見的野生灌木類有酸棗、胡枝子、多花木蘭、胡頹子、懸鉤子、黃櫨等，引進的灌木類有紫穗槐、沙棘、連翹、月季、薔薇、沙地柏、繡線菊、黃刺玫、膠東衛(wèi)矛、紫葉小檗、迎春等。這些灌木類植物都可以作為邊坡防護的可選植物，但在邊坡防護設(shè)計和應(yīng)用時要根據(jù)地形地貌及小氣候特點合理選擇適用管理，并注意不同灌木間、灌木與喬木、灌木與草本植物的合理配置。

2.3 邊坡灌木防護的設(shè)計

2.3.1 坡頂隔離帶 坡頂宜選用中槐與泓森槐混交配置。中槐屬于我國北方地區(qū)“四大金剛”鄉(xiāng)土樹種，其具有根系發(fā)達、樹冠開闊、枝葉茂密、抗干旱、耐瘠薄、壽命長和病蟲少等特點，且對二氧化硫、氯氣等有害氣體具有較強的抗性，養(yǎng)護成本低。泓森槐屬落葉喬木，速生、干性強、冠窄、葉綠、花白、清香宜人，托葉剌3年以后可基本脫落。泓森槐適生范圍廣，具有較強的抗旱、抗煙塵、耐鹽堿作用，病蟲害少，亦可有效改良土壤、保持水土。二者混交營林可充分利用營養(yǎng)面積，改善土壤環(huán)境，切實增強抵御自然災(zāi)害的能力?；旖辉炝謺r采用1+3行模式，即1行中槐3行泓森槐，中槐與泓森槐之間的行距保持在4 m以上，泓森槐之間行距2～3 m，中槐株距3～4 m，泓森槐株距2 m。兩者外圍可以通過栽植沙棘作為防護林，沙棘具有生長迅速、根系發(fā)達、防風(fēng)固沙、水土保持等優(yōu)點，可成為保護坡頂植被的優(yōu)質(zhì)屏障。

2.3.2 坡面綠化帶 邊坡生態(tài)防護的核心在于穩(wěn)固邊坡，但同時也應(yīng)兼顧邊坡綠化的景觀效果。依據(jù)千陽縣地形地貌、土質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)合植物的高度、花色、花期，配置具有代表性的幾何圖案，使邊坡防護從傳統(tǒng)實用向美化實用方向轉(zhuǎn)變，使治理區(qū)域與周圍環(huán)境完美契合，科學(xué)合理營造坡面綠化帶，把邊坡治理與旅游觀光有機融合，充分發(fā)揮邊坡防護的經(jīng)濟價值。坡面分為主坡面和次坡面，主坡面的植被配置應(yīng)側(cè)重于形成與周圍環(huán)境融合、具有鮮明主題的綠化帶，例如，采用野薔薇和紫穗槐簡單重復(fù)種植，其間點綴白皮松，同時按照幾何圖形布局。而次坡面相對主坡面則較自由，在防護基礎(chǔ)之上主要考慮其觀賞性，例如選擇紫葉小檗和迎春花種植，顏色對比強烈，同樣以幾何圖形布局，以利于形成顯明的視覺沖擊。坡底宜配置常綠樹種，避免因季節(jié)變換而使景觀單調(diào)。剩余空間可使用根系發(fā)達、再生性強的紫花苜蓿進行填充。

3 渭北黃土丘陵溝壑邊坡灌木植物生態(tài)防護經(jīng)驗與體會

(1)邊坡防護是生態(tài)環(huán)境治理方面的一個重要課題，灌木類植物作為可選擇的主要材料之一，具有諸多優(yōu)勢[6-7]，但在利用灌木進行邊坡防護時，應(yīng)依據(jù)當?shù)氐牡匦蔚孛蔡攸c、氣候條件、治理區(qū)的立地條件，在保障邊坡安全的基礎(chǔ)上進行合理設(shè)計，設(shè)計時要完全清楚所選植物的生長特性和環(huán)境適應(yīng)性，以灌木樹種為主材時，要充分考慮生物多樣性，做好喬、灌、草、花的合理配置，利用各自優(yōu)勢，取長補短，避免大量應(yīng)用單一的灌木造成初期的表土侵蝕和水土流失，以利于鞏固提升邊坡治理成效。同時還應(yīng)追求生態(tài)安全和景觀的雙重功效，注重實用與實效的結(jié)合，選擇合適植物進行優(yōu)化配置，加上人工點綴，使邊坡整體上自然統(tǒng)一。

(2)多年實踐證明，植被具有良好的固土持水、改善生態(tài)環(huán)境功能，是進行邊坡生態(tài)防護的重要方式。邊坡生態(tài)防護主要依靠植物根系對土壤的附著力來實現(xiàn)穩(wěn)固邊坡、防止水土流失的作用，在達到保護自然生態(tài)系統(tǒng)平衡，涵養(yǎng)水源、凈化空氣、美化環(huán)境等生態(tài)效果的同時，還能抵消各類工程施工給邊坡局部地形造成的破壞，或者彌補工程施工無法達到的效果，營造優(yōu)美景觀、筑建生態(tài)防護屏障，為當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)提供更好的環(huán)境和服務(wù)。

(3)灌木植物在渭北黃土丘陵溝壑邊坡治理中具有明顯優(yōu)勢，一是具有生態(tài)和景觀雙重功能，灌木類植物種類繁多，護坡選用的灌木大都是園林綠化工程中常用的樹種，如紫穗槐、沙棘、連翹、月季、薔薇等。這些灌木不僅適應(yīng)性強，而且能營造出優(yōu)美的景觀效果。二是護坡效果好，灌木因其樹體較小、生長繁茂、根系發(fā)達、抗性極強等特點，特別適合于我國干旱、半干旱地區(qū)栽植，且對脆弱的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)能夠起到良好的恢復(fù)與保護作用。草本植物根系分布相對較淺，邊坡防護效果較差；喬木樹種用于邊坡治理，易于加大坡面負載，在大風(fēng)環(huán)境下極易造成滑坡或坍塌。三是便于管理且成本低，通過近年來的邊坡治理實踐，我們發(fā)現(xiàn)，邊坡種植的草本植物尤其是栽植當年夏季干旱時一般需2 d澆一次水，其養(yǎng)護所需成本相對較高；灌木對于水、肥需求量小，可有效阻擋陽光直射，保持土壤水分，避免因溫度過高水分大量散失而導(dǎo)致植物缺水死亡，養(yǎng)護成本相對較低。