公路邊坡植被保護的探討

李玉文　趙廣陽

摘要：在研究植物固土護坡功能的基礎上，本文還提出了適應東北地區(qū)氣候的一系列草本、木本等植物，并對其形態(tài)、生態(tài)特征進行總結歸納，為東北地區(qū)的護坡工程的實施提供選擇依據(jù)。

關鍵詞：公路邊坡；植物護坡；邊坡防護；施工；邊坡綠化

1公路邊坡防護的意義、作用及原則

我國的高速公路建設發(fā)展迅速，截止 2001年底，全國高速公路總里程已達19453公里（不包括港澳臺），比2000

年增加了3140里，居世界第二位。然而，高速公路建設是以破壞生態(tài)環(huán)境為代價的一項現(xiàn)代化工程，其開挖路塹、填筑路堤，都導致原生植被破壞、動物棲息地破壞、水土侵蝕等一系列生態(tài)環(huán)境問題，因此，恢復和重建高速公路邊坡及公路兩側(cè)的自然生態(tài)植被勢在必行。我國已經(jīng)十分重視道路建設中的生態(tài)建設和環(huán)境保護，在國發(fā) [2000]31號文件“國務院關于進一步推進綠色通道建設的通知”中指出：綠色通道要和公路、鐵路、水利設施建設統(tǒng)籌規(guī)劃，并與工程建設同步設計、同步施工、同步驗收。由此可見，高速公路邊坡的生態(tài)防護和環(huán)境綠化已成為當前公路建設的研發(fā)熱點和施工重點。

2層次分析法選擇固坡植物的種類

公路邊坡可用的植物種類較多。主要有草本、灌本、藤本植物以及喬木等。目前我國公路邊坡生態(tài)防護用植物在

多數(shù)情況下是采用草本植物。在國外草本植物也仍被廣泛使用。下面本文應用層次分析法來分析固坡植物種類的選擇。

在此分析方法的研究中，各種研究對象之間存在著較為明顯的層次關系，給研究分析工作提供了必要的客觀條件。以選擇最佳固坡植物材料為目標，以生態(tài)適應性、防護效果、經(jīng)濟效益和景觀生態(tài)效果準則為對象，各項影響因子為自變量，運用層次分析法對各種護坡要素進行排序。

(1)確定各個層次及其相互關系。將決策問題(草本植物及灌木樹種的選擇)分解成若干層次，其中最上層為目標層，最下層為因子層，中間各層為準則層，層間各因子緊密相聯(lián)，對目標層所起的作用井然有序。植物固坡的影響因子很多，選取其中較關鍵的因子建模。

(2)建立判斷矩陣。在本項研究中，判斷矩陣中的各個權重是根據(jù)分析的目的和結果，雖然帶有一定的主觀性，但在層次分析法中，利用數(shù)學方法對這些權重進行了修正，最終對各個權重做出了科學的定量。在進行定性的兩兩比較時，用數(shù)字1～9來表示各因子的相對重要性，數(shù)字越大，表明前者比后者的重要性越大，同時用該數(shù)字的倒數(shù)表示后者比前者的重要性。

邊坡綠化植物選擇的標準首先是其生態(tài)適應性，要求植物具有很強的適應性，定植后成活快、冠幅增長快，播種后出苗整齊、出苗率高、侵占性強、覆蓋率高，能夠很快適應邊坡的生態(tài)環(huán)境;其次是防護性要求，防護性準則是邊坡環(huán)保綠化的主要功能的體現(xiàn)，缺乏了防護性能就失去了邊坡綠化的目的；再次是經(jīng)濟效益；最后是美化景觀效果。由此建立準則要素的正互矩陣，得到各項準則的權重(表2-1) 。

一致性檢驗:計算可得：CI=0. 027, RI=0. 90, CR=0. 03<0. 1，滿足一致性指標，矩陣是可行的。

生態(tài)適應性是邊坡綠化中最重要的影響因素，它關系到植物在邊坡環(huán)境中能否生存和發(fā)育，如果沒有植物種類能夠生存下來，那么一切都是徒勞?？偨Y經(jīng)驗，得出適應性各因子的權重(表2-2)。對邊坡綠化生態(tài)適應性各因子一致性檢驗，計算可得：CI=U，完全一致，矩陣是可行的。

對邊坡景觀生態(tài)效果各因子作一致性檢驗:CI=0,層次總排序一致性檢驗，完全一致。CI=0. 0052, RI=0. 266, CR=0. 09<0. 1，滿足一致性要求。

通過計算與排序，選出最具競爭力的邊坡綠化植物。在排序中得分較高的因子是依次是根系分布密度，耐旱性、耐熱性、恢復能力、根系強度、養(yǎng)護管理成本、抗貧瘠性、植被覆蓋率、工程造價、生物環(huán)境質(zhì)量、耐踐踏性、工程使用年限、社會效益以及美感。根據(jù)表中幾項因子的標準化數(shù)據(jù)及其權重，計算出各種植物的分值并由大到小排序。

根據(jù)表中的標準化數(shù)據(jù)以及權重，計算出各草種的得分:結縷草0.6249, 狗牙根0.6107,彎葉畫眉草0.5782，竹節(jié)草0.5630，細葉結縷草0.5548，小冠花0.5469, 假儉草0.4981,野牛草0.4889, 百三葉0.4193。從得分可以看出，結縷草和狗牙根得分較高，故選擇這兩種草種作為固坡草種。

3結論

隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護的重視，植物固坡工程技術將獲得更加廣泛的應用，植物固坡技術必將更多地取代傳統(tǒng)的工程技術，如漿砌片石、噴射混凝土等；或是與傳統(tǒng)的工程固坡措施相結合，形成既能加固邊坡又能快速恢復植被的復合型固坡技術。本文針對植物加固邊坡的穩(wěn)定性以及固坡植物的選擇中遇到的問題進行了研究分析：

植物根系能夠明顯增大邊坡土體的抗剪強度，增加了邊坡的安全系數(shù)，但是目前的研究都停留在定性地分析根與土體的作用關系上。本文首次在定量分析其作用原理方面做些探索性的工作，論文通過對草本植物的根系(包括木本植物的側(cè)根系)與巖土體的相互作用的研究分析，建立了摩擦型力學作用模型，對木本植物主根與土的作用則建立錨固型力學模型。這為定量地分析植物根系與土體的相互關系提供了重要的理論意義和應用價值。

在草本植物的選擇中，本文運用層次分析法，結論表明：在通過計算與排序，在排序中得分較高的因子是依次是根系分布密度，耐旱性、耐熱性、恢復能力、根系強度、養(yǎng)護管理成本、抗貧瘠性、植被覆蓋率、工程造價、生物環(huán)境質(zhì)量、耐踐踏性、工程使用年限、社會效益以及美感。根據(jù)幾項因子的標準化數(shù)據(jù)及其權重，計算出各種植物的分值最終得出結論：結縷草和狗牙根中和得分較高，比較適宜應用于邊坡綠化。

本文運用列舉分析法對北方地區(qū)尤其是東北地區(qū)固坡植物進行選擇設計，將影響坡面植物生長的因子標準化，根據(jù)各自的特點進行取舍，按照當?shù)氐膶嶋H情況來選擇最有競爭力的固坡植物種類。

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