1、宁杭高速公路路堑边坡生态防护模式的研究摘要 采用八种路堑边坡生态防护模式的设计，通过定点试验、定期观测和实地考察调研等多种手段和方法进行了综合研究。结果表明，挂网喷播、草棒技术、普通喷播技术在防止水土流失、更新演替，形成稳定的生态群落等方面，明显好于其它防护形式，其余几种生态防护形式都有一定的不足，需要不断完善才能满足路堑边坡生态防护的需要。关键词 高速公路 路堑边坡 生态防护 配置模式 1 引言随着人类社会的进步，生态环境的逐渐改善， “生态防护”逐步取代“工程防护”而应用于基础设施建设所造成的岩石边坡。宁杭高速公路是连接南京、杭州两大省会城市的国道主干线，同时也是一条风景旅游黄金线路，沿线
2、有山有水、风景怡人、经济发达，旅游资源丰富、交通流量大。为把宁杭高速公路建设成为“生态、环保、旅游、景观”高速公路，就要考虑高速公路建设对自然生态环境的影响，以及与自然生态环境相协调，要处理好逢山开路所带来的裸露岩石边坡对自然生态环境的破坏，改善公路沿线的生态环境，因此针对不同的地段引用一系列生态防护新技术，起得了良好的生态效益。近年来，随着江苏高速公路建设的迅速发展，使路堑边坡防护变的愈加重要。而在众多防护技术中，生态防护由于其多方面的优势成为关注的焦点，因此生态防护技术研究成为一项迫切需要解决的问题。 ，2 研究区域概况宁杭宁杭高速公路地处长江下游，属亚热带向北亚热带的过渡地带，受季风环流
3、影响较大，四季分明，冬夏温差显著，春季天气多变，初夏梅雨多水，光照充足，无霜期长，年平均气温 15.4 ，年平均降雨量 1036.9mm，主要集中于 6-9 月，年平均无霜期 237 天，年均日照时 20002200 小时，为江苏省气候最温暖、水热条件最优势的地区。地貌特征以低山丘陵为主，基岩主要有砾岩、泥岩、粉砂岩、粘土岩等，且分化程度各异。自然植被为北亚热带落叶阔叶常绿混交林和中亚热带常绿混交林，因此植物常绿成分较多，植被季相丰富，其中宜兴地区由于受太湖水体调节，气候较温和，更有利于常绿树种的生长。主要气象灾害为春季多阴雨，伏秋多旱，秋季低温，汛期沿河湖屿排水不畅，易受洪涝灾害影响。沿线所
4、经地区植被情况各异，依土壤条件、地形地貌、海拔高度、环境状况等有所不同，在植被发育较好的地区挖方段周围乔、灌、草非常繁茂，尽管挖方时间不长，坡面粘土处已有较多的草本植物生长。植被发育较差的地区植物种类单一，数量较少，坡面无任何植被。宁杭高速公路沿线路堑边坡较多，各段均有水土流失现象，但依坡面岩土质地、坡长、植被生长状况等而异，最严重处冲刷沟密度为 4 个/米，平均深度 30 cm，平均宽 20 cm。轻微处坡面只有微小的冲刷沟，平均深度和宽度分别为 2cm 和 3 cm。水土流失情况较为普遍，应因地制宜，尽快采用切实可行的措施，特别是生态防护措施。 3 研究方法31 方法我们在研究调查的过程中
5、，采用定点试验、定期观测和实地考察调研等多种手段和方法，观测植被病虫害、生长势及分布情况；沿线自然植被的分布以及边坡生态防护的情况；每隔 15 天观测一次；具体的试验点定点情况，并对这些资料进行了归纳、整理和提高，为高速公路岩石边坡绿化提供参考。以下是八种护坡技术：编号 技术种类 施工方法1 挂网喷播 将种子、肥料、土壤稳定剂和水等按一定比例混合成泥浆状喷射到边坡上。将种子、肥料、土壤稳定剂和水等按一定比例混合成泥浆状喷射到边坡上。2 穴植竹子 在坡面上挖出合适的坑穴，穴中放入固体肥料及土壤，然后栽种竹子。在坡面上挖出合适的坑穴，穴中放入固体肥料及土壤，然后栽种竹子。3 草棒技术 罗纹钢按一定
6、间距固定草棒和钢丝网，将草棒按一定间距排列，固定后进行覆罗纹钢按一定间距固定草棒和钢丝网，将草棒按一定间距排列，固定后进行覆土土 .4 草包技术 将植物种子播撒在两层布质或纸质无纺布中间，制成草包，装土就能形成草坪。将植物种子播撒在两层布质或纸质无纺布中间，制成草包，装土就能形成草坪。5 轮胎技术 将轮胎固定在坡面上，覆客土，然后播种。将轮胎固定在坡面上，覆客土，然后播种。6 植生带 将带有种子的植生带铺于坡面，进行固定即可。将带有种子的植生带铺于坡面，进行固定即可。7 植草护坡 坡面平整后，按一定规格开挖栽植穴，然后进行栽植。坡面平整后，按一定规格开挖栽植穴，然后进行栽植。8 普通喷播 将种
7、子、肥料、土壤稳定剂和水等按一定比例混合成泥浆状喷射到边坡上。将种子、肥料、土壤稳定剂和水等按一定比例混合成泥浆状喷射到边坡上。32 试验与观测内容植被生长情况观测是在栽种后约一年时间内进行的，保证有一个完整的年生长周期，以研究植被在试验期内的生长动态和生物学、生态学特性。其中，地被植物观测每丛株数的变化，灌木观测其分枝数、分枝长度及高度和冠幅的变化，草坪观测覆盖度的变化。主要观测指标有：边坡植被成活率、出苗率、生长势等，定期观测植被高度、覆盖度、地径、冠幅、病虫危害等，并分析植被生长情况与环境条件的关系。观测内容：植被生长情况，观测指标为：植被成活率、高度、覆盖度、地径、冠幅、病虫危害、生长
8、势等，同时把观测的内容在宁杭高速公路边坡苗木生长情况观测表 4 结果与分析41：不同植物对路堑边坡生态防护模式的适应分析 以三种植物地被草花类紫花苜蓿（Medicago sativa），草坪类狗牙根（Cynodon dactylon），灌木类马棘木蓝（Indigofear pseridotinctoria）的科研观测图表为例，分析植被生长情况与环境条件，采用生态防护形式的关系，以研究几种生态模式对植物生长的影响。 4.1.1 表（2）是紫花苜蓿在六个路堑边坡的生长高度曲线表，其中长势最好的为溧阳燕山阳坡，这两个点均采用挂网（客土）喷播，在宜兴龙背山边坡坡面上生长的情况与前两者相同。 01020
9、3040506070809015 30 45 60 75 90 105 130溧 阳 燕 山 阳 坡 （ 一 ） 挂 网 喷 播溧 阳 燕 山 阳 坡 （ 二 ） 挂 网 喷 播溧 阳 横 山 阳 坡 （ 挂 网 喷 播 ）宜 兴 龙 背 山 （ 一 ） 普 通 喷 播宜 兴 龙 背 山 （ 二 ） 挂 网 喷 播南 京 东 庐 山 （ 挂 网 喷 播 ）4.1.2 表（3）是 狗牙根狗牙根在各种护坡上生长都比较平衡，说明狗牙根生活能力强，适应土壤范围广，侵蚀能力强于其他植被；但在轮胎固土护坡试验点上狗牙根几乎看不到，生长极差，长势不如廖，蒿子，野菊等野草。051015202530354045
10、15 30 45 60 75 90 105 130宜 兴 宜 城 互 通 （ 草 棒 技 术 ）宜 兴 龙 背 山 （ 普 通 喷 播 ）宜 兴 龙 背 山 （ 挂 网 喷 播 ）南 京 （ 植 草 护 坡 ）南 京 （ 草 棒 技 术 ）南 京 东 庐 山 （ 草 包 技 术 ）宁 杭 收 费 站 （ 草 棒 ）南 京 东 庐 山 （ 网 喷 ）413 表（4）可以得出马棘木蓝在各种护坡形式上都生长均稳定，的目的已初见成效，相比较而言，马棘木蓝在草包技术和轮胎固土护坡形式上生长不如喷播马棘木蓝，初步分析原因因为草包技术与轮胎固土护坡形式立定条件极差，土壤厚度不均匀，植物生长所需养分不足造成的
11、。05010015020025030015 30 45 60 75 90 105 130南 京 东 庐 山 （ 一 ） 挂 网 喷 播南 京 东 庐 山 （ 二 ） 草 包 技 术南 京 宁 杭 起 点 （ 喷 播 马 棘 木 蓝 ） 下 层南 京 宁 杭 起 点 （ 喷 播 马 棘 木 蓝 ） 上 层南 京 （ 轮 胎 固 土 ）南 京 跨 线 桥 阳 坡4.2 不同生态护坡模式对植物的影响在宁杭高速公路路堑边坡的不同地段，选用 8 种生态护坡模式， 2004 年 2 月为植物生长前期，3 月至 5 月为中期，6 月至 8 月为后期。不同调查阶段，植物生长状况和土壤侵蚀情况不一样（表 5）
12、。由表可知，经过 8 个月的生长，播种的草坪、地被及灌木大都长势较好，植被覆盖度较高，土壤侵蚀强度小、植被返青发芽也相对较早，起到了一定的护坡作用，并初步呈现景观效果。不同的植物配置模式，其植物生长情况不近相同，护坡效果也不一样。其中，在播种后植物生长前期，坡面基本上都出现土壤侵蚀现象，保水固土能力差，经过 2-3 年的生长后防护和景观功能较佳。在八种模式中，由于穴植竹子恢复慢，达不到预期的护坡效果，较好的则是挂网喷播，草棒技术和轮植草护坡表（5） 植物生长情况 土壤侵蚀情况模式 主要群落类型 前期 中期 后期 前期 中期 后期竹子+ 湿地松 较差 较差 较差 轻度 轻度 轻度穴植竹子 草棒技
13、术 狗牙根 良好 良好 较好 轻度 轻度 无挂网喷播 紫花苜蓿+高羊茅 较好 较好 较好 轻度 轻度 无草包技术 狗牙根 一般 良好 良好 轻度 无 无狗牙根+黑麦草 良好 较好 良好 无 无 无植草护坡 轮胎固土 高羊茅+ 马棘木蓝 一般 较好 一般 轻度 轻度 轻度 普通喷播 狗牙根 一般 一般 较好 轻度 轻度 轻度植生带 黑麦草 较好 一般 较差 轻度 轻度 轻度 结论与讨论通过观测，种植的草坪、地被与灌木大都长势良好，达到了增加面景观、美化公路环境的要求，总的来说，大部分边坡都以达到防护和景观的效果，所有的边坡植物生长情况都良好，但由于生物生活型以及种植防护形式上的不同，防护和景观效
14、果存在着差异，喷播马棘木蓝在阳坡采用挂网（客土）喷播护坡形式上，生长的高度和覆盖度都明显好于采用护坡形式为轮胎固土的荫坡；在挂网（客土）喷播护坡形式上，前期种子在高灰土以及土壤喷播较薄处发芽极其困难，只要种子发芽出土后，加上合理的养护管理措施，绿化景观效果可短期迅速形成，而灌木在短期内其防护功能远不及地被及草坪，但若经过 2-3 年的生长后，防护和景观功能较佳，有的好于地被及草坪，所以挂网喷播是一种比较好的路堑护坡形式。今后应用生态防护新技术的， 注重边坡生态防护的设计与资金投入， 生态防护应充分考虑当地的气候、土壤、植被特点， 要以乡土植物为主，适地适树地配置种子。参考文献：1、江苏高速公路
15、生态防护研究课题组.宁杭高速公路二期工程边坡调查与生态防护形式分析. 2003 年 8 月2、江苏高速公路边坡生态防护课题组 江苏高速公路边坡、生态环境防护研究中期报告 2004 年 4 月1、 国钢, 毕显爽.高速公路岩石边坡的快速生态恢复技术.公路环境保护, 2003, ?(2 )专刊: 2、 顾文芸 高速公路路体绿化研究南京林业大学研究生硕士学位论文 2003 年月3、 江苏省高速公路建设指挥部 南京林业大学 高速公路边坡植被种植技术研究报告2003 年 6 月4、 张华君 公路边坡生态防护的植物选择 5、 黄小军 陈兵 高速公路生态恢复若干问题探讨 公路环境保护 2003 年专刊第2 期6、 李燕君 刘宜海 边坡生态生态防护工程现状与可持续发展的探讨 公路环境保护2003 年专刊第 2 期
