邊坡綠化節(jié)水栽植技術(shù)

交通基礎(chǔ)建設(shè)對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了無可替代的作用，同時加速了經(jīng)濟生產(chǎn)活動。但由于中國地形多樣、地貌復(fù)雜，在公路建設(shè)尤其是高速公路建設(shè)過程中，存在大規(guī)模挖方，造成較大規(guī)模的路墊邊坡裸露，原有植被消失造成區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)受損。挖方區(qū)域土壤表面結(jié)構(gòu)被破壞、有效養(yǎng)分缺失；石礫、母巖裸露造成地面熱輻射循環(huán)加速，加大地表晝夜溫差；物理風化嚴重，水分蒸發(fā)加快；降水易形成地表徑流，水土流失嚴重，道路排水系統(tǒng)易被堵塞；在風力資源豐富區(qū)域，邊坡受風蝕作用影響較大。為降低路基挖方對原有生境破壞的影響，建設(shè)綠色公路，路墊邊坡需進行再造或再恢復(fù)。目前，邊坡綠化主要方式有客土噴播、植草、骨架植草、攀爬類植物防護、三維植被網(wǎng)及土工格柵植草等；植被類型一般為混播草、草灌結(jié)合、灌木、藤蔓植物、草-灌-喬結(jié)合等。不同施工工藝及植被組合各有優(yōu)缺點，但都能起到再造或再恢復(fù)邊坡生態(tài)環(huán)境的作用；然而，由于開挖后的邊坡立地條件、水源限制，在植被保活及持續(xù)發(fā)揮生態(tài)作用方面需要極大的經(jīng)濟、人力投入。另外，由于施工粗放、水資源短缺，邊坡植物成活率低，綠化效果差。

1 工藝原理

邊坡節(jié)水施工技術(shù)主要包括加深種植穴、苗木預(yù)處理、種植穴預(yù)處理、魚鱗樹堰結(jié)構(gòu)、栽植系統(tǒng)、防蒸騰系統(tǒng)等。苗木預(yù)處理由起苗前補水、運輸中保水、栽植前補水等部分組成；種植穴預(yù)處理由栽植前翻土、栽植前曝曬、栽植前補水、栽植前施肥等部分組成；魚鱗樹堰結(jié)構(gòu)由引水槽、儲水隆組成；栽植系統(tǒng)由施肥、修根、栽植組成；防蒸騰系統(tǒng)由抑制蒸騰劑、樹堰覆蓋組成。

加深種植穴有利于收集地表徑流、防止水土流失，在大風天氣保溫植物根部，并減少地表蒸發(fā)；苗木預(yù)處理可配合起苗前摘葉修剪，使苗木保持充足水量，提高苗木抗風險能力和成活率；種植穴預(yù)處理可改善土壤團粒結(jié)構(gòu)、增加周圍土壤水肥含量；地表徑流通過魚鱗樹堰結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)水分的最大化利用，同時減少地表徑流對邊坡的影響；通過栽植系統(tǒng)可重建苗木下層土壤的毛細管傳輸結(jié)構(gòu)，增加下層水分上運能力；防蒸騰系統(tǒng)可降低植物蒸發(fā)，減少地表蒸發(fā)。

2 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

3 操作要點

加深種植穴。首先以設(shè)計圖紙為基礎(chǔ)，結(jié)合坡面實際立地條件，繞開巖石，在坡面確定種植穴點位，確定過程中，以栽植后易成活且有景觀效果為宜。然后按照已定的點進行種植穴挖掘，以種植穴下坡沿為基準垂直挖掘，深度滿足種植穴下坡沿到植物地徑的垂直距離15～20 cm，半徑為設(shè)計半徑的1.5倍，種植穴底土壤深翻20 cm，內(nèi)壁土壤進行疏松處理；最后對挖好的種植穴進行曝曬處理，曝曬時間宜長為佳。

種植穴預(yù)處理。首先加入0.5～2 kg腐殖質(zhì)土深翻攪拌后繼續(xù)曝曬，苗木栽植前2 d，向種植穴灌水至土壤含水量飽和狀態(tài)，種植前1 d加入0.3～2 kg農(nóng)家肥、豆粕或生物有機肥并將種植穴底整理為凹形鍋底狀。

苗木預(yù)處理。苗圃地起苗前1 d灌透水1遍，保證植物充足水分。起苗后疏除部分枝條減少水分消耗并剪除干枯、病蟲害及傷枝，摘除2/3葉片包裹土球，在運輸過程中保證覆蓋緊密，減少植株水分流失。苗圃地需距離施工場地較近，到場苗木盡快栽植，切忌長時間露天存放。

栽植系統(tǒng)。向種植穴施入適量底肥并灌入種植穴容量1/3的水，栽植苗木，回土后適度踩實澆水至種植穴下坡沿線，水下滲后填土覆蓋綻裂縫，踩實。回填中，若原土質(zhì)地極差，建議使用其與客土的混合物。

魚鱗樹堰結(jié)構(gòu)。沿種植穴下坡面外圍起堰10～15 cm，夯實內(nèi)外堰壁，防止漏水。堰左右兩側(cè)向外延伸，形成集水槽，便于收集自然降水到樹堰。

防蒸騰系統(tǒng)。利用碎石、沙礫等覆蓋樹堰裸露土壤，有效阻斷樹堰表土的毛細導水作用，減少下層水分的向上運輸；同時覆蓋物可有效避免風、日光等造成的樹堰失水，起到保水作用。全樹噴施抗蒸騰劑，減緩植物自身的蒸騰作用，修剪剪口直徑大于3 cm的枝條，并涂抹傷口愈合劑。

養(yǎng)護。植株養(yǎng)護在綠化建設(shè)中至關(guān)重要，養(yǎng)護成功與否直接關(guān)系到苗木最終成活率、坡體生態(tài)恢復(fù)程度及生態(tài)功能。可將養(yǎng)護分為栽植后一年缺陷期養(yǎng)護與運營階段養(yǎng)護。缺陷期養(yǎng)護主要作用是保證苗木成活率，以適時適量補水為主；在植株栽植后1周不用灌水，可噴施藥物預(yù)防病蟲害，在無自然降水情況下，每10 d澆1次水，每次2 h，以樹堰不積水為宜；在植株休眠期，寒冷地區(qū)易受凍害。苗木要在第1次霜降后（即土壤表層夜晚上凍、白天不上凍時）澆足防凍水，保持冬季土溫，減少凍土深度，增加小區(qū)域空氣濕度，降低地面熱輻射，防止凍害。植株經(jīng)過缺陷期緩苗，逐步恢復(fù)生長勢后進入運營期養(yǎng)護，植株根系已深入邊坡原有土壤，可實現(xiàn)“零養(yǎng)護”，在節(jié)約成本的前提下，發(fā)揮生態(tài)作用。

4 結(jié)果論證

本文以甘肅省天水市武山縣高樓鄉(xiāng)的燕屲梁防風固土工程為例進行研究。此工程所在區(qū)域為西北干旱區(qū)，年平均降水量200～400 mL，夏季干旱少雨，冬季多風少雪，土壤以黃壤土與石礫為主，土層1 m深處含水量不足10%。2016年4月，應(yīng)用此栽植技術(shù)栽植花椒6萬株，2017年6月，花椒成活率為93.7%，2018年9月，花椒成活率為90%。目前，此項目花椒長勢良好，效果明顯。本栽植技術(shù)充分利用精細栽植的優(yōu)勢，節(jié)約了水資源及養(yǎng)護成本，經(jīng)統(tǒng)計，此工程經(jīng)缺陷期養(yǎng)護后，成活率較同區(qū)域常規(guī)種植工程提高8.4%左右，避免經(jīng)濟損失約7萬元；在缺陷養(yǎng)護期內(nèi)，節(jié)約水資源約3.6萬m，節(jié)約人工成本24萬元。經(jīng)計算對比，與傳統(tǒng)栽植技術(shù)相比，本技術(shù)節(jié)約工程造價3%～10%，運營期資源節(jié)約成本未統(tǒng)計。

本技術(shù)通過對栽植過程的精細化操作，改善了植株生長土壤條件，為其恢復(fù)生長勢奠定基礎(chǔ)；在種植穴提前施肥灌水引導肥料向下淋漓，栽植后，利用根系趨肥性，促使其向下扎根，提高根量，加強植株抗旱能力，提高苗木成活率。利用切斷表層土壤毛細導水的手段，減少地表蒸發(fā)，實現(xiàn)土壤長時間保水，達到節(jié)約水資源的目的，利用魚鱗樹堰集水，收集更多自然降水，提高了經(jīng)濟效益。

本技術(shù)通過降低人工養(yǎng)護，減少養(yǎng)護期機械使用，實現(xiàn)資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)保的雙重目的，為交通不便、水資源短缺地區(qū)邊坡施工工作提供了新的思路。