李俊玲(西安职业技术学院农科校区,陕西西安710077) Qt>yRt
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提要:分析了石质边坡的形成,探讨了石质边坡绿化的方法及绿化中的关键技术环节,提出了今后石质边坡绿化研究攻 ]BAF
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关的方向。 P7u5Ykc*
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关键词:石质边坡;绿化;基质;护坡 x(mY$l,il
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生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国***和人民为之不懈努力解决的焦点问题。近年 =9pFb!KX
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来,随着国家基本建设的快速发展,高等级公路(包括高速公路和一级、二级公路)、铁路、水利、水电工程的大规模建 zI7-xqZ
设与开发,每年形成的边坡面积达2~3亿rn ,其中,石质边坡的面积约2 o00~3 000万m ,这些石质边坡破坏了既植 lX5(KUN
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被,缺土、缺水、缺肥,导致了人类赖以生存的生态环境的破坏,带来一系列问题,如食物链的破坏,气候的恶化(春 _V8pDcY
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天的沙尘暴、夏天的热岛效应),土壤的沙化,河堤岸边土壤的塌陷等。如何以生物措施为主,工程措施与生物措施有 3)Paf`mr
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机结合,在保证边坡稳定的前提下,增加林草植被覆盖,尽快让岩石披上绿装,对于防风固沙、减轻生态恶化、促进自 4s"8e]q=
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然植被恢复具有重要的意义。 Y=}b/[s6;
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1 石质边坡绿化的特点 R
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土质、石质边坡绿化是采用生物与工程的手段在坡面上营造和覆盖植被的过程,对其要求生态效应是第一位的,而景观 2^qY,dL
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效应是第二位的,所用植被可以是草坪草、灌木,也可以是野草。土质、石质边坡绿化不同之处在于:土质边坡绿化是 U8<GD|
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通过建植边坡草坪,草坪成坪后将土壤表面覆盖起来,草坪草发达的匍匐茎、根状茎和根系互相交错成网状,固着住表 vkBngsS
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土层,防止土沙移动、滑落,并借助草坪密集的茎叶抵挡雨水对坡地的冲击,起到固土护坡的作用,所以土质边坡绿化 c>DAR
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是以水土保持即保护坡面地表土壤及保护坡地环境为主要目的。 3s>&h-E
石质边坡绿化是采用工程的手段在石质坡面上固定植物生长条件,即客土,营造和覆盖草坪草、灌木等植被,并以这些 ~^VcTSY@<L
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植物作为初期植被,以促进植物演替和尽快恢复生态系统为最终目的,通过草坪草、灌木的建植,减轻坡面上沙岩的风 z
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化和移动,促使其他植物(包括野草)定居、附着,使坡面植被的物种多样性提高,群落演替加快,为恢复和重建荒废的 T+2?u.{I
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生态系统创造条件。 *AxKV5[H
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2 石质边坡绿化现状 DUW;G9LP$-
十多年来,人们研究开发了多种既能起到良好的边坡防护作用,又能改善工程环境,体现自然环境美的石质边坡绿化新 U 2\{(y
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技术,根据边坡绿化时固定植生条件的方法不同,这些技术可分为客土植生带绿化法、客土喷附绿化法、框格客土绿化 0V`/oaW;
法、喷混植生绿化法。各种方法的主要作用及应用条件各不相同。 /{qr~7k,oQ
2.1 客土植生带绿化法 y'E)iI*
通过人工在坡面上铺设草皮。施工时先清理边坡,再按一定的间距铺设植生带,用铁丝或“U”卡钉将其固定在边坡上 S)Ld^0w
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,最后在其表面喷射一定厚度含肥料的肥土,覆盖无纺布或薄膜,植物繁殖体长出坡面后逐渐除去。此法适用于附近草 -JUv'fk
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皮来源容易,边坡高度低且坡度较缓的严重风化岩层和成岩作用差的软岩边坡工程,工艺简单,成本低廉,但由于施工 Txw,B2e)>
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季节受限制,草皮易滑落,不耐干旱,经受不住大雨或长时间降雨的冲刷,后期养护管理困难,工程质量往往难以保证 Re.fS6y$>
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,近年来使用较少。 ]vu'+F$
2.2 客土喷附绿化法 e#W@ep|n
利用流体力学原理把种子、土壤稳定剂(粘结剂)、肥料、砻糠灰、保水剂、草炭土、草纤维、木纤维、表土和水按一定 Vwv O@G7A
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比例混合成较稠的喷浆,通过喷播机直接喷射附着到安装有金属网或塑料网的石质边坡上,形成一定厚度的客土层,并 ^s24f?3
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使植物在客土层上快速生长的一种强制绿化法。该技术是日本1976年首先开发出来的,主要用于坡角50。以下软弱岩石 KE(kR>OB]
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边坡的生态防护,可根据地质和气候条件进行基质配方,基质拌合物由机械拌和,同时安装镀锌铁丝网,可加厚基质层 9$d (`-&9p
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,使边坡稳定性进一步加固,基质更好地附着在坡面上。 w@oq.K
2.3 框格客土绿化法 N*o+m~:y
此技术是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格,在网格内充填改良植生土,再在砖框内植草 ][0HJG{{g
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的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制厂批量生产,受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流 3-_4p8OK
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,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草种生长,工艺简单,绿化效果好,多用于填方边坡的防护和绿化。 2poU\|H
2.4 喷混植生绿化法 g\6(ezUF*
喷混植生护坡是在稳定岩石边坡上打入短锚杆 铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基质喷射到坡 Dcp,9"yt%
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面上,植物依靠基质生长发育,形成植物护坡的施工技术。该技术使用的基质由种植土、水泥(粘结剂,是区别于其他 sQt@B#;
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技术的特色之一)、植物种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、pH缓冲剂、水等组成。喷混植生技术具有防护边坡、 V#sANi?mpo
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恢复植被双重作用,可以取代传统的钉锚防护、片石护坡等措施。该技术中种植基贡的配方是成功的关键,良好的配方 P3N
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能够达到在陡于1:0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证 r5F#q
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植物生长,广泛用于铁路、公路、水利、矿山等各类边坡绿化防护工程。 .0s/O
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3 石质边坡绿化工程中的关键技术探讨 V:l; 2rW
石质边坡绿化是一门新兴边缘学科,它涉及到岩石工程力学、地质学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、草业学、林 4$y|z{[<
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学、环境生态学等知识,需要不同专业(草坪、土壤、建筑、施工等)背景的人共同参与才能完成。石质边坡绿化,无论 Ou,B3kuQ+
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采取那种方法,首先要考虑边坡绿化的目的和以期达到的效果,然后创造条件,即如何在石质边坡上固定植物生长条件 b},OCVT?
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,为植物生长长期提供水、肥,且能经受大自然的风吹雨打,具体地说,石质边坡绿化施工技术应重点解决好以下几个 KXR
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方面的问题: 6idYz"P %
3.1 基质层(也称基材、基盘)如何较好地附着和固定在石质坡面上而不致被雨水冲刷下来土壤是植物赖以生存的条件 2"%d!"
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,对于没有土的石质边坡,要覆上植壤土或喷上人工配置的“土”(基质或客土)。为使这些“土”较好地附着石质坡 Yz{UP)TC
面上,可采用物理的、化学的、生物的办法。物理的如在坡面上钉立和铺设金属网、塑料网、土工网、混凝土框砖等以 `)SkA?yKI
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起固定基质的作用,同时在基质中掺入草纤维、木纤维起加筋作用,增强其整体性。化学的是在喷射基质中加入高分子 {L.0jAwB
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粘合剂以起固定土壤胶粒的作用,同时加入高分子保水剂起保水作用。生物的则是在喷播完成后,尽快促使种子萌发, sd#a_
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借助植物根系及茎叶的“锚固作用”起到固定基质并防止其剥落的作用。即使如此,有的边坡还担心不够稳定,须采用 >5XE*9
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工程防护与生物防护相结合,如在混凝土框架结构内种植植物。 aIJ[K
3.2 基质的理化性质如何适合坡面植物的生长多种石质边坡绿化方法,原理相近,基质的主要成分一般为:植物繁殖 iiO4.@nT
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体(如种子、草茎)、防护网、粘结剂(或胶结材料、、高分子保水剂、植生土、有机质、腐植质、肥料、pH缓冲剂,基 Hh;7 hY\
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质的理化性质是由基质成分和配比决定的。 H?O*
防护网:可用塑料、铁丝、钢筋,其网度和选材应根据边坡的防护要求和特征而定,防护网的功能是与锚杆一起护坡, _L&C4 <e'
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同时构成基质的“骨架”,增强基质的整体性,防止其从坡面滑落。粘结剂:不同方法用的粘结剂选型不同,有的 =X>?Y,
用高分子有机物,有的用普通硅酸盐或325。、425 水泥,这些胶结材料能使基质拌合物具有粘聚性和一定强度。高分 UJlKw `4
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子保水剂:能够在水分丰裕时吸收水分,天气干燥时为植物根系提供水分。 +vZ-o{}.jO
植生土:一般为施工方便,主要用当地土壤,当地土质过差时,可加入沙壤土,为植物生长提供良好的水、肥、气、热 M-0BQs`N
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条件。植生土可谓构成基质的“肌肉”。 ].`i`.T
有机质:一般使用稻壳、粉碎的秸杆、锯末等,这些有机物作用在于:增加基质拌合物的流动性,便于施工;增加基质 /|hKZTZJdN
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拌合物空隙率,调节水、气状况;腐烂分解后,为植物提供氮、磷、钾等养分。腐植质:为稻壳、粉碎的秸杆、锯末、 8+
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蘑菇渣经腐烂制得,它们能改善基质的物理性质和化学性质,向基质中引入大量微生物,协调水、气、热状况,增强保 Hz+edMUL
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肥性与缓冲性能,并和植物根系一起,使基质混合物逐渐变成适于植物生长的土壤。 C#vU'RNpl
肥料:一般为长效缓释复合肥,如生物肥、化学复合肥,基质混合物如果分两层施工,为了促进种子尽快萌发,表层还 hb[K.`g
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可加入一定量的速效肥如尿素等。 \>M3E
pH缓冲剂:在基质混合物中加入过磷酸钙、红粘土或石灰,利用它们本身的酸硪l生、缓冲性进行pH调节,使基质拌合 x!gu&AA<*
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物的pH值调至适宜植物生长的范围。从基质拌合物的成分可以看出,基质粘结剂的选型不可忽视,目前技术中除水泥外 M%yT?R+
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,也有用有机粘结材料和高分子材料,另外植生土、有机质、腐植质和肥料等有机物作为基质混合物的主体,其组成的 /ey}#SHm,
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优化始终是石质边坡绿化生态防护的关键。 [
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3.3 坡面植被包括灌木、草坪草种的选择、配置和组合 T[&1cth
3.3.1 护坡植物的选择石质边坡因不具备灌溉条件,立地条件差,植被选择不当造成失败的教训不少。选择时应考虑 l.Qj?G
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到:当地土生土长的栽培草优于进口的草坪草,本地适宜绿化的野生草优于栽培草,即护坡植物应适应当地的气候,能 ~#7=gI&p@
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抵抗不良环境;根系发达(深根系),生长迅速,短期内能达到一定的覆盖度;有多年生的习性,与土壤固结能力强;分 <5?.S{Z9
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蘖多,茎叶茂盛;抗逆性强。 #!C/~"Y*`|
3.3.2 护坡植物的配置和组合石质边坡绿化的目的主要是护坡,植物配置应遵循:一是灌草结合,这样可充分利用自 #k5Nnv#(J
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然水、光、热条件,快速建植立体生态植被,保持坡面绿化的中长期效果,防止草坪退化,延续和提高水土保持功能。 SUHyg/|F
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二是豆科与禾本科植物配置,有利于发挥种间优势,互惠互利,以草养草(如红豆草+其他禾草),同时加入先锋或保护 FdzsWm
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草种(如多年生黑麦草),利用其萌发早、生长迅速的习性,促进保护主体草种的萌发。 3|l+&LF!IC
3.4 如何进行养护管理(特别是灌溉) K'Bq@6@C g
石质边坡绿化防止干旱的措施有:增加基质层厚度、在基质中添加成孔材料和保水剂、选择耐干旱植物等。但是,由于 Wyw/imr
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石质边坡的坡度较大,水土流失严重,这样,基质建植层的保水供水功能就受到限制,从而影响到水分的有效调节与养 g]N!_Ib/!
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分的良性供给,在持续干热的天气或喷水难以保证时,常常出现植被枯黄或死亡现象。基质中使用了大量的有机物作为 Nz\=M|@(#
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长效肥,在坡面形成稳定的植物群落之前不会出现养分耗尽现象,但是,基质建植层厚度有限,水肥循环的空间非常有 3g^_Fq'
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限,随着时间的增长,很容易引起因水分和养分供应不足的边坡植被退化等生态失调现象。 K!0vvP2H
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4 结论 {D 9m//x
石质边坡绿化设计工程应着眼于环保生态功能,注重生态防护的设计与资金投入,树立“尊重自然,恢复自然”的理念 )zf&`T
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,根据当地生态植物结构,乔、灌、草有机结合,合理配置,尽快恢复边坡原来的自然植被,使防护工程的植被与周围 q`{crY30
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环境融为一体,恢复其生态平衡,实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。 QcU&G*
风险性大的植物及植物产品指定口岸进口是一项重要的防止漏洞的措施。没有一定检疫能力的口岸是我们整个网的漏洞 &k+jVymH
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,这个漏洞越大,漏洞越多,我们检疫的防范功效就越小。对风险性大的植物及植物产品实行指定口岸入境,是防范有 JS1$l+1
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害生物入侵的有效手段,同时也是用法律手段减少防疫漏洞的必须措施。对有风险『生大的植物及植物产品指定口岸入 >\+c@o[
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境,就能够进行合理布局和建设口岸实验室,突出重点加强实验室检疫检测的能力。 >WVos 4
参考文献: %scSp&X
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