水电站渣场松散堆积物边坡植物措施防止灌草种选择研究

王智慧　王石贵

摘要：指出了植物品种选择是工程边坡植物防护措施关键，应从生态适应性、功能综合性、抗逆性等方面考虑选择。以金安桥水电站同时具有明挖和洞挖弃渣的渣场为研究对象，通过植被分析及灌草种适应性分析确定了适宜灌草种。灌草种发芽播种实验结果表明：选择的10种参试灌草种自然发芽率最高的为高羊茅80.89%，除火棘外其余9种灌草种自然发芽率均大于75%；洞挖弃渣块石过多，灌草种保存率均低于30%，覆土后进行植物措施；明挖弃渣和弃渣覆土发芽率均大于60%且其56d苗木保存率均大于60%的5种灌草种为：紫羊茅、白三叶、黑麦草、高羊茅、白三叶，其播种后6个月苗木生长高度也较好。选择以上5种灌木、草本植物，可满足渣场边坡的防护要求。

关键词：水电站；弃渣场；植物防治措施；灌木；草本

中图分类号：S157.433 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2014）04-0204-03

1、引言

水电站的开发建设扰动地表类型多样，隧洞涵洞开挖、边坡开挖以及取石场风化剥离产生的弃土、弃渣，运往固定点临时或永久存放就形成了弃渣场。在弃渣场坡面基本上为大块砾石和不同粒径土壤颗粒混合物所覆盖，大量的松散弃土弃渣堆置在沟坡河床等位置，弃渣堆积过程破环了原有岩土结构、地形和植被，且堆积坡度大，稳定性差，岩土侵蚀程度剧烈，类型多样，改变了原地貌的自然状态，造成了严重的土壤侵蚀。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。岩质边坡因缺乏植被生长的条件，更难于自我恢复，而只有借助人工才能加快其恢复过程。本文研究各种备选灌草种，目的在于分析得出适宜作为水电站渣场松散堆积物边坡植物防治措施的灌草。

2、材料与方法

2.1 实验地点

研究地所在区域属滇西纵谷山原区的中甸、大理高山中山峡谷盆地亚区地貌单元。地势北高南低，高程2000～3500m。水库金沙江河段呈南北走向，期间有多个“S”形弯道。枢纽区河段由北向南，河谷呈“V”形，枯水期江面宽20～lOOm。两岸地势陡峻，地面坡度在35°～42°之间，右岸有一平缓台地，地形坡度35°～42°。

金安桥水电站位于云南省丽江市境内，是金沙江中游河段梯级水电站规划的第五级电站。本研究选择金安桥水电站工程同时具有明挖和洞挖弃渣的2#弃渣场边坡为研究对象。

2.2 实验方法

2.2.1 种子发芽实验

干热河谷气候的典型特征是“干”和“热”，主要表现为：全年热量充足、气温年较差小、干湿季分明、蒸发量远高于降雨量干旱严重、气候的垂直变化明显。干热河谷的林草种应具备5个特性：①耐旱、耐热、耐瘠薄、抗逆性强、适生性广；②速生快长、萌芽力强、覆盖或郁闭性快，能在短期内起到水土保持的作用；③自我繁殖和更新能力强；④具有结瘤固氮和改土功能；⑤有一定利用价值和经济效益。植物品种一方面研究当地植物品种，另一方面引进一些理论上可行的植物品种。本次试验选择10种参试灌草种，为高羊茅（Festucaelate Keng）、黑麦草（Lolium perenne L.）、马蹄金（Dichondrarepens Forst.）、百喜草（Paspalum natatu）、紫羊茅（Festuca rubra Linn）、紫穗槐（Amorphafruticosa Linn.）、白三叶（Trifolium repens Linn.）、紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、戟叶酸模（Rumexhastatus D Don），火棘（Pyracantha of ortuneana）。按照随机原则提取一定数量的纯净种子，按照林木种子检验规程GB2772-1999，灌草种子经预处理后，打破种子的休眠期。在室内培养皿进行3次重复播种发芽实验，测定自然发芽率，公式如下：

自然发芽率一正常幼苗数/供试种子总数×100% （1）

2.2.2 播种实验布设

室外播种试验采用直径为25cm的透水花盆装土（渣），分别设置明挖边坡弃渣、洞挖边坡弃渣及洞挖弃渣覆土3种处理进行试验，测定10种参试灌草种在3种处理情况下的发芽率、播种56d后苗木保存率及播种6个月后苗木高度，分析确定适宜渣场边坡植物防治的灌草种。其中发芽率计算公式如下：

发芽率=正常幼苗数/供试种子总数×100% （2）

3、结果与分析

3.1 自然种子发芽试验

实验目的是在室内标准条件下测定种批的最大发芽潜力，使测定结果能在最接近于随机样本变异的范围内重现，据此比较不同种批的品质并估计田间播种价值。10种参试灌草种子自然发芽率实验结果如表1。

从试验结果可看出，10种参试灌草种在室内的相同试验条件下高羊茅发芽率最高，为80.89%，其它灌草种发芽率从高到低依次为黑麦草、紫羊茅、马蹄金、百喜草等。除去火棘，其他灌草种发芽率均在75赡以上。

参试灌草种要按照林木种子检验规程GB2772—1999，灌草种子经预处理后，打破种子的休眠期。可能由于种子不在发芽期，发芽设备布设有误差或灌草种预处理有误差等原因，火棘种子虽然按检验规程经过了预处理，但并没有打破休眠期发芽。故火棘不用于以后的研究。

3.2 灌草种发芽播种试验

种子播种实验明挖弃渣、洞挖弃渣、弃渣覆土3种条件的实验结果见表2。

从表2可以看出，同种灌草种在3种情况下播种，其发芽率大小顺序基本为明挖弃渣>洞挖弃渣>洞挖弃渣，但其中紫惠槐、紫羊茅在洞挖弃渣覆土情况下发芽率明显高于在明挖弃渣播种的发芽率，分别高14.94%和28.8%。这两种植物可以考虑用于弃渣覆土边坡植物防治。紫羊茅、百喜草、戟叶酸模可能由于不太适应干热河谷的水热土壤条件，其在明挖弃渣中的发芽率远低于自然发芽率。明挖弃渣情况下，除去百喜草和戟叶酸模，其他参试灌草种发芽率都大于60%。洞挖弃渣情况下发芽率最高的为黑麦草58.24%，其次是马蹄金、百喜草，均大于50%。弃渣覆土情况中除去紫花苜蓿、百喜草、戟叶酸模，其他草种发芽率均大于70%。

表3表明，10种参试灌草种洞挖弃渣条件下保存率最低，均低于30%；明挖弃渣条件下保存率大于弃渣覆土条件下的4种灌草种为马蹄金、紫羊茅、白三叶、紫花苜蓿；弃渣覆土保存率大于明挖弃渣的灌草种为黑麦草、高羊茅、戟叶酸模、紫惠槐、百喜草。明挖弃渣中马蹄金保存率最高，达79.47%，保存率大于60%的参试灌草种为马蹄金、紫羊茅、白三叶、黑麦草、高羊茅；弃渣覆土保存率最高的为紫惠槐83%，保存率大于60%的5种灌草种为紫惠槐、黑麦草、高羊茅、紫羊茅、白三叶。

4、结论

（1）弃渣场明挖弃渣、洞挖弃渣及弃渣覆土条件下的灌草种发芽播种实验结果表明，灌草种的发芽率和保存率均以明挖弃渣为最高，顺序为明挖弃渣>弃渣覆土>洞挖弃渣，明挖弃渣情况下，除去百喜草和戟叶酸模，其他参试灌草种发芽率都大于60%，保存率也较好。洞挖弃渣情况下发芽率最高的为黑麦草58.24%，其次是马蹄金、百喜草，均大于50%，保存率均小于30%。弃渣覆土发芽率保存率均较好。由此结果可以看出渣场植物防治时，明挖弃渣在自然条件下较易绿化，可直接播种，但需封禁人为管理，洞挖弃渣边坡不易绿化，需在人工覆土后选择适宜的灌草种进行绿化。

（2）根据发芽播种选择试验结果分析，明挖弃渣时发芽率大于60%的条件下，其56d苗木保存率大于60%的5种灌草种为马蹄金、紫羊茅、白三叶、黑麦草、高羊茅，选择这5种灌草作为明挖弃渣边坡植物防治措施的灌草；洞挖弃渣块石过多，实验灌草种保存率均低于30%，建议覆土后再进行植物措施；弃渣覆土条件下可选择灌草种发芽率大于70%情况下，保存率大于60%的紫惠槐、黑麦草、高羊茅、紫羊茅、白三叶，且苗木生长情况也是3种实验条件下最好的5种灌草种做植物防治措施，可以满足渣场边坡的防护要求。endprint