王冬妮
(明光市林業發展中心,安徽 滁州 239400)
近年來,我國城市化建設速度加快,而建設過程中的環境問題也逐漸顯現出來,這對人們的生活和健康帶來了不利的影響。為了提升城市環境質量和生態穩定性,我國政府加強了對環境建設的投入,旨在進一步改善我國各城市環境質量[1]。坡面綠化是城市園林工程建設的重要組成部分,也是促進城市生態環境建設的重要途徑。坡面綠化技術的合理應用對于生態效益和社會效益的實現具有積極作用,但坡面綠化技術具有較大的實施難度。只有實現對植被的有效利用,才能夠更加有利于生態平衡的維持。此外,坡面綠化的實施在美化環境、水土保持以及空間利用等方面均具有重要的意義。因此,對不同類型邊坡綠化的科學設計,有利于形成典型綠化模式,引導坡面綠化目標的更好實現。
坡地是一種常見的微地貌類型,尤其是在山地較多的國家。市政道路工程和房屋建筑工程等城市化的大規模建設使得城市坡地逐漸增多,而坡地的自然恢復需要很長的時間[2]。對于坡地相關問題的研究逐漸豐富,如穩定性與綜合治理、邊坡適宜性植物配置、園林工程與綠化施工工藝、生態修復與應用等方面。其中,用于穩定邊坡,防止滑坡和坡地侵蝕的坡面綠化技術得到廣泛應用。
坡面綠化技術源自于草坪技術,如今坡面綠化技術已經成為了融合工學、農學、美學等多學科的綜合技術。與發達國家相比,我國對坡面綠化技術的研究較晚,主要分為三個階段,第一階段是在20世紀80~90年代初期(初步開拓階段),該階段對于坡面綠化技術的研究主要是想通過種植草本植物實現邊坡快速綠化。第二階段為20 世紀90 年代初期~90 年代末期(緩慢探索階段),這一階段坡面綠化所使用的植被種類得到了豐富,喬木、灌木和藤本植等在坡面綠化中也得到了應用,這對于解決單一植被適宜性不強的問題起到了較好的作用。第三階段在20世紀90年代末期至今(快速發展階段),這一時期更加注重坡面綠化的理論研究,相關理論體系不斷完善。
隨著坡面綠化技術的發展,其技術實施的目標也從穩定和保護坡地轉變為景觀建設、生態恢復和增加美學價值等相結合[3]。在技術方面也不斷發展,主要包括以下方面:(1)生態工程與生態技術,生態工程是指針對自然或人為危害管理場地的長期生態戰略,將土木工程技術與天然或人造材料相結合,以獲得保護、恢復和維護環境的快速、有效和經濟的方法;生態技術(Eco-technology)是指積極主動地設計可持續的生態系統,將人類社會與自然環境結合起來,使兩者都受益。研究表明,植被作用的充分發揮可通過土壤保護技術、地面穩定技術、綜合施工技術以及輔助施工技術實現。另一方面體現在生態恢復(Ecological Restoration),其主要以生態系統以及良好的人與自然關系的重新建構為目標。(2)邊坡重種植(Slope Revegetation),研究表明,不同功能類型的植物混合可以減少地表水侵蝕并結合輕基質質量運動來改善土壤恢復能力,如土工格柵和椰殼網的使用是最好的,在高坡和陡坡的綠化中非常有用。(3)用于坡面綠化的技術,主要通過MS 和GB、垂直綠化技術以及人工鉆孔技術實現,每一項技術都有其自身的作用,如防止土壤侵蝕、提升美學、實現生態和環境效益等。
三維植物網的主要材料是熱塑性樹脂,有兩個層面構成,一是由平面網雙向拉伸后形成的基礎層,另一層是在一定溫度下形成的呈現出波浪狀的網包層[4]。三維植物網技術是指運用網被的形式把所需種植的植物包圍在其中,防止植被受到惡劣環境的損害,保障植被的正常生長環境,充分發揮坡面綠化技術的作用。三維植物網技術的應用具有一定的優勢,能夠廣泛應用于道路坡、高切坡等各類土質邊坡、強風化巖石邊坡和土石混合坡的防護,從而真正地發揮坡面綠化技術防止坡面水土流失的作用。當前,我國使用的網包大多為多層聚合物,坡率≤1∶1.25,每一層的坡高<10m的土質邊坡是該技術的主要應用對象。
護坡草坪技術是指通過人為的干預,在坡面上鋪設天然的草皮,這種技術實施簡單,且施工成本相對較低,能夠快速達到綠化的效果。護坡草坪技術是目前應用頻率最高的坡面植被保護技術,在高度適中的土質坡面以及風化嚴重的巖層坡面上得到了廣泛應用。護坡草坪技術的實施條件為穩定的邊坡、坡率不超過1∶1.0(局部可不超過1∶0.75)、每級坡高不超過10m的邊坡。該技術的使用能夠使得草皮原有土壤與坡面土壤得到更好的黏合,草皮的生命力又較為頑強,且適應環境能力強,能夠實現優化坡面綠化效果的積極作用。
骨架植被護坡技術主要用于解決土體較軟的坡面綠化施工難題,所以常應用于坡面不穩定的土體山坡,如山體護坡、河岸護坡和道路坡。實際上,骨架植被護坡是坡面防護和坡面綠化兩方面的結合,常采用漿砌石或混凝土框架,以有效增強坡面整體性。骨架植被技術的施工環境要與之相對應,該技術在降低大范圍滑坡和泥石流等地質災害的防治方面具有一定的優勢。
植生袋的應用優勢體現在耐用性、透氣性和透水性等方面,其主要材料是遮陽網和無紡布。植生袋技術的原理在于利用三角穩固的方式有效緩解邊坡處較大的靜水壓力,保持綠化系統,提升邊坡的綠化效果。植生袋技術的優點在于其施工簡單,可利用U 形釘、竹簽等來穩固植生袋,且在3~5 年的時間內會逐漸降解,主要應用于地質和氣候相對優良的地區,適用于生態修復、邊坡治理等。
生態袋是一種新興技術材料,以合成材料為主,在抗酸堿、耐凍融方面具有一定優勢。生態袋技術具有很高的實用性,其使用壽命可達到50 年以上,但我國使用生態袋的年限較短,很多數據還需在使用過程中進行摸索。在生態袋技術的使用過程中,需與連接扣、工程扣、扎口袋、鐵絲網、土工格柵及扎口線等工程設備設施聯合使用,才能發揮出實際作用。此外,應結合其特點和價格等因素,進行綜合考慮,保證使用效果和經濟效益。
噴混植生植物護坡技術是一項隨著人們的綠色環保意識不斷提高而形成的全新的、生態的、科學的防護手段。該技術利用液態播種原理,先將生命力較強且具有綠化功能的種子進行科學處理,然后將其與基質材料進行混合拌制,再利用攪拌器將混合液攪拌到完全懸浮的狀態,并且利用離心泵將混合液導入消防軟管中,再經噴槍噴播在邊坡裸露地面上的方法。該技術可以形成均勻覆蓋層,噴射結束之后還要進行養護,提高植被種子的發芽率。噴混植生植物護坡技術的實施一方面能夠保證植被密度的均勻,另一方面有利于植被和坡面土壤更好地結合,為植被的生長提供良好的環境保障。目前,噴混植生植物護坡技術在各項防護工程中應用較為廣泛。該技術的實施需要以地質和氣候條件為依據,其對使用坡面的要求為坡率在1∶0.6以下,坡率在1∶0.6~1∶0.4之間節理發育[5]。
典型綠化模式涉及山體防護型坡、道路沿線景觀坡、城市高切坡和城市休閑空間綠化坡等不同類型邊坡,科學設計引導,能有效提升城市邊坡的穩定和坡面的綠化水平。
山體是山城的重要特征之一,山體坡綠化應設計為山城綠地的特征,突出山城綠地的特色[6]。山體坡綠化應體現季節變化的植物景觀特色,營造出多樹種類型、不同色彩以及豐富季節變化的特色景觀。在山體坡綠地上,采用自然生態式,保持與周邊景觀風格協調一致。山坡綠化要融入生態自然景觀的設計理念,要以修復生態為前提,遵循營建自然林、適地適樹、模仿自然與生態景觀設計的原則,通過合理的布局實現提高植物種類、數量以及質量的目標。對于穩定山體的邊坡綠化模式設計,應以自然生態綠化模式為指導思想,其植物配置模式為(色葉/開花)大喬木+(常綠/落葉)大喬木+(色葉/開花)小喬木+(常綠/落葉)小喬木+(色葉/開花)灌木+(常綠/落葉)灌木+地被。使用的植物搭配應該具有多樣性,保持景觀隨季節變化而有不同的景觀欣賞性。
道路景觀是動、靜態兩種景觀相結合所形成的綜合景觀,人的視覺對不同運動速度有著不同的視覺感受。在高速行駛過程之中,人對道路的景觀僅能留下整體印象,往往會忽略更多細節的景觀,因此大規模有序的景觀是道路景觀的主體。對于道路沿坡景觀的設計,應以植物規劃模式為主導思想,需要植被更具色彩,在重要節點位置運用如花境和立體花壇,對其進行精細化布置,增加景觀的視覺觀賞性,使設計更加多樣化,豐富道路坡景觀[7]。植物配置模式為:(色葉/開花)大喬木+(常綠/落葉)大喬木+(色葉/開花)小喬木+(常綠/落葉)小喬木+(色葉/開花)灌木+(常綠/落葉)灌木+地被+開花草本+草坪。
在城市化建設的工程活動中不可避免地會產生人工削坡,高切坡“高”和“陡”的特征加大了高切坡治理工程、綠化施工以及后期養護管理的難度,這就要求充分了解高切坡的特點。在進行城市高切坡的綠化設計時,可基于生態防護、景觀效果以及安全穩定三個方面考慮[8],以垂直綠化為主導思想,如采用生態種植板(50cm×50cm)。該方法可設置墻體綠化的形式,其優點是通過選用具有通氣性、高保濕性和強排水性基質材料,更適合植物栽培。在固化成型的同時,還可以根據不同的要求將其改成不同的形狀。結構安全,無基質固化損失,后期植物生長持續時間長,后期維護成本相對較低。植物配置模式為:(色葉/開花)常綠灌木+地被+開花草本。
城市休閑空間與城市居民日常生活有著極為密切的聯系,在城市休閑空間綠化坡的建設中應體現出人文關懷,并具有適宜城市居民生活的空間環境與尺度,在處于重要節點位置的綠帶,需對其精細化、特色化的設計,將花境靈活地運用、點綴開花植物和不同色葉植物,注重綠化景觀的視覺觀賞性[9]。對于城市休閑空間綠化坡的設計,應當以植物混栽模式為指導思想,讓植被的選擇和配置更具色彩,增加設計的多樣性,豐富休閑空間坡景觀,使環境變得更美、更綠,充滿休閑情趣。其植物配置模式為:(色葉/開花)大喬木+(常綠/落葉)大喬木+(色葉/開花)小喬木+(常綠/落葉)小喬木+(色葉/開花)灌木+(常綠/落葉)灌木+地被+開花草本+草坪。
在新型城鎮化發展戰略背景下,生態文明和以人為本成為城市發展的基本理念,城市人居環境的建設成為新時代城市建設發展的重要目標。在我國,坡地類型多樣復雜的城市,恰當的坡地綠化不僅可以改善生態環境,增加城市綠化面積數量,而且能適應各類城市的空間特征,突出各自城市的特色,營造獨特的城市景觀。
邊坡綠化設計和建設應遵循生態修復原則。邊坡綠地是綠地系統的重要組成部分,特別是在山地特色突出的城市中,邊坡類型多且面積大,應將其納入到營造城市整體生態格局框架下來考慮邊坡綠化問題,同時由于邊坡特殊的地理條件,也成了營造城市多樣化生境的重要基礎,對促進城市景觀多樣性及生物多樣性有重要意義。