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边坡生物防护研究现状初探边坡生物防护是一种通过植被的生长与发育来增强边坡稳定性、防止水土流失并改善生态环境的技术。近年来,随着生态环保理念的深入推广,边坡生物防护逐渐成为研究热点。目前的研究主要集中在以下几个方面:一是植物选择与配置优化,不同区域和气候条件下的适生植物筛选是关键,需兼顾根系固土能力与抗逆性;二是土壤改良技术,通过添加有机质或微生物菌剂等手段改善贫瘠边坡土壤条件,促进植物生长;三是施工工艺改进,如喷播、植生袋、三维植被网等技术的应用,提高了施工效率和植被成活率;四是监测与评价体系构建,利用遥感、物联网等现代技术对边坡植被生长状况及防护效果进行动态监测。
然而,当前研究仍存在不足,例如针对极端环境条件下植物适应性的研究较少,且缺乏长期系统的生态效应评估。未来应加强多学科交叉合作,探索更加高效、经济的边坡生物防护模式,同时注重区域特异性,推动其在实际工程中的广泛应用。
SICHUANCAOYUAN
坡生物防护研究现状初探
四川四海倍特生态环境工程研究所,四川成都610041
TheResearchofSituationonBiologicalProtectiononRockSlope
SichuanSihaiBrillianEcologicalEwironmentEngineeringResearchInstitute,Chengdu610041]
在国外,边坡生物防护和工程防护研究是共同进行 的。目前边坡生物防护研究在各项领域已经达到很高水 平,从植被选择、喷播基质配方、施工工艺到养护管理 均已经很成熟。植被上采用乔、灌、草相结合的立体式 绿化,既能保证边坡绿化稳定长久,又能美化环境、恢 复原有的自然植被。施工工艺上主要采用液压喷播与客 土喷播相结合的原则。我国边坡生物防护研究起步较 晚,随着国民经济的迅速发展,高等级公路的不断修 建,边坡生物防护开始受到人们的重视。这不仅是因为 边坡生物防护经济可行,而且有着工程护坡无法比拟的 社会效应和生态效应。它能改善高速公路两边的环境, 起到防护、固坡作用,同时能缓解司乘人员旅途疲劳 利于行车安全。因此边坡生物防护是一条切实可行的途 径。有关这方面的研究,国内有一些报道,但尚处于初 始阶段,下面就此进行简述
1.1 初期阶段1984年,我国第一条高速公路通 车,从那时起,边坡生物防护便成为一个新的课题。起 起 初主要靠铺植草皮来做边坡绿化,当时的效果还可以, 达到即铺即绿的短期效果。但由于公路边坡结构特殊 土层薄弱,保水性差,管理不便,草皮很容易枯死,成
活率低。这是因为在草皮移植过程中,对草种根系损伤 较大;在新的环境中扎根之前,草皮有一段休眠期,在 此期间,要求始终保持湿润状态,若水分供应不及时 势必导致草皮枯死。由于此方法投入高,不易管理,随 着高速公路建设的不断增加,这种方法被逐渐取代。 1.2引进新技术阶段近几年来我国边坡绿化主要引 用国外先进的喷播技术,主要有两种方法:液压喷播和 客土喷播。高速公路边坡绿化主要采用液压喷播,这是 因为液压喷播具有许多优越性:(1)由于使用覆盖料、土 壤稳定剂和专用肥料,加之喷播设备的喷射功能和加接 软管等,喷播方法很适用于高边坡及贫瘠地带的强制绿 化,不需要大面积换土:(2)对绿化地的要求不高,只要 有土的环境均可用液压喷播,省工省时,不至于人为带 进中间杂草,便于后期管理:(3)覆盖料和土壤稳定剂的 共同作用,能有效地防止雨水冲刷,避免种子流失(4) 喷播效率高,每天可完成万余平方米(5)草种配比灵活 多变,可据不同地域、不同气候和不同播种季节选择不 同的草种组合。此方法在高速公路上应用取得了较好的 效果,主要在难度较小的土质边坡上应用。 客土喷播的应用较液压喷播有不同之处:(1)客土喷 播施工难度较大,主要在岩石边坡和混凝土边坡上使 用:(2)需加入高边坡专用基质,加入客土和缓效肥料 (3)需加入土壤稳定剂、消毒剂,加入植物纤维:(4)投 入大,有技术难度。
1.3植被及养护管理方面研究现状国内在边坡绿化 方面有一些研究,包括植物种类、混播比例、后期养护 管理等。但尚处在初期阶段,没有完整总结出一套适合 于中国各类环境的边坡治理方法。如中山大学席家宾、 山西省农科院刘建宁等对草种混播比例作了一些研究, 总结出适宜于当地生长的混播组合,指出3~4个品种 混播效果较理想,品种过多或过少均生长不良。另外也 有一些人对养护管理作了部分研究工作,但所总结出的 经验不能在其他环境使用。总之,目前所作研究还处于 初始阶段,为了使边坡绿化工作少走弯路,应从多方面 作深入的研究工作。
2.1 草种品种单一边坡绿化景观效果较差,固坡效 果不理想,有些地方出现植物倒伏,甚至在个别地方出 现滑坡现象,如四川的成雅高速公路和成乐高速公路。 2.2对草种混播比例缺乏研究许多单位凭经验甚至 盲目施工,而不是按科学的混播比例来进行实施。 2.3 3边坡绿化中很少考虑草花和灌木种子的加入日 由 于草种寿命有限,势必会影响边坡的稳定性。 2.4对喷播基质缺乏研究引用客土喷播后,对喷播 基质缺乏研究,不能达到预期的效果。 2.5野生资源应用较少目前边坡绿化施工中主要采 用外来品种,然而野生品种的抗逆性和适应性比任何外 来品种都强。若能利用野生植物品种来进行边坡绿化将 有着深远的意义。野生藤本植物的应用亦较少,在边坡 绿化中,草种和灌木的抗逆性是有限的,缺少了野生藤 本植物,将影响到边坡的景观效果及其稳定性。
2.6 对边坡土壤肥力的变化缺乏研究土壤肥力水平 直接影响到边坡绿化的后期效果。
3.1 1 适应于各种环境、不同季节的草、花、乔灌木品 种的研究对于这一方面,主要应从植物根系、植物扩 张性、生长速度、抗逆性、生长年限、适应土壤范围以 及气候带等来开展工作。品种选择应注意外来种与当地 种的差异,必须对当地植物群落进行调查,选择一些与 当地种接近的植被或野生植被则比较理想,这有利于保 护本地植物生态群落。否则会影响本地植物群落正常生 长,破坏生态平衡。
3.2适应于各种环境的草种、花树种混播组合的研究 选择优良组合,首先应注意草种之间的混播,豆科和禾 本科结合,冷、暖季节草种结合。其次再考虑草与花以 及和树的混播效果,使植物群落生长达到优势互补,形 成长期稳定的植物群落。
边坡生物防护研究现状初探
3.3客土喷播中基质材料的研究客土喷播中基质材 极其重要,基质材料的配方直接影响植物生长、边坡稳定 性和植物抗逆性。要达到植物良好生长之目的,保证边坡 稳定美观,基质中的各类添加剂是研究的主要内容。 3.4野生植物品种和攀援植物在边坡中的应用野生 资源品种是丰富多彩的合肥市蜀山区商业广场转换层模板施工方案,若能选择一些景观效果较好、 容易繁殖的野生植被,将对边坡绿化工作带来新的突破。 对于高难度石质边坡、混凝土边坡绿化,单一使用草本和 灌木其效果难以保证。为了做到边坡的长期稳定,承受常 年的雨水冲刷,加入攀援植物是十分必要的。
3.5施工工艺及养护管理技术的研究由于高难度石
质边坡以及混凝土边坡生物防护的施工工艺,主要从工 程上混凝土喷播演变而来,施工中存在许多局限性: (1)施工工艺:施工工艺受气候的影响较大,一旦下 雨,就无法施工,直接影响工期。(2)施工速度:以 坡面喷15cm厚计算,每天只能喷150~200m²,按业 主的要求很多就难以完成。因此,改进现有的施工工 艺,将有利于施工进度及质量。 养护管理技术对边坡前期植物生长有很大的影响, 在实际工作中总结出一条能适应于各种环境的养护管理 方法,将大大提高边坡的生态效应。 3.6生态效应的研究边坡生物防护的最终目的是提高 边坡生态效应,保证道路系统的安全畅通,给司乘人员创 造一个宽松、优美的环境,减轻司乘人员的疲劳,利于行 车安全、因此,对生态效应的研究有着深远的意义。