云南高速公路隔離用刺籬植物的篩選研究

李一為 ，孟 強(qiáng)，沈 毅，李國鋒，蔣 鶴，羅素芳，尹勤思

（1.交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088；2.公路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100088；3.云南云嶺高速公路養(yǎng)護(hù)綠化工程有限公司，云南 昆明 650034）

高速公路的基本特點(diǎn)是全封閉、全立交、全部控制出入和車輛高速行駛。為了禁止人及動物穿越上路，在高速公路的路界內(nèi)側(cè)，必須設(shè)置禁入護(hù)欄［1］。目前國內(nèi)外高速公路的禁入隔離柵多采用水泥樁刺鐵絲構(gòu)件或鍍塑隔離柵等形式。金屬隔離柵雖然施工簡便，建后能立即實(shí)現(xiàn)隔離目的，但普遍存在易生銹腐蝕的缺點(diǎn)，一般3～4年就需更換，我國南方濕潤多雨地區(qū)則更甚。

為此研究將適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的且可持續(xù)利用的刺籬植物在高速公路邊緣栽植成植物隔離柵，取代傳統(tǒng)的金屬隔離柵，取得了良好的應(yīng)用效果。目前關(guān)于刺籬植物選育、抗逆性、建植方式和刺籬植物在各地區(qū)的應(yīng)用已有部分研究成果［2-8］，但由于物種生態(tài)習(xí)性的限制，大都限于某省或某工程中應(yīng)用，無法推而廣之，亦無法照搬應(yīng)用于云南省高速公路植物隔離工程中。同時，有關(guān)刺籬植物篩選方法目前尚無相應(yīng)的研究成果。因此，本文在對云南省刺籬植物資源進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出刺籬植物的篩選方法，為云南省高速公路隔離用刺籬植物選擇提供參考。

1 刺籬植物選擇的原則

1.1 功能作用強(qiáng)

選擇成籬封閉快、外形美觀的多年生帶刺灌木，2～4年內(nèi)可替代鐵絲網(wǎng)封閉，形成綠籬狀植物封閉隔離。

1.2 抗逆性強(qiáng)

耐旱、耐寒：選擇耐旱、耐寒的樹種可大大提高成活率，并保持正常的生長發(fā)育，達(dá)到預(yù)期的綠化效果。深根性、耐瘠薄：此類植物抗逆性強(qiáng)、耐瘠薄，又根深葉茂，綠化效果好。一般來講，抗旱性強(qiáng)的樹種都具有深根性、耐瘠薄的普遍性。抗病蟲、抗污染：易感染病蟲害的綠化植物，不僅養(yǎng)護(hù)投資大，費(fèi)工多，而且落下的枝葉、蟲體糞便、噴灑的各種殺蟲劑等都會造成環(huán)境污染，所以要選擇能抗病蟲害，且易控制其發(fā)展和有特效農(nóng)藥防治的樹種。抗污染、消化污染物、能吸收和降低汽車尾氣的樹種，有利于改善環(huán)境。

1.3 適應(yīng)性強(qiáng)

公路綠化路線長，立地條件嚴(yán)酷，對綠化植物的管理比較粗放。選擇綠化植物要堅持“就地取材、易栽、易活、易管”的原則，將當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹種作為選擇重點(diǎn)，這樣不僅可以確保能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，提高成活率，還可以可降低綠化成本。

1.4 景觀效果好

在高速行駛的車?yán)铮境巳藛T的視野中除了天空和路面之外，側(cè)面的豎向要素也占很大比重，而刺籬作為隔離設(shè)施，位于道路紅線內(nèi)側(cè)，其景觀質(zhì)量對司乘人員有重要影響。因此需從種類、色彩、質(zhì)感、形式等方面對刺籬植物進(jìn)行合理配置，從而美化道路景觀，減輕司機(jī)壓力并緩解長途疲勞。

2 云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 篩選評價指標(biāo)構(gòu)建

根據(jù)上述原則，在專家咨詢的基礎(chǔ)上，建立了云南高速公路隔離用刺籬植物篩選評價指標(biāo)體系。該評價指標(biāo)體系可分為3 個層次：第一層為目標(biāo)層，即云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價；第二層次為準(zhǔn)則層，即高速公路隔離用刺籬植物須符合的相關(guān)特性，包括刺籬植物自身隔離性能、刺籬植物抗逆性能以及景觀效應(yīng)；第三層次為指標(biāo)層，包括13 個指標(biāo)。指標(biāo)應(yīng)反映高速公路隔離用刺籬植物的具體特性，最終選取的指標(biāo)見表1。

表1 云南省高速公路隔離用刺籬植物隔離效果評價指標(biāo)體系

2.2 指標(biāo)的獲取方法

2.2.1 刺籬植物自身隔離性能

（1）刺的密度：每種選取長勢均一的枝條，測量枝的長度，統(tǒng)計刺的數(shù)量；

刺的密度=刺的數(shù)量/枝的長度；

（2）刺的長度：測量每種植物刺的長度，取平均數(shù)；

（3）刺的堅硬度：主要根據(jù)刺的木質(zhì)化程度，進(jìn)行比較。木質(zhì)化程度高，刺的抗折壓強(qiáng)度越高；

（4）枝葉茂密度：以枝條分枝間距表示，分枝距離越短，枝葉密度越高。

2.2.2 刺籬植物抗逆性能

（1）根系深度主要通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和現(xiàn)場觀察確定；

（2）抗旱性，耐瘠性選擇標(biāo)準(zhǔn)：主要通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和現(xiàn)場觀察確定。

（3）抗病蟲判斷：主要通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和現(xiàn)場不同刺籬植物實(shí)際表現(xiàn)判斷。

2.2.3 刺籬植物景觀效應(yīng)

對常綠與否、開花期、花的觀賞性、果期和果的觀賞性，主要通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、現(xiàn)場觀察和專家咨詢確定。

3 云南高速公路隔離用刺籬植物篩選評價指標(biāo)權(quán)重及模型構(gòu)建

3.1 評價指標(biāo)權(quán)重確定

權(quán)重是反應(yīng)不同評價因子間重要程度差異的數(shù)值，也是體現(xiàn)評價因子在總指標(biāo)中的地位、作用以及對總體指標(biāo)的影響程度。本研究通過咨詢20 位同行專家打分（采用“1-7”及其倒數(shù)標(biāo)度法，對各個指標(biāo)相對重要性進(jìn)行打分）與層次分析方法相結(jié)合確定各個評價因子的權(quán)重。本研究中各個評價指標(biāo)推薦權(quán)重分配見表2。

3.2 綜合評價模型構(gòu)建

3.2.1 建立評價指標(biāo)的層次結(jié)構(gòu)

大類指標(biāo)：Fi為大類指標(biāo)；

單項(xiàng)指標(biāo)：Fij在i大類指標(biāo)內(nèi)，第j個單項(xiàng)指標(biāo)的分值。

3.2.2 各級指標(biāo)分值的確定方法

（1）單項(xiàng)指標(biāo)的平均值可以根據(jù)指標(biāo)的類型，可按照具體的評價調(diào)查表得到；

（2）大類指是對單項(xiàng)指標(biāo)的進(jìn)一步匯總。

式中：Wij為第i 大類指標(biāo)內(nèi)部第j 類單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；Fij為第i大類指標(biāo)內(nèi)部第j類單項(xiàng)指標(biāo)分值。

表2 高速公路隔離用刺籬植物篩選評價指標(biāo)體系權(quán)重分析

3.2.3 綜合評價值的計算

綜合評價值是對于大類指標(biāo)評價值的進(jìn)一步綜合，它的大小反應(yīng)了該帶刺植物作為高速公路隔離用刺籬植物效果的好壞，計算公式如下：

式中：A 表示刺籬植物綜合評價指數(shù)；WiFi表示某評價指標(biāo)下的評價分?jǐn)?shù)值；Wi第i 大類指標(biāo)的權(quán)重；Fi為第i大類指標(biāo)的評價分值。

4 云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價

4.1 備選刺籬植物

備選刺籬植物品種包括劍麻、花椒、馬纓丹等16 種帶刺植物（見表3），材料采自云南山區(qū)，均在元謀苗圃經(jīng)過為期1年的馴化。

4.2 云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價

首先采用上述指標(biāo)獲取方法，通過資料查詢、現(xiàn)場觀測和專家咨詢等方法，獲取刺籬植物自身隔離性能、刺籬植物抗逆性能和刺籬植物觀賞性等評價指標(biāo)的分析結(jié)果，詳見表4～6。

在指標(biāo)獲取的基礎(chǔ)上，進(jìn)行專家打分。分值采用10 分制，以“9，7，5，3，1”的等級分值代表綜合隔離效果好、綜合隔離效果較好、綜合隔離效果一般、綜合隔離效果較差和綜合隔離效果差進(jìn)行定性指標(biāo)的定量化賦值。刺籬植物篩選評價因子打分見表7。

表3 刺籬植物備選品種一覽

表4 刺籬植物自身隔離性能

表5 刺籬植物抗逆性

基于上述評價模型及評價作用分值，本研究對上述16種刺籬植物進(jìn)行篩選評價，評價結(jié)果見表8。

通過以上分析可以看出，云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價結(jié)果分值大于7 的刺籬植物為：苦刺、馬纓丹、圍涎刺、葉子花，表明其綜合隔離效果較好。分值大于5 的刺籬植物為：火棘、枳、劍麻、扁核木、刺槐、霸王鞭、花椒，表明其綜合隔離效果一般。金合歡、紫葉小檗、貼梗海棠、野薔薇、刺竹子分值均低于5，表明其綜合隔離效果較差。

5 結(jié)論與討論

本研究較系統(tǒng)的提出了由刺籬植物自身隔離性能、刺籬植物抗逆性能和刺籬植物景觀效應(yīng)等3個層次構(gòu)成，共13 個評價指標(biāo)的云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價指標(biāo)體系，并構(gòu)建了綜合評價模型。通過對16 種刺籬植物的篩選評價，認(rèn)為苦刺、馬纓丹、圍涎刺、葉子花等4種刺籬植物綜合隔離效果較好。

表6 刺籬植物觀賞性

表7 云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價因子作用分值

表8 云南省高速公路隔離用刺籬植物篩選評價

本研究各評價指標(biāo)以定性指標(biāo)為主，雖然輔以一定數(shù)量的定量指標(biāo)，但在評價過程中，主要以專家主觀經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，因此，在今后的研究中應(yīng)進(jìn)一步提高定量指標(biāo)的比重，從而減少人為主觀因素對評價結(jié)果的影響。

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