公路路域边坡植被生态恢复及影响因子研究

张小明 任海艳 侯雪妮

【摘 要】本文研究主要从铜黄高速公路路域边坡的生态恢复着手，通过对国内外高速公路边坡植被恢复的研究现状进行分析、归纳、总结，指出高速公路路域边坡植被生态恢复情况及影响因子，为进一步开展铜黄高速公路路域边坡的生态恢复相关研究提供科学依据。

【关键词】公路边坡；植被；生态恢复；影响因子

高速公路的快速发展，在促进地区经济快速发展的同时，也给沿线的生态环境带来了一定的破坏，造成大量岩土裸露，引发严重的生态问题。在公路运营开始后，车辆产生废气等会影响植物生长，导致生长繁殖机能减退，抗病能力逐渐下降，最终引起植被的退化甚至死亡，且在后期由于边坡剥落病害严重，需要不断的进行人工维护，耗费大量的人力物力，公路边坡植被恢复问题的科学认识的缺乏导致公路边坡植被恢复研究严重滞后于高速公路建设，引起边坡再次裸露等一系列问题[1，2]。植被在防治水土流失方面的作用早已是众所周知，它们在保持公路边坡的稳定性上也是必不可少。边坡植被的作用主要体现在减少水土流失、增强边坡的稳定性、净化大气、降低噪声及光污染等方面，保障行车安全、促进有机污染物的降解等方面。因此，高速公路边坡植被恢复应引起人们的重视。

1.研究方法

1.1 研究区概况

本区历经多次黄土堆积和侵蚀作用，形成塬、梁、峁众布、沟壑纵横的黄土地貌特征，地形地貌条件相对复杂。属暖温带大陆季风气候区，四季温差大。由于沿线地势地貌的影响，气候差异明显。多年平均气温10～12℃，一月份最冷，平均气温为-5～-1℃，7月份气温最高，平均气温为22～26℃。多年平均降水量为550～700mm，7、8、9三个月为降雨集中期，降水量约占全年降水量的50%以上，年最大降雨量可达987。33mm，最小降雨量为496。5mm。研究区域初霜期约在10月中下旬，终霜期为翌年的3月中上旬，冻土深度一般为50～60cm。

1.2 研究内容

受长期人类活动干扰和气候变化的扰动，目前黄土高原绝大部分地区植被及其生存环境处于深度退化状态，退化植被的恢复及其产生的水土流失问题已经成为该区域实现可持续发展面临的重要问题之一。本研究主要从铜黄高速公路路域边坡的生态恢复着手，通过对国内外高速公路边坡植被恢复的研究现状进行分析、归纳、总结，指出高速公路路域边坡植被生态恢复情况及影响因子，为进一步开展铜黄高速公路路域边坡的生态恢复相关研究提供科学依据。

2.国内对边坡植被生态恢复的研究进展

国内关于植被退化研究方面，主要是从土壤、水分、盐分等对植物生长有植被联系的因素着手。1999年，刘秉正研究认为，死亡的根系可以提高土壤中K、Mg、P的含量，并对土壤理化性质有正面的促进效应，这些功能对于土壤相对贫瘠的退化草地而言更富有积极意义。2005年，沈有信等人从滇东喀斯特山地植被土壤进行研究，对该地区的退化程度进行分等级，提出对退化植被进行恢复应考虑退化阶段性，根据各阶段的特点进行恢复。同年，常兆丰等人研究了五种地貌类型植被退化与水分和土壤性质的关系，讨论了土壤与水分的联系导致的植被退化的原因。2007年，王志敏研究了水分子对植被退化的影响，主要从地表水和地下水的时空演变来分析。2008年，白福等人在阐述了黑河流域植被退化的分布以及特征后，从该流域的包气带水分、盐分、岩性以及水分补给方面着手分析了植被退化的原因，并提出了植被退化与土壤退化的恶性循环，表明植被恢复的重要性。同年，陈维等人阐述了瓜州绿洲地区的退化现状后，从自然原因和人为原因方面分析了该地区植被退化的原因，并提出了植被退化的保护对策。

3.公路路域边坡植被生态恢复研究

3.1铜黄高速公路边坡植被生态恢复进展

为了保护公路生态环境和美化、优化道路景观的需要，陕西省高速公路管理局于1999年10月和2000年5月～11月在铜黄高速高速公路上进行了初试、中试试验。其研究的基本步骤如下：

（1）物种调查：包括铜黄沿线物种的生态调查、国内护坡常用优良品种调查，提出物种目录；

（2）预选：从物种调查名录中选择耐旱护坡物种（含花草、灌木）；

（3） 初选：通过预选物种在高陡边坡的初试结果进一步选择耐旱护坡植物；

（4）优选：对初试物种在中试的结果中选择耐旱护坡植物；

（5）最后对筛选的物种在铜黄路高陡边坡上大面积播种应用。

通过初试和中试的结果表明，在路域边坡植被建植的初期，各种生态防护类型均取得了预期的效果，当时边坡植被覆盖率均能达到50%以上，不仅有效的防止了水土流失和减小了暴雨对边坡的冲刷作用，而且还对周围的景观效果有了很大的提升。

3.2 公路路域边坡植被恢复研究热点及发展方向

根据国内外研究概况，铜黄高速公路边坡植被恢复的研究大致可概括为以下几方面：（1）植物选择与配置的研究；（2）恢复后植被群落的研究；（3）路域生态环境的研究。

植物选择与配置，包括植物种类选择、配置、种植密度，以及野生乡土护坡植物的开发利用等研究。恢复后植被群落的研究包括不同边坡类型植被群落的抗蚀性、稳定性、多样性、演替等的研究。国外在抗径流侵蚀方面研究较多，国内研究均较少。恢复后植被群落的稳定与否是对前期植被建植的肯定，因此群落研究也是植被恢复研究的重要内容。

路域生态环境的研究主要指高速公路对生态环境，包括植物、动物、微生物等的影响。国内己经开展了此类研究，但研究较浅，目前对路域生态环境还缺乏正确的科学认识。因此，为了保证未来二三十年即将修建的4万多km高速公路边坡植被恢复的成功实施，应该加快在以上这些方面的研究进程，使我国高速公路边坡植被恢复的研究与工程建设同步发展，促进我国高速公路生态型绿色通道的建设。

4.公路路域边坡植被生态恢复影响因子研究

公路路域边坡植被生态恢复受各种环境要素的影响，如土壤养分、土壤有机质、植被覆盖度、水分、坡度坡向和其他相关环境因子等，各种因子彼此联系、相互制约、相互促进、植物的生存和繁殖都依赖于各种因子的综合作用。

氮、磷是自然生态系统中主要的限制性养分。氮、磷可利用性养分在数量和组成上的变化，都将对植物群落的物种组成和群落演替产生显著性的影响。因为土壤理化性质和生物学特性具有微域特异性，土壤养分的空间异质性对种的分布格局以及干扰下的群落物种多样性的维持至关重要。土壤有机质小尺度的空间异质性可强烈地影响土壤的生物化学过程和植物种群动态。

水是植被生长关键因素，在大气降水供应有限并且降水分布在时间上与植被需水关键时期不同步的情况下，土壤的持水力（保水性）是保障植被恢复的重要条件。

在坡地水土流失研究和坡地植被建设研究中，坡向和坡位是两个重要的方面。许多研究表明：坡位对土壤养分的剖面分布有着重要影响，且不同坡位土壤养分剖面分布的差异主要是由坡面土壤性质和坡面养分在降雨侵蚀过程中的再分配所造成的。

5.结语

高速公路植被恢复在我国刚刚起步，己取得了很大的成绩，可以基本解决我国现存高速公路裸露边坡的植被恢复问题。与国外同类技术相比，缺乏相关的技术标准和规范、研究严重滞后、技术的科学性较差等，都是我国现存的问题。总之，高速公路生态环境的研究有利于科学引导公路边坡植被恢复，扬长避短，使高速公路成为真正意义上的生态型绿色通道。

参考文献：

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[2] 高速公路丛书编委员会.高速公路环境保护与绿化[M].北京：人民交通出版社.2001.

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