多樣性生物復(fù)合護坡技術(shù)及其效果

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簡介： 對草灌結(jié)合的多樣性生物復(fù)合固坡技術(shù)進行了探索和研究，旨在為公路、鐵路等生物護坡技術(shù)改進提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵字：多樣性生物 復(fù)合 護坡 綠化

甘肅省近幾年已建成高速公路六條約1000多km，由于甘肅省是一個多山的省區(qū)，公路多穿越梁峁與沖溝交錯的黃土丘陵溝壑區(qū)，公路所經(jīng)路段地質(zhì)條件復(fù)雜，土壤多以失陷性黃綿土為主，加之公路建設(shè)過程中土石方的挖掘移動較大，形成許多挖方和填方坡面，雖然在坡面進行了投資巨大的工程護坡措施，但是，單一的工程護坡措施不但造價高，而且坡面壓力大，天長日久易滑坡或塌方。為克服單純工程護坡技術(shù)之不足，本文對多樣性生物復(fù)合護坡技術(shù)進行了探索，旨在為公路、鐵路等生物護坡技術(shù)改進提供理論依據(jù)。

　　1、實驗材料與方法

　　1.1 試驗地自然概況

　　1.1.1 自然概況試驗于起至?xí)r間為2002年3月～2003年11月，實驗地選在甘肅省第一條按照國際通用規(guī)范菲迪克條款執(zhí)行的國道312線蘭州柳溝河至忠和高等級公路高邊坡上進行，坡面10～45o，海拔1514～1752m，年平均氣溫7～8.4℃，年平均降水量350㎜，無霜期160d，氣候春季干旱少雨多風(fēng)沙，夏秋炎熱降水量大，冬季降水量小而寒冷，降水量年際變化懸殊，豐、枯水年出現(xiàn)的頻率相當(dāng)大。

　　1.1.2 地質(zhì)概況綠化帶土壤中存在施工過程中留下的石灰、礫石等雜質(zhì)使得綠化用地受到嚴重污染，肥力大大降低。種植前土為未耕作的生土，土壤結(jié)構(gòu)性差，肥力低，鹽分含量高，鹽堿度大。

　　1.2 實驗設(shè)計采用預(yù)制塊菱形框架（1.5m×1.5m）或漿砌石拱形骨架（3.0m×3.0m）+生物地被復(fù)合護坡技術(shù)，取陽坡坡面處理好后在其內(nèi)移栽或種植多種草類和灌木混交，對照為單一的草類和灌木；三種栽植方式間隔一排菱形塊栽植。

　　1.3 實驗方法2002年3月上旬改良土壤，4月上旬建植混播草坪，4月中旬栽植小灌木，建植后按常規(guī)技術(shù)管理，觀察記錄出苗、成坪速度、高度、蓋度等，分析評價防護效果。

　　2、生物物種選擇與施工技術(shù)

　　2.1 多樣性生物物種選擇供試驗的生物植被選擇時應(yīng)以抗旱、耐瘠、耐鹽堿等抗性較強、耐粗放管理的草種和小灌木為主，最佳草種為紫花苜蓿（Medicago sativa L.），灌木為一年生紫穗槐（Amorpha fruticosa L.），建植前用小鏟疏松土壤，菱形框架施石膏10g、復(fù)合肥100g左右，拱形骨架施施石膏40g、復(fù)合肥400g左右。

　　試驗采用種子直播、苗木栽植的建植方法：①種子直播法：試驗區(qū)Ⅰ每個菱形框架內(nèi)沿等高線開溝溝寬5㎝，溝間距5㎝，播種20g，播后覆土2～3㎝，保持苗床低于工程防護塊3～4㎝②苗木栽植法：試驗區(qū)Ⅱ每個菱形框架內(nèi)沿等高線50×50cm行間距挖魚鱗坑，每坑內(nèi)栽植紫穗槐2～3株③草灌混播法：先按照苗木栽植法挖魚鱗坑栽植紫穗槐，空地再按種子直播法進行草坪建植。

　　2.2 多樣性生物復(fù)合護坡施工技術(shù)小灌木紫穗槐移栽前3h進行截干截干長20㎝，0.5h前紫穗槐按0.02%的生根粉水溶液侵根，然后按0.5%保水劑、10%的復(fù)合肥拌泥漿蘸根；魚鱗坑開挖為“品”形栽植。草坪建植后用細孔噴頭連續(xù)噴水，保持苗床濕潤，出苗后按常規(guī)管理技術(shù)管理；小灌木采用小口徑軟管“少量多次”逐坑灌溉。

　　3、結(jié)果與分析

　　3.1 綠化美化效果紫花苜蓿播后10d全綠，播種后22d幼苗高度達3～5㎝,已完全現(xiàn)綠（表1）。因澆水沖刷，種子及幼苗偏向坪床或魚鱗坑下邊緣分布。比較而言，草灌混播具有建坪塊、覆蓋度大等優(yōu)點，但具有出苗層次不齊的缺點。

　　表1 菱形塊內(nèi)草灌地被建植效果

建植方法建植時間（月、日）出苗期或發(fā)芽期（月、日）成坪時間或成活時間（月、日）蓋度（%）株高（㎝）均一性種子直播4.5～4.74.105.15～5.2548.612.0均勻苗木栽植4.15～4.175.25.20～6.542.022.6均勻草灌混播4.5～4.17 5.15～6.564.821.2較均勻

　　注：蓋度、株高、均一性為多次調(diào)查結(jié)果平均值

　　3.2 保持水土能力由于草類涵養(yǎng)水源、樹冠截留、苗根蓄水、林地滲透的作用，從而減少了地徑流量和減緩了徑流速度，減輕了土壤侵蝕。三種建植方式比較而言，在保持水土能力方面依次為：草灌混播>種子直播>苗木栽植（降水量多、持續(xù)時間長、雨強小情況下）。

　　表2 菱形塊內(nèi)草灌地被地徑流泥沙量測定

雨量（㎜）歷時（時：分）平均雨強（㎜/h）徑流量（m3/km2）土壤侵蝕量（t/ km2）種子直播苗木栽植草灌混播種子直播苗木栽植草灌混播75.67:439.8430.4435.9364.325.3021.2114.3636.50:4054.75415.32413.26306.149.4110.916.2640.14:159.442876.42768.81865.45.243.322.14

　　3.3 改良土壤作用所選用試驗草灌均為豆科植物，根系具有根瘤，對改良土壤物理性狀和增加土壤養(yǎng)分狀況效果明顯。據(jù)測定三種建植方式，在改良土壤方面能力大小依次為：草灌混播>種子直播>苗木栽植。

　　表3 栽植前后菱形塊內(nèi)土壤理化性測定

栽植前后全氮N%全磷P%有機質(zhì)%PH值全鹽%備注種子直播地前0.170.222.907.801.04 后0.240.173.027.680.96 苗木栽植地前0.180.222.897.851.06 后0.230.183.007.700.94 草灌混播地前0.180.212.907.881.03 后0.300.153.227.600.87 

　　注：栽植前土壤施肥后測定，土層均以厚度30㎝以內(nèi)測定

　　4、小結(jié)

　　根據(jù)試驗過程中單個種植草坪邊坡、單個灌木邊坡與草灌木邊坡綠化防護效果來看，草灌結(jié)合的生物固坡技術(shù)，一方面比較具有建坪塊、覆蓋度大的特點。另一方面能很快形成比較穩(wěn)定的保持水土、降低地表徑流的植群落；草、灌木結(jié)合的方式是行之有效的邊坡生物防護方式。我們力求采取草、木本相結(jié)合使用的防護結(jié)構(gòu)；灌木、草類固坡的方式，即結(jié)合草類、灌木護坡各自優(yōu)點，通過人工的方式誘導(dǎo)，加速植物的生長、演替，使綠化后的植物群落與相鄰地區(qū)相互吻合，以達到邊坡形成保持水土、降低地表徑流的自然生態(tài)系統(tǒng)。

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