千阳县黄土丘陵边坡生态防护的灌木植物应用技术

任得元

(杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100)

黄河中游黄土高原是我国滑坡灾害最为发生的地区之一[1]，人工边坡或自然边坡因人工开挖等造成的滑坡灾害时有发生[2]，生物、工程等措施为预防和减轻滑坡灾害的有效手段。随着生态文明建设步伐的加快，各地的边坡防护也自然成为生态环境建设领域亟待研究的重点课题。千阳县地处渭北高原西部丘陵沟壑区，地形地貌复杂多样，滑坡灾害频发，尤以千河谷地的地质灾害最为高发。本文基于千阳县的地形地貌、土质结构、斜坡特点以及植物生长环境特征，结合近年来大量的生态建设实践，以灌木类植物在边坡生态防护的实际应用情况为背景，阐述灌木类植物在边坡生态防护中的意义、优势、限制因素、设计方法及管理技术。

1 千阳县边坡植物生长环境特征及限制因素

1.1 地形地貌

千阳县地处渭北高原西部丘陵沟壑区，地形地貌复杂多样，谷地、黄土台塬、黄土梁峁都属于地质灾害频发区。千河一级支流河谷区在历史冲击中形成了大量的横向坡,易发生滑坡、崩塌等地质灾害[3-4]；而在千河以北的黄土源基岩出露区则形成了大量的顺向坡,易发生大规模的黄土滑坡。在这样恶劣的地质环境下，只采用工程措施或以防护功能较差草本植物作为护坡材料显然不行，这也是我们推荐利用灌木类植物作为该地区边坡治理材料的一个理由。

1.2 气候

千阳县气候属温带大陆性季风区半湿润气候。自然气候特点是四季冷暖干湿分明，气温干燥，降水不均，灾害频繁。春季多季风，春旱严重；夏季高温高湿，常有雷雨、大风、冰雹，干旱天气；秋季多连阴雨；冬季较寒冷，干旱少雨雪，常有寒潮侵袭。年平均降雨量627.4 mm，最多年降雨量924.3 mm(1964年)，最少年378.9 mm(1995年)，最多年和最少年相差545.4 mm。多年平均气温为11.8 ℃，7平均气温24.5 ℃，1月平均气温-1.6 ℃，极端最低温度-20.6 ℃，极端最高温度40.5 ℃。这种特殊的气候特点严重地限制了植物的生长发育。春季植树正值少雨时节，常因灌溉不足或不及时造成干枯死亡；秋冬植树又常遇极寒天气，如不采取防寒措施，新栽植物难以越冬。

2 黄土丘陵沟壑边坡灌木防护的设计

2.1 边坡灌木防护设计的要求

2.1.1 根据地形特点 据千阳县地质灾害详细调查统计结果，斜坡高度在60～120 m区间；坡度集中在20°～40°之间；坡向集中在105°～120°、150°～165°、225°～240°、300°～315°范围内的，滑坡出现的几率最高。所以，在设计时要充分结合千阳县地形地貌、土质结构以及斜坡的坡高、坡度和坡向等特点，以安全为基础，以合理为前提，以实用为宗旨，以效果为要求进行设计[5]。

2.1.2 根据植被生长特点 生态环境系统中植被的生长具有连续性和层次感，在边坡植被的选择上既要满足美化环境的需求，也要充分考虑植物的生长特点，兼顾植被间的相容相佐，合理混交，避免因单一物种引起的生态环境的脆弱性。配置的边坡树种须以乡土灌木树种为主，同时辅以适合本地区生长的其他树种，搭配比例应首先选择1～2种本土生长、持土固土性强的植物作为主要树种；再选择2～3种辅助植物(含草本植物)，以保证生物多样性；还应考虑到常绿树种与落叶树种的比例。树种之间的合理搭配不仅可以提高生态环境的平衡性，保证边坡防护的持久安全，还能有效提高边坡的观赏性。

2.1.3 注重实用与实效结合 保证边坡安全是边坡防护的最基本需求，设计时要在安全有效的前提下发挥边坡防护的生态景观功效。边坡生态防护以生物护坡为核心，要因地制宜，配置易于施工和养护的边坡植被，打破以往硬覆盖和软覆盖相结合的传统边坡防护措施，在条件许可时，可采用植物全覆盖的方式进行生态防护，避免硬覆盖的人为因素对整体环境的自然破坏。灌木护坡必须注重实用与实效的结合，在充分发挥其固土护坡作用的同时，还要充分考虑治理区的景观效果。

2.2 边坡灌木的种类选择

千阳县有丰富的边坡植物资源, 常见的野生灌木类有酸枣、胡枝子、多花木兰、胡颓子、悬钩子、黄栌等，引进的灌木类有紫穗槐、沙棘、连翘、月季、蔷薇、沙地柏、绣线菊、黄刺玫、胶东卫矛、紫叶小檗、迎春等。这些灌木类植物都可以作为边坡防护的可选植物，但在边坡防护设计和应用时要根据地形地貌及小气候特点合理选择适用管理，并注意不同灌木间、灌木与乔木、灌木与草本植物的合理配置。

2.3 边坡灌木防护的设计

2.3.1 坡顶隔离带 坡顶宜选用中槐与泓森槐混交配置。中槐属于我国北方地区“四大金刚”乡土树种，其具有根系发达、树冠开阔、枝叶茂密、抗干旱、耐瘠薄、寿命长和病虫少等特点，且对二氧化硫、氯气等有害气体具有较强的抗性，养护成本低。泓森槐属落叶乔木，速生、干性强、冠窄、叶绿、花白、清香宜人，托叶剌3年以后可基本脱落。泓森槐适生范围广，具有较强的抗旱、抗烟尘、耐盐碱作用，病虫害少，亦可有效改良土壤、保持水土。二者混交营林可充分利用营养面积，改善土壤环境，切实增强抵御自然灾害的能力。混交造林时采用1+3行模式，即1行中槐3行泓森槐，中槐与泓森槐之间的行距保持在4 m以上，泓森槐之间行距2～3 m，中槐株距3～4 m，泓森槐株距2 m。两者外围可以通过栽植沙棘作为防护林，沙棘具有生长迅速、根系发达、防风固沙、水土保持等优点，可成为保护坡顶植被的优质屏障。

2.3.2 坡面绿化带 边坡生态防护的核心在于稳固边坡，但同时也应兼顾边坡绿化的景观效果。依据千阳县地形地貌、土质结构的特点，结合植物的高度、花色、花期，配置具有代表性的几何图案，使边坡防护从传统实用向美化实用方向转变，使治理区域与周围环境完美契合，科学合理营造坡面绿化带，把边坡治理与旅游观光有机融合，充分发挥边坡防护的经济价值。坡面分为主坡面和次坡面，主坡面的植被配置应侧重于形成与周围环境融合、具有鲜明主题的绿化带，例如，采用野蔷薇和紫穗槐简单重复种植，其间点缀白皮松，同时按照几何图形布局。而次坡面相对主坡面则较自由，在防护基础之上主要考虑其观赏性，例如选择紫叶小檗和迎春花种植，颜色对比强烈，同样以几何图形布局，以利于形成显明的视觉冲击。坡底宜配置常绿树种，避免因季节变换而使景观单调。剩余空间可使用根系发达、再生性强的紫花苜蓿进行填充。

3 渭北黄土丘陵沟壑边坡灌木植物生态防护经验与体会

(1)边坡防护是生态环境治理方面的一个重要课题，灌木类植物作为可选择的主要材料之一，具有诸多优势[6-7]，但在利用灌木进行边坡防护时，应依据当地的地形地貌特点、气候条件、治理区的立地条件，在保障边坡安全的基础上进行合理设计，设计时要完全清楚所选植物的生长特性和环境适应性，以灌木树种为主材时，要充分考虑生物多样性，做好乔、灌、草、花的合理配置，利用各自优势，取长补短，避免大量应用单一的灌木造成初期的表土侵蚀和水土流失，以利于巩固提升边坡治理成效。同时还应追求生态安全和景观的双重功效，注重实用与实效的结合，选择合适植物进行优化配置，加上人工点缀，使边坡整体上自然统一。

(2)多年实践证明，植被具有良好的固土持水、改善生态环境功能，是进行边坡生态防护的重要方式。边坡生态防护主要依靠植物根系对土壤的附着力来实现稳固边坡、防止水土流失的作用，在达到保护自然生态系统平衡，涵养水源、净化空气、美化环境等生态效果的同时，还能抵消各类工程施工给边坡局部地形造成的破坏，或者弥补工程施工无法达到的效果，营造优美景观、筑建生态防护屏障，为当地经济建设提供更好的环境和服务。

(3)灌木植物在渭北黄土丘陵沟壑边坡治理中具有明显优势，一是具有生态和景观双重功能，灌木类植物种类繁多，护坡选用的灌木大都是园林绿化工程中常用的树种，如紫穗槐、沙棘、连翘、月季、蔷薇等。这些灌木不仅适应性强，而且能营造出优美的景观效果。二是护坡效果好，灌木因其树体较小、生长繁茂、根系发达、抗性极强等特点，特别适合于我国干旱、半干旱地区栽植，且对脆弱的生态环境系统能够起到良好的恢复与保护作用。草本植物根系分布相对较浅，边坡防护效果较差；乔木树种用于边坡治理，易于加大坡面负载，在大风环境下极易造成滑坡或坍塌。三是便于管理且成本低，通过近年来的边坡治理实践，我们发现，边坡种植的草本植物尤其是栽植当年夏季干旱时一般需2 d浇一次水，其养护所需成本相对较高；灌木对于水、肥需求量小，可有效阻挡阳光直射，保持土壤水分，避免因温度过高水分大量散失而导致植物缺水死亡，养护成本相对较低。