張 霄
(中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院北京100083)
我國高速公路邊坡生態修復研究綜述
張霄
(中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院北京100083)
本文論述了我國高速公路建設對自然環境造成的影響,闡述了邊坡生態修復的重要性與必要性。同時,本文總結了目前我國常用的16種邊坡生態恢復技術,總結了其試用條件與優缺點。另外,指出了我國在高速公路邊坡生態修復領域所存在的不足,提出了更經濟更快速的恢復方法。
高速公路邊坡;生態修復;生態修復技術
邊坡生態修復是指用植物體本身或者植物和非生命材料相結合的工程方式來進行人為干預,促使被破壞的邊坡生態環境快速恢復,最終目的是形成與原來相似的自維持植物群落來提高邊坡表面抗沖刷的能力,穩定坡面和防止侵蝕。邊坡生態修復是一種有效的護坡、固坡手段。
為了使被恢復的邊坡不出現二次退化,植被數量減少,覆蓋度下降,恢復失敗等問題,我們在生態修復工作中需遵循一定的原則。邊坡生態恢復設計應安全長效、因地制宜;喬灌草相結合;固氮與非固氮品種相結合、深根性與淺根性品種相結合、觀花和觀果品種相結合。
邊坡生態恢復的目標植物群落應符合:(1)植物生理學、生態學特性適應于邊坡所在地的自然環境;(2)植物群落所具有的功能近似于自然;(3)景觀近似于自然;(4)植物群落可在少量甚至沒有人為養護的條件下自維持。
目前,日本在生態恢復技術研發方面處于世界領先地位。其成熟的生態恢復技術主要有客土噴播法、厚層基材噴播法、種子噴播法、植生網法、肥料袋法、植生帶法、植生袋法等。我國邊坡生態恢復技術還處在發展階段,主要技術有:厚質基層噴附技術、植生混凝土噴附技術、液壓噴播法、OH液植草護坡技術、土工網植草護坡以及蜂巢式網格植草護坡技術等。本文根據坡度,巖土物質組成,高度等因素,歸類總結了16種我國常用的邊坡生態恢復技術見表1。

表1 我國邊坡生態恢復常用技術
雖然我國的邊坡生態修復工作在近幾年取得了不錯的效果,開發了適用于不同環境的修復技術,但總體上講我國對邊坡生態修復的研究還遠沒有達到西方國家的水平。本文根據現有資料總結了以下不足之處。
3.1路域生態環境研究較少
主要指施工前對高速公路周邊生態環境研究不足,包括植物、動物、微生物等。同時,對高速公路建設所造成的各類影響的定量研究更是少之又少。另外,高速公路建設過程中破壞程度之大也令恢復工作較難開展。
3.2植物選擇與配置研究不足
邊坡生態修復工作中最主要的一環就是植物優選,但我國地域遼闊、氣候地質地貌多樣,植物選擇與配置復雜,現有研究遠遠不能滿足實際工程運用。高速公路沿線植物組成不同,而我國高速公路物種選擇單一,整條公路均選用一種植物配置,這大大的降低了高速公路沿線的物種多樣性。這將不利于植被日后的生長,養護花費巨大,甚至可能導致恢復失敗。
3.3邊坡植被恢復的技術研究
我國關于技術方面的研究相對較多,但荒漠、高原、高陡巖石邊坡等特殊地理環境條件下的植被恢復技術還有待研究。
3.4養護花費巨大與管理研究欠缺
主要是質量評價、抵制雜草、病蟲害等,尤其是抵制侵占性強的惡性雜灌草的研究,我國在這方面的研究極少。
3.5恢復后植被群落研究少
包括不同邊坡類型植被群落的抗蝕性、穩定性、多樣性、演替等的研究。恢復后植被群落是否穩定是衡量植被恢復成功與否的關鍵,因此群落研究也是植被恢復研究的重要內容。但目前相關研究較少,尤其是我國植被恢復歷史已經近10年,但缺乏植被恢復后期的相關跟蹤報道,在一定程度上制約了我國植物恢復質量的提高。
我國高速公路邊坡修復起步較晚,與西方國家,尤其是日本相比,我國在理論與實踐上存在較多問題。我國早期修復工作忽略了許多問題,比如不同地區、不同降水程度、不同坡度、坡高、坡向、土壤厚度、質地等,沒有做到因地制宜的選擇合適的生態恢復技術。若將這些因素考慮在內,可以提高生態修復成功率,減少養護費用。同時,本文認為應加強生態修復后的評價與監管工作,根據不同地區、不同條件建立不同的邊坡生態修復效果評價體系。
另外,有必要建立不同地區土壤種子庫,利用土壤種子庫來進行生態恢復是一種快速并且節省的恢復方式。土壤種子庫中的鄉土植物種子具有當地特有的遺傳基因和變異特性,這種方法可以最大程度的保持當地生物多樣性、豐富群落物種組成、使植物群落更接近自然狀態,還可以不擾亂遺傳基因、保全土壤養分等優點。
[1]邊策.中國高速公路與美國高速公路發展比較研究[D].北京交通大學,2012.
[2]徐琛.高速公路建設與城鎮化發展研究[D].合肥:安徽農業大學, 2013.
[3]潘樹林,王麗,辜彬.論邊坡的生態恢復[J].生態學雜志,2005,02: 217-221.