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灌木在边坡绿化生态防护中起到哪些作用?
来源: 发布日期: 2021-12-15

在交通、水电、矿山等工程建设的施工过程中,原地貌植被的破坏不可避免,开挖、弃土、弃渣等现场会给和谐的自然环境留下大量的裸露边坡。这些边坡有的是岩质边坡,有的是土质边坡,高陡低缓不规则,凹凸不平整。根据恢复生态学原理,在排除环境干扰的条件下,土质边坡可以通过自我修复、恢复的能力,但这需要很漫长的过程,随着环境的变化有很多不确定性,不能及时达到防护和绿化的效果。岩质边坡因缺乏植被生长的土壤营养基质条件,更难于自我恢复。只有借助人工辅助才能加快其恢复过程。它不同于以往的工程防护措施,能与传统的坡面工程防护措施共同形成边坡工程植物防护体系,以坡面长期稳定为目的,以保护当地自然植物群落结构、恢复生态系统、防止水土流失、减轻管理工作量为宗旨,主要靠植物根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的。边坡生态防护可以涵养水源、减少水土流失, 还可以有效地净化空气、保护生态、美化环境, 具有生态效益。

边坡绿化

边坡绿化生态防护的主体是植物,目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物, 对灌木、乔木等木本植物研究较少,实践中也不太成功,但木本植物在生态防护中有自己的优势。

目前, 在各类边坡生态防护中草坪草种应用比较广泛。根据草种对气候的适应性,可将草种分为冷季型草种 (早熟禾属、羊茅属、黑麦草属、胡枝子属、苔草属、三叶草属、白脉根属等) 、暖季型草种 (狗牙根属、狼尾草属、地毯草属、钝叶草属、假俭草属、马蹄金属、画眉草属等) 、过渡型草种 (野牛草属、结缕草属等) 。在边坡生态防护工程中大都选择一些根系发达、固土能力强的草种, 如早熟禾、黑麦草、羊茅草、狗牙根、假俭草、钝叶草、马蹄金等, 然后采用合理的施工技术播种,并进行必要的养护管理以保证一定的成活率。早期,种子发芽率高、出芽整齐,如黑麦草,播种7天后,发芽率可达90%以上,1个月后,原来裸露的边坡就披上了绿装。表面上看,植被恢复了,水土流失得到了控制,生态环境得到了改善,但这种好景不长,短则一年半载,长则两到三年就会发生衰退现象。如华南地区引进的多年生黑麦草,不耐高温、不能越夏,在夏天很快就消失,不能完成世代交替, 但麦草在初期生长非常旺盛,有竞争优势。为达到四季常青的效果,在生态护坡工程中还常常采取冷季型草与暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻碍冷季型草的发芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻碍暖季型草的发芽、繁殖,还是很难达到四季常绿的效果。究其原因,我们认为这种生态防护工程旨在利用人工的方法加快植被恢复过程,往往违背了自然演替规律,在选配植物时,大多只考虑单个物种的生态习性,欠考虑物种间的竞争关系,忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系较浅,固坡护坡效果较差;一是群落易发生衰退,二次恢复很困难;三是管理费用高;四是外来种的大量采用,对生态安全有很大风险。

边坡绿化

针对我国的各类边坡现状立地条件差、地形复杂,坡度高陡、南北差异化等现象,尤其是坡度在60°以上的边坡,单纯用草本植物虽然覆盖度大、美观, 初期植被均匀整齐,但防护效果不太理想,而栽植乔木又会提高坡面负载,在风力作用下极易造成坡面的不稳定或坍塌。通过工程实践,在边坡生态防护工程中人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠,对土壤环境要求不高,和草本植物相比,优势相当明显:一是灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤母质内部延伸,在吸取其营养的同时固持风化土层,增强边坡的稳定性。二是维护管理作业量小,灌木对水、肥的需求少,适应性强。三是对小气候的改善作用明显,能缓和阳光的热辐射,使酷热的天气降温、失燥, 给人以舒适的感觉。同时由于灌木的生物量比草本植物大,进行光合作用吸收的二氧化碳多,吸滞烟灰粉尘,稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质也较多,能更好地净化空气。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀,对初期的水土保持不利。因此在边坡生态防护过程中,植物种的选择以草本植物与灌木配合为宜,二者结合,可起到快速持久的护坡效果,有利于生态系统的正向演替。但采用草本植物种子和灌木种子混合播种时,有时会不尽如人意,常常形成稀树草原的格局,这是因为草本植物一般发芽早、成坪快,往往扼杀刚刚发芽的灌木幼苗。所以在具体的边坡绿化施工过程中,一般先种植生长速度快、成坪快的先锋草本植物,以达到快速恢复植被,控制早期水土流失的目的,然后因地制宜合理搭配播种灌木。

边坡绿化

灌木类植物不仅生态效益显著而且经济效益突出,具有地上一把伞,地下一张网的良好涵养水源功能,尤其在我国干旱半干旱地区更具有保护生态的独特作用。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,具有较强的抗寒力和抗病虫能力,和草本植物相比,优势相当明显。在不宜发展乔木的荒山、沟坡、沟谷等困难立地都可以种植。灌木具有树体较小,生长繁茂,根系庞大,抗性极强等特点,易于促进脆弱的生态系统恢复与保护。

边坡绿化

边坡乡土灌木植物建植后,经过1个生长季节的生长,形成了较为发达和成熟的根系。由于坡面植被的存在,水流入渗量增加,且随植被覆盖度的增加而增加,这样在坡比和降雨强度既定的情况下,坡面的水流较少,流速减缓,坡面侵蚀尤其是细沟侵蚀就不易发生,边坡土壤颗粒就不易被冲蚀和流失。加之,土壤中水分的蒸发大大减弱,土壤中水分得到保持,更有利于植物生长、根系发展,这对加固土质具有重要意义。乡土灌木化建植后,特别是从成坪期直至完整的生长季节,不同配置物种形成了较高的覆盖度,截留降雨效果显著,以灌草混合种植模式的水土保持效益最好。

此外,植被能截留降水,当雨量较大时,覆盖度较高的植被能产生雨水分流,随着降雨强度和植被覆盖度的增加,植被的雨水分流量随之增加,从而减少了流向土壤表面的水流,减弱了水流的土壤侵蚀。以灌木为优势配比的截留效果相对较优,这与其成坪后形成较高的边坡坡面粗糙度,增加了雨水形成径流的阻力密不可分。灌木生活型植物相对而言具有生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,优势及其显著,并且灌类木本植物根系强大具有在吸取其营养的同时固持风化层,增强边坡稳定性的重要功能;灌木对水、肥的需求少适应性强,在提升土壤入渗能力、降低径流系数等方面同样具有优势。灌+草本(灌木生活型乔木)植物混合群落无论是生态还是景观方面均明显优于单纯草本植物群落和单纯木本植物群落。草灌混合群落地上茎叶可对雨滴起到分层拦截和缓冲作用,地下根系可以起到土壤的加筋和锚固作用,更有利于减小坡面水土流失,增强坡体的稳定性,更有利于减小坡面水土流失,增强坡体的稳定性,符合“深根锚固、浅根加筋、降低孔压、削弱溅蚀、控制径流”生态护坡的原理。在演替初期草本生长较快,灌木隐于草丛之中,后期灌木逐渐高出草面,形成草、灌共生的景观;适当低密度草本植物可增加灌木出苗率,高密度草本植物其覆盖度反而影响灌木的生长能力及存活率。可见,配置模式的选择和优化成为所构建的边坡植物群落生态效益高低的关键,而灌木化生态恢复模式也应配以不同比例的草本植物。

边坡绿化

灌木在边坡生态防护工程中的关键点在于配置物种和配置物种的选择与优化。筛选出乡土灌木和草本植物构建边坡生态防护群落具有极强的可操作性。

上文就是灌木在边坡复绿生态防护中的作用了,如需了解更多,请致电广东田野风。

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