灌木类植物在边坡生态防护的作用*

尹桂红,冯继梅

(朝阳市园林管理处,辽宁朝阳 122000)

大规模的工程建设给自然界留下大量裸露的边坡,导致生态环境恶化,特别是辽西地区气候条件恶劣,植被恢复比较困难。近年来,边坡防护越来越被重视,通过对朝阳燕山湖发电厂厂区边坡生态防护的试验观察,发现灌木类植物在边坡防护中具有重要的作用。朝阳燕山湖发电厂厂区边坡生态防护工程是整个厂区绿化工程的重要组成部分,它是厂区的绿色屏障,对护坡进行整体绿化,不仅可以减小因厂区施工给自然地形、地貌造成的各种破坏,保护和改善当地环境,而且还能使其成为赏心悦目的自然景观,体现燕山湖发电厂的文化内涵。

1 边坡生态防护意义

朝阳燕山湖发电厂护坡是在平整厂区用地的过程中与原山体之间形成的长度约为1 600 m的土质坡面,坡面角度约为45°。根据恢复生态学原理,在排除环境干扰的条件下,土质边坡有自我修复、恢复的能力,但这是个漫长的过程,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。利用植被稳定边坡、改善生态环境在生态学上称为边坡生态防护。近10多年来,人们研究开发出了多种既能起到良好的边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术。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,具有很高的生态效益。

2 灌木类生态特性

灌木类植物如紫穗槐、胡枝子、锦鸡儿、沙棘、欧李、连翘、枸杞、杜鹃、月季、蔷薇等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。

3 灌木边坡生态防护的作用

我国的边坡坡度一般为45°,有的甚至达到60°以上,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。随着实践经验的提高,人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。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牢牢的固持土层,增强边坡的稳定性,减少边坡不稳定因素的发生。灌木对水、肥的需求相对较少,适应性强,养护管理作业量小,从实际养护来看砂性土、岩石边坡草本的养护必须在保证2 d内浇水,而成坪的灌木完全可以依靠自然少养,甚至不养。灌木类木本植物能缓和阳光的热辐射,使酷热的天气降温、失燥,给人舒适的感觉,特别是砂性土、岩石边坡的灌木阻挡了阳光对坡面的直接照射,降低土壤温度和减少水分蒸发,避免阳光直接对植物根部的损伤。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。

4 灌木边坡防护设计要求

(1)充分考虑到朝阳燕山湖发电厂护坡的特点,以“安全、实用、美观”为宗旨,以“美化、绿化、彩化”为目标。

(2)注意整体节奏,树立大绿地、大环境的思想,注重植被的连续性、层次感,既兼顾整体的绿化美化效果,又与周边环境相协调。

(3)满足“护坡安全”和“生态要求”,防止边坡受冲刷和土方滑落。

(4)充分考虑绿化方案的可实施性,将高标准与因地制宜相结合,便于施工和养护管理,以最经济、实用的植物配置,创造最佳的园林景观效果。

(5)树种选择坚持以适宜本地生长的乡土灌木为主,适当引进适合在本地生长的外来树种,确定合理的搭配比例,兼顾植物的生态价值和观赏价值。在选配植物时,首先考虑选择1～2种主要是当地植物,要保证适合当地环境生长,并在当地生物圈中占主导地位,作为施工的主导植物;其次在考虑2～3种的辅助植物(包含草本植物)。各物种的搭配要考虑长绿和落叶类植物相结合,四季植物相配合。

整个护坡绿化方案设计以生态护坡为主导思想,全部采用植物材料进行防护,改变了以往硬覆盖和软覆盖相结合的方式。总体方案协调统一,协调之中主次分明,统一之中富有变化,建成后不但会发挥其固土护坡的作用,而且在景观上也带给人强烈的美感。

5 灌木边坡生态防护技术

根据自然条件和景观需要,利用植物的颜色、形态及风格的多样性,在护坡上建立和谐、优美的植物艺术群体,用植物做成各种几何图案,简洁明快,形成优美的巨幅画卷。具备系统性、合理性、艺术性,并融入燕山湖文化品牌。整个护坡绿化工程分为坡顶与坡面两大部分,具体做法如下。

5.1 坡顶隔离带

大国槐和小刺槐套种,外围为沙棘防护林,植物材料以抗性强的乡土树种为主,高低错落,层次感强,形成内外两道植物隔离带。国槐为深根性树种,根系发达,树姿美观,树冠圆形,冠大荫浓,对二氧化硫、氯气、氯化氢等有害气体和烟尘的抗性强。刺槐为速生树种,叶色鲜绿,花白色,每到开花时节香气扑鼻,是立地条件差,环境污染重的地区绿化必不可缺的树种。沙棘是防风固沙、保土保水和改良土壤的先锋树种,生长快,根系发达,能很快形成绿色植物防护屏障。

5.2 坡面绿化带

采用点、线、面结合的方式依据植物不同的颜色、不同的开花季节、不同的高度,并根据不同地形等距拼成规则式几何图案,形成厂区最富有吸引力的屏障,达到与周围的环境、景观、植被、建筑风格、目前和长远的土地利用规划等相协调的效果。主坡面“V”字形图案用四季丁香和紫穗槐两种植物间隔种植,在坡底部分栽植1 m宽水蜡模纹,每隔一定距离种植5株北京桧进行点缀,四季常青。整体上有一个与周围环境相协调的、明确的主旋律,随着坡面的延伸不断地产生节奏变化。

次坡面用紫叶小檗和三七景天栽植成菱形图案,紫色与黄色搭配形成强烈的对比,在视觉上产生一定的冲击。坡底部分片植四季长青的沙地柏进行衬托,规则的图案形成断续的空间,并通过巧妙地利用视觉规律,达到步移景异的效果。其余部分直播紫花苜蓿覆盖,紫花苜蓿利用年限多达7～10年左右,其再生性很强,耐刈割,刈割后能很快恢复生机,一般一年可刈割2～4次,多者可刈割5～6次。根系深且发达,主根入土深达数米至数十米,抗旱性强。