干旱地區(qū)邊坡類(lèi)綠地生態(tài)與植被恢復(fù)技術(shù)淺議

仲堅(jiān)

摘要：指出了公路邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建在國(guó)內(nèi)外歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展歷程，取得了豐富的成果與經(jīng)驗(yàn)，干旱區(qū)以往經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相對(duì)貧乏，加之環(huán)境條件局限，所以較少專(zhuān)項(xiàng)治理。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，道路交通事業(yè)迅猛發(fā)展，該類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。從干旱區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)與重建所涉及的生境改良設(shè)計(jì)出發(fā)，論述了生態(tài)植被恢復(fù)與若干輔助工程技術(shù)及灌溉干預(yù)技術(shù)組合配套應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，對(duì)解決干旱區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)等有參考意義。

關(guān)鍵詞：干旱區(qū)；公路邊坡；植被；恢復(fù)；重建；節(jié)水降耗

中圖分類(lèi)號(hào)：S72929

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）08001102

1引言

隨著我國(guó)公路建設(shè)的不斷發(fā)展，公路生態(tài)景觀環(huán)境越來(lái)越受到人們的關(guān)注與重視，在道路雪崩、落石等自然災(zāi)害防范治理的同時(shí)，結(jié)合引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)對(duì)公路路域景觀環(huán)境問(wèn)題一并進(jìn)行治理，對(duì)公路安全運(yùn)營(yíng)環(huán)境起到重要的作用，同時(shí)也給出行游客帶來(lái)景觀享受，使得公路建設(shè)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)一步做出貢獻(xiàn)。但是，國(guó)內(nèi)外此方面的研究一般多在濕潤(rùn)地區(qū)，針對(duì)干旱區(qū)公路和路域生態(tài)環(huán)境條件下的邊坡生態(tài)植被恢復(fù)方面的研究與實(shí)施案例鮮有見(jiàn)到。本文就此從設(shè)計(jì)角度談一些認(rèn)識(shí)。

2國(guó)內(nèi)外邊坡生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)發(fā)展概況

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的研究應(yīng)用歷史較早，美國(guó)在1936年就已將生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用于公路邊坡治理，而日本生態(tài)護(hù)坡技術(shù)幾乎與公路建設(shè)同步發(fā)展。1976年日本率先開(kāi)發(fā)出厚層基材噴射綠化護(hù)坡技術(shù)，主要用于軟弱巖石邊坡的生態(tài)防護(hù)。此后，噴混植物生殖基質(zhì)綠化技術(shù)不斷得到改進(jìn)和完善，成為日本應(yīng)用最為廣泛的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。目前，在巖石邊坡綠化方面，日本已開(kāi)發(fā)形成了一系列技術(shù)體系，除客土噴射綠化技術(shù)外，還有框架梁格構(gòu)護(hù)坡綠化技術(shù)、透水型（植被型）混凝土技術(shù)、植生袋綠化技術(shù)等。

我國(guó)公路建設(shè)早期，因?yàn)轭櫦俺杀?，推廣應(yīng)用較少。改革開(kāi)放以后，隨著公路建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展，川滇區(qū)域先行引進(jìn)應(yīng)用，目前已推廣至全國(guó)，獲得較快發(fā)展。針對(duì)國(guó)內(nèi)情況，一些學(xué)者針對(duì)性地展開(kāi)了一系列研究，也取得較豐碩的成果，基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)方法未脫離國(guó)外原理論技術(shù)體系，針對(duì)具體工程建設(shè)條件，在水土保持輔助工藝技術(shù)與材料技術(shù)方面獲得較大進(jìn)步，植被選擇應(yīng)用趨于多樣化，對(duì)山嶺區(qū)公路路域景觀環(huán)境美化發(fā)揮巨大作用，同時(shí)，也使得一些公路邊坡災(zāi)害治理手法呈現(xiàn)多樣化和生態(tài)化。

盡管如此，該領(lǐng)域技術(shù)研究少有在干旱與半干旱區(qū)域應(yīng)用實(shí)踐研究的案例，尤其是西北干旱區(qū)。2003～2006年新疆林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院所承擔(dān)的新疆布爾津至喀納斯湖旅游公路和哈巴河至白哈巴旅游公路路域邊坡生態(tài)植被恢復(fù)設(shè)計(jì)及先導(dǎo)性試驗(yàn)示范工程施工也幾乎是新疆少有的實(shí)踐活動(dòng)，該項(xiàng)目實(shí)施區(qū)也處于阿爾泰山嶺區(qū)，氣候類(lèi)型基本上屬于濕潤(rùn)氣候區(qū)，與干旱區(qū)亦有差異。

3干旱區(qū)邊坡生態(tài)植被恢復(fù)主要技術(shù)問(wèn)題

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要包括生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)和輔助工程技術(shù)，生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)和輔助工程技術(shù)既相互獨(dú)立又互相聯(lián)系。干旱區(qū)由于降水稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤和植被物種與相應(yīng)緯度濕潤(rùn)地區(qū)有顯著不同，土壤多處于干燥狀態(tài)，成土作用微弱，母質(zhì)較粗，植被以旱生草類(lèi)與旱生灌木為主，表被蓋度較低，呈現(xiàn)荒漠化景觀形態(tài)。尤其西北干寒氣候條件下適生物種更為稀少，荒漠化程度更高。因此，在干旱區(qū)解決邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建，首要是如何應(yīng)用輔助工程技術(shù)解決生境創(chuàng)建和水土保持這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，而邊坡條件下的植被生殖又是生境維系、水土保持的重要保障條件，因此干旱地域公路邊坡生態(tài)植被恢復(fù)相比較而言難度較大，一般存在以下幾方面問(wèn)題與矛盾。

31適生植物選擇問(wèn)題

干旱區(qū)旱生植物多表現(xiàn)為疏叢狀態(tài)，地上生物量相對(duì)少，而地下生物量相對(duì)較多，地表覆蓋度較低，一般開(kāi)放與半開(kāi)放型邊坡客土生境改良方式下，水土保持效應(yīng)較差，水土流失又使得植物生境惡化而無(wú)以附著，因而以往邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建一般較少選用旱生植物。

適生的中生植物在干旱區(qū)邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建中的適用性狀要求應(yīng)為枝冠體呈密叢性，根系在土體淺表層中的分布量以多為好，以發(fā)揮較好的水土保持性狀。而選用中生植物，則土層厚度及灌溉量與灌溉頻度均需滿足植物在干旱區(qū)環(huán)境條件下的正常生長(zhǎng)需求。然而，在干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境條件下，中生植物適生表現(xiàn)均呈現(xiàn)一定局限性，因此，在干旱環(huán)境下，有限覆土厚度及灌溉效能條件下，中生植物的適生及適用性均應(yīng)重新評(píng)價(jià)。

在干旱區(qū)選擇中生植物，均需持續(xù)灌溉干預(yù)，優(yōu)化的植物種選擇與配置技術(shù)以及種植基質(zhì)配方技術(shù)使用都有減少人工干預(yù)水平和減少資源耗費(fèi)的作用，但還是屬于逆立地生境條件下的綠化，將會(huì)長(zhǎng)期受到自然制約，需要長(zhǎng)期的投入。

32輔助工程技術(shù)適用局限性問(wèn)題

輔助工程技術(shù)在邊坡綠化范疇內(nèi)一般包括SNS柔性防護(hù)網(wǎng)技術(shù)、三維植草網(wǎng)墊技術(shù)、土工格室技術(shù)、生態(tài)袋技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨索混凝土格構(gòu)梁技術(shù)以及種植基質(zhì)配方技術(shù)等，分別屬于客土輔助技術(shù)、水土保持技術(shù)、坡面支護(hù)技術(shù)等。在邊坡生態(tài)植被恢復(fù)工程實(shí)際應(yīng)用中或單一、或組合使用。

除應(yīng)對(duì)不同坡面地質(zhì)基礎(chǔ)而選擇適用的坡面支護(hù)技術(shù)外，上述客土輔助技術(shù)類(lèi)與水土保持類(lèi)技術(shù)適用與否均與植被恢復(fù)相關(guān)的工程建設(shè)性狀以及能否形成有效水土保持相關(guān)。

如土表開(kāi)放或半開(kāi)放型客土技術(shù)均可支持噴播籽種建植方式。特殊施工工藝下亦可支持植苗建植方式，此種方式在干旱區(qū)適用與否受限于建植后土表水土保持狀況，而土表封閉型客土再行噴播建植方式在干旱區(qū)則難以成功，表層含籽種的種植基質(zhì)會(huì)因?yàn)楣喔榷鵁o(wú)法附著，小籽粒植物種淺表層播種亦難以抵御大氣干旱的脅迫，而一般方式的強(qiáng)化灌溉會(huì)導(dǎo)致布種土層水土流失。生態(tài)袋客土技術(shù)即屬于此類(lèi)。

在干旱區(qū)地帶，土壤一般較薄，機(jī)械組成粗糙，多為不適用土壤，所以干旱區(qū)邊坡植被恢復(fù)需要采用種植基質(zhì)配方技術(shù)解決施工機(jī)械設(shè)備作業(yè)性狀需要的、滿足所選植物正常生長(zhǎng)需求的輕質(zhì)、附著性、保水、肥力緩釋以及水土保持性狀優(yōu)良的配置土壤，一般使用有粘土、泥炭、保水劑、粘著劑、纖維、復(fù)合緩釋肥料等復(fù)合組成，然而，在干旱區(qū)干燥氣候條件下，該類(lèi)配方土某些組分具雙向作用，如吸水和釋放水分，極端情況下反而影響植物健全生長(zhǎng)，而這一點(diǎn)在干旱區(qū)是不可避免的；再如，保水劑容易使表層土壤在灌溉條件下形成飽和持水而影響水分向下層滲透，影響水分在土體中的分布，從而影響植物根系生長(zhǎng)分布，并且容易形成徑流；而在干寒條件下保水劑與粘著劑則會(huì)固結(jié)土壤，倒提植物體水分而影響植物生命存活；含鹽土壤基質(zhì)或環(huán)境基底條件下則不宜使用保水劑和粘著劑，侵染鹽分后將難以淋除。而保水劑和粘著劑又是解決配方土水土保持的主要組分，因此，針對(duì)干旱區(qū)不同立地條件應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理的組分配比，克服上述負(fù)效應(yīng)。

4設(shè)計(jì)解決技術(shù)

（1）植物適生性表現(xiàn)：選擇干旱區(qū)強(qiáng)適生型植物，以降低人工灌溉干預(yù)水平，降低因?yàn)楣喔榷鴮?dǎo)致的水土流失；一般宜以灌木類(lèi)為主，應(yīng)為枝冠密叢型、多萌蘗、多須根量的種類(lèi)品種，以期在人工生境條件下形成較高的地表蓋度。結(jié)合坡面表面強(qiáng)化型水土保持技術(shù)應(yīng)用，綠化方式可選擇植苗或壓苗建植方式，需配以特殊器型苗木或植苗工藝技術(shù)實(shí)施，可以較快速度實(shí)現(xiàn)綠化目標(biāo)。

（2）坡面表面強(qiáng)化型水土保持技術(shù)應(yīng)用：如選擇生態(tài)袋類(lèi)客土技術(shù)，其袋面表層有強(qiáng)化了的水土保持性狀，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)相對(duì)較厚的客土土量，以滿足植物生長(zhǎng)需求，并且能持有相對(duì)較多的水分與養(yǎng)分，促進(jìn)植物正常生長(zhǎng)，降低灌溉頻率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗，減少維護(hù)管理強(qiáng)度的目的。生態(tài)袋袋體材料應(yīng)設(shè)計(jì)選擇較強(qiáng)拉結(jié)力和抗紫外線、抗老化的材料，若需要選擇使用坡面強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)，則宜選擇小網(wǎng)孔徑的柔性網(wǎng)材料與工藝技術(shù)配合，以復(fù)合增強(qiáng)水土保持效能。

（3）灌溉干預(yù)技術(shù)應(yīng)用：結(jié)合上述技術(shù)，可以選擇使用侵潤(rùn)灌或滴灌方式進(jìn)行灌溉，以減少其他灌溉方式可能導(dǎo)致的坡表徑流，并且可以布管于袋間，以保護(hù)灌溉系統(tǒng)使用壽命。該類(lèi)方式也是最節(jié)水灌溉方式。

（4）就景觀建設(shè)目標(biāo)而言，選擇旱生型植物以及景觀型旱生植物，在景觀形態(tài)上與以中生草被為主植物所營(yíng)造的景觀會(huì)有顯著的不同，但是，若通過(guò)采用適合旱生型植物特點(diǎn)的多樣設(shè)計(jì)手法，相信能夠創(chuàng)建獨(dú)特而優(yōu)美的景觀。比如選擇旱生型抗寒月季、馬藺、薰衣草、薔薇、錦雞兒、紫穗槐、沙棗等間色配置設(shè)計(jì)，定能實(shí)現(xiàn)五彩景觀。

（）選擇旱生型植物應(yīng)用，所對(duì)應(yīng)的生境亦可較中生植物粗放，因此，種植土配方技術(shù)在具體應(yīng)用中亦可降低標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)會(huì)有更廣泛的適用建設(shè)條件基礎(chǔ)，將會(huì)使工程建設(shè)更為經(jīng)濟(jì)，維護(hù)管理也較中生植物簡(jiǎn)捷，能耗與物耗也會(huì)較低。

摘要：指出了公路邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建在國(guó)內(nèi)外歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展歷程，取得了豐富的成果與經(jīng)驗(yàn)，干旱區(qū)以往經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相對(duì)貧乏，加之環(huán)境條件局限，所以較少專(zhuān)項(xiàng)治理。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，道路交通事業(yè)迅猛發(fā)展，該類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。從干旱區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)與重建所涉及的生境改良設(shè)計(jì)出發(fā)，論述了生態(tài)植被恢復(fù)與若干輔助工程技術(shù)及灌溉干預(yù)技術(shù)組合配套應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，對(duì)解決干旱區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)等有參考意義。

關(guān)鍵詞：干旱區(qū)；公路邊坡；植被；恢復(fù)；重建；節(jié)水降耗

中圖分類(lèi)號(hào)：S72929

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）08001102

1引言

隨著我國(guó)公路建設(shè)的不斷發(fā)展，公路生態(tài)景觀環(huán)境越來(lái)越受到人們的關(guān)注與重視，在道路雪崩、落石等自然災(zāi)害防范治理的同時(shí)，結(jié)合引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)對(duì)公路路域景觀環(huán)境問(wèn)題一并進(jìn)行治理，對(duì)公路安全運(yùn)營(yíng)環(huán)境起到重要的作用，同時(shí)也給出行游客帶來(lái)景觀享受，使得公路建設(shè)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)一步做出貢獻(xiàn)。但是，國(guó)內(nèi)外此方面的研究一般多在濕潤(rùn)地區(qū)，針對(duì)干旱區(qū)公路和路域生態(tài)環(huán)境條件下的邊坡生態(tài)植被恢復(fù)方面的研究與實(shí)施案例鮮有見(jiàn)到。本文就此從設(shè)計(jì)角度談一些認(rèn)識(shí)。

2國(guó)內(nèi)外邊坡生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)發(fā)展概況

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的研究應(yīng)用歷史較早，美國(guó)在1936年就已將生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用于公路邊坡治理，而日本生態(tài)護(hù)坡技術(shù)幾乎與公路建設(shè)同步發(fā)展。1976年日本率先開(kāi)發(fā)出厚層基材噴射綠化護(hù)坡技術(shù)，主要用于軟弱巖石邊坡的生態(tài)防護(hù)。此后，噴混植物生殖基質(zhì)綠化技術(shù)不斷得到改進(jìn)和完善，成為日本應(yīng)用最為廣泛的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。目前，在巖石邊坡綠化方面，日本已開(kāi)發(fā)形成了一系列技術(shù)體系，除客土噴射綠化技術(shù)外，還有框架梁格構(gòu)護(hù)坡綠化技術(shù)、透水型（植被型）混凝土技術(shù)、植生袋綠化技術(shù)等。

我國(guó)公路建設(shè)早期，因?yàn)轭櫦俺杀?，推廣應(yīng)用較少。改革開(kāi)放以后，隨著公路建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展，川滇區(qū)域先行引進(jìn)應(yīng)用，目前已推廣至全國(guó)，獲得較快發(fā)展。針對(duì)國(guó)內(nèi)情況，一些學(xué)者針對(duì)性地展開(kāi)了一系列研究，也取得較豐碩的成果，基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)方法未脫離國(guó)外原理論技術(shù)體系，針對(duì)具體工程建設(shè)條件，在水土保持輔助工藝技術(shù)與材料技術(shù)方面獲得較大進(jìn)步，植被選擇應(yīng)用趨于多樣化，對(duì)山嶺區(qū)公路路域景觀環(huán)境美化發(fā)揮巨大作用，同時(shí)，也使得一些公路邊坡災(zāi)害治理手法呈現(xiàn)多樣化和生態(tài)化。

盡管如此，該領(lǐng)域技術(shù)研究少有在干旱與半干旱區(qū)域應(yīng)用實(shí)踐研究的案例，尤其是西北干旱區(qū)。2003～2006年新疆林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院所承擔(dān)的新疆布爾津至喀納斯湖旅游公路和哈巴河至白哈巴旅游公路路域邊坡生態(tài)植被恢復(fù)設(shè)計(jì)及先導(dǎo)性試驗(yàn)示范工程施工也幾乎是新疆少有的實(shí)踐活動(dòng)，該項(xiàng)目實(shí)施區(qū)也處于阿爾泰山嶺區(qū)，氣候類(lèi)型基本上屬于濕潤(rùn)氣候區(qū)，與干旱區(qū)亦有差異。

3干旱區(qū)邊坡生態(tài)植被恢復(fù)主要技術(shù)問(wèn)題

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要包括生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)和輔助工程技術(shù)，生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)和輔助工程技術(shù)既相互獨(dú)立又互相聯(lián)系。干旱區(qū)由于降水稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤和植被物種與相應(yīng)緯度濕潤(rùn)地區(qū)有顯著不同，土壤多處于干燥狀態(tài)，成土作用微弱，母質(zhì)較粗，植被以旱生草類(lèi)與旱生灌木為主，表被蓋度較低，呈現(xiàn)荒漠化景觀形態(tài)。尤其西北干寒氣候條件下適生物種更為稀少，荒漠化程度更高。因此，在干旱區(qū)解決邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建，首要是如何應(yīng)用輔助工程技術(shù)解決生境創(chuàng)建和水土保持這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，而邊坡條件下的植被生殖又是生境維系、水土保持的重要保障條件，因此干旱地域公路邊坡生態(tài)植被恢復(fù)相比較而言難度較大，一般存在以下幾方面問(wèn)題與矛盾。

31適生植物選擇問(wèn)題

干旱區(qū)旱生植物多表現(xiàn)為疏叢狀態(tài)，地上生物量相對(duì)少，而地下生物量相對(duì)較多，地表覆蓋度較低，一般開(kāi)放與半開(kāi)放型邊坡客土生境改良方式下，水土保持效應(yīng)較差，水土流失又使得植物生境惡化而無(wú)以附著，因而以往邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建一般較少選用旱生植物。

適生的中生植物在干旱區(qū)邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建中的適用性狀要求應(yīng)為枝冠體呈密叢性，根系在土體淺表層中的分布量以多為好，以發(fā)揮較好的水土保持性狀。而選用中生植物，則土層厚度及灌溉量與灌溉頻度均需滿足植物在干旱區(qū)環(huán)境條件下的正常生長(zhǎng)需求。然而，在干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境條件下，中生植物適生表現(xiàn)均呈現(xiàn)一定局限性，因此，在干旱環(huán)境下，有限覆土厚度及灌溉效能條件下，中生植物的適生及適用性均應(yīng)重新評(píng)價(jià)。

在干旱區(qū)選擇中生植物，均需持續(xù)灌溉干預(yù)，優(yōu)化的植物種選擇與配置技術(shù)以及種植基質(zhì)配方技術(shù)使用都有減少人工干預(yù)水平和減少資源耗費(fèi)的作用，但還是屬于逆立地生境條件下的綠化，將會(huì)長(zhǎng)期受到自然制約，需要長(zhǎng)期的投入。

32輔助工程技術(shù)適用局限性問(wèn)題

輔助工程技術(shù)在邊坡綠化范疇內(nèi)一般包括SNS柔性防護(hù)網(wǎng)技術(shù)、三維植草網(wǎng)墊技術(shù)、土工格室技術(shù)、生態(tài)袋技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨索混凝土格構(gòu)梁技術(shù)以及種植基質(zhì)配方技術(shù)等，分別屬于客土輔助技術(shù)、水土保持技術(shù)、坡面支護(hù)技術(shù)等。在邊坡生態(tài)植被恢復(fù)工程實(shí)際應(yīng)用中或單一、或組合使用。

除應(yīng)對(duì)不同坡面地質(zhì)基礎(chǔ)而選擇適用的坡面支護(hù)技術(shù)外，上述客土輔助技術(shù)類(lèi)與水土保持類(lèi)技術(shù)適用與否均與植被恢復(fù)相關(guān)的工程建設(shè)性狀以及能否形成有效水土保持相關(guān)。

如土表開(kāi)放或半開(kāi)放型客土技術(shù)均可支持噴播籽種建植方式。特殊施工工藝下亦可支持植苗建植方式，此種方式在干旱區(qū)適用與否受限于建植后土表水土保持狀況，而土表封閉型客土再行噴播建植方式在干旱區(qū)則難以成功，表層含籽種的種植基質(zhì)會(huì)因?yàn)楣喔榷鵁o(wú)法附著，小籽粒植物種淺表層播種亦難以抵御大氣干旱的脅迫，而一般方式的強(qiáng)化灌溉會(huì)導(dǎo)致布種土層水土流失。生態(tài)袋客土技術(shù)即屬于此類(lèi)。

在干旱區(qū)地帶，土壤一般較薄，機(jī)械組成粗糙，多為不適用土壤，所以干旱區(qū)邊坡植被恢復(fù)需要采用種植基質(zhì)配方技術(shù)解決施工機(jī)械設(shè)備作業(yè)性狀需要的、滿足所選植物正常生長(zhǎng)需求的輕質(zhì)、附著性、保水、肥力緩釋以及水土保持性狀優(yōu)良的配置土壤，一般使用有粘土、泥炭、保水劑、粘著劑、纖維、復(fù)合緩釋肥料等復(fù)合組成，然而，在干旱區(qū)干燥氣候條件下，該類(lèi)配方土某些組分具雙向作用，如吸水和釋放水分，極端情況下反而影響植物健全生長(zhǎng)，而這一點(diǎn)在干旱區(qū)是不可避免的；再如，保水劑容易使表層土壤在灌溉條件下形成飽和持水而影響水分向下層滲透，影響水分在土體中的分布，從而影響植物根系生長(zhǎng)分布，并且容易形成徑流；而在干寒條件下保水劑與粘著劑則會(huì)固結(jié)土壤，倒提植物體水分而影響植物生命存活；含鹽土壤基質(zhì)或環(huán)境基底條件下則不宜使用保水劑和粘著劑，侵染鹽分后將難以淋除。而保水劑和粘著劑又是解決配方土水土保持的主要組分，因此，針對(duì)干旱區(qū)不同立地條件應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理的組分配比，克服上述負(fù)效應(yīng)。

4設(shè)計(jì)解決技術(shù)

（1）植物適生性表現(xiàn)：選擇干旱區(qū)強(qiáng)適生型植物，以降低人工灌溉干預(yù)水平，降低因?yàn)楣喔榷鴮?dǎo)致的水土流失；一般宜以灌木類(lèi)為主，應(yīng)為枝冠密叢型、多萌蘗、多須根量的種類(lèi)品種，以期在人工生境條件下形成較高的地表蓋度。結(jié)合坡面表面強(qiáng)化型水土保持技術(shù)應(yīng)用，綠化方式可選擇植苗或壓苗建植方式，需配以特殊器型苗木或植苗工藝技術(shù)實(shí)施，可以較快速度實(shí)現(xiàn)綠化目標(biāo)。

（2）坡面表面強(qiáng)化型水土保持技術(shù)應(yīng)用：如選擇生態(tài)袋類(lèi)客土技術(shù)，其袋面表層有強(qiáng)化了的水土保持性狀，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)相對(duì)較厚的客土土量，以滿足植物生長(zhǎng)需求，并且能持有相對(duì)較多的水分與養(yǎng)分，促進(jìn)植物正常生長(zhǎng)，降低灌溉頻率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗，減少維護(hù)管理強(qiáng)度的目的。生態(tài)袋袋體材料應(yīng)設(shè)計(jì)選擇較強(qiáng)拉結(jié)力和抗紫外線、抗老化的材料，若需要選擇使用坡面強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)，則宜選擇小網(wǎng)孔徑的柔性網(wǎng)材料與工藝技術(shù)配合，以復(fù)合增強(qiáng)水土保持效能。

（3）灌溉干預(yù)技術(shù)應(yīng)用：結(jié)合上述技術(shù)，可以選擇使用侵潤(rùn)灌或滴灌方式進(jìn)行灌溉，以減少其他灌溉方式可能導(dǎo)致的坡表徑流，并且可以布管于袋間，以保護(hù)灌溉系統(tǒng)使用壽命。該類(lèi)方式也是最節(jié)水灌溉方式。

（4）就景觀建設(shè)目標(biāo)而言，選擇旱生型植物以及景觀型旱生植物，在景觀形態(tài)上與以中生草被為主植物所營(yíng)造的景觀會(huì)有顯著的不同，但是，若通過(guò)采用適合旱生型植物特點(diǎn)的多樣設(shè)計(jì)手法，相信能夠創(chuàng)建獨(dú)特而優(yōu)美的景觀。比如選擇旱生型抗寒月季、馬藺、薰衣草、薔薇、錦雞兒、紫穗槐、沙棗等間色配置設(shè)計(jì)，定能實(shí)現(xiàn)五彩景觀。

（）選擇旱生型植物應(yīng)用，所對(duì)應(yīng)的生境亦可較中生植物粗放，因此，種植土配方技術(shù)在具體應(yīng)用中亦可降低標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)會(huì)有更廣泛的適用建設(shè)條件基礎(chǔ)，將會(huì)使工程建設(shè)更為經(jīng)濟(jì)，維護(hù)管理也較中生植物簡(jiǎn)捷，能耗與物耗也會(huì)較低。

摘要：指出了公路邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建在國(guó)內(nèi)外歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展歷程，取得了豐富的成果與經(jīng)驗(yàn)，干旱區(qū)以往經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相對(duì)貧乏，加之環(huán)境條件局限，所以較少專(zhuān)項(xiàng)治理。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，道路交通事業(yè)迅猛發(fā)展，該類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。從干旱區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)與重建所涉及的生境改良設(shè)計(jì)出發(fā)，論述了生態(tài)植被恢復(fù)與若干輔助工程技術(shù)及灌溉干預(yù)技術(shù)組合配套應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，對(duì)解決干旱區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)等有參考意義。

關(guān)鍵詞：干旱區(qū)；公路邊坡；植被；恢復(fù)；重建；節(jié)水降耗

中圖分類(lèi)號(hào)：S72929

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）08001102

1引言

隨著我國(guó)公路建設(shè)的不斷發(fā)展，公路生態(tài)景觀環(huán)境越來(lái)越受到人們的關(guān)注與重視，在道路雪崩、落石等自然災(zāi)害防范治理的同時(shí)，結(jié)合引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)對(duì)公路路域景觀環(huán)境問(wèn)題一并進(jìn)行治理，對(duì)公路安全運(yùn)營(yíng)環(huán)境起到重要的作用，同時(shí)也給出行游客帶來(lái)景觀享受，使得公路建設(shè)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)一步做出貢獻(xiàn)。但是，國(guó)內(nèi)外此方面的研究一般多在濕潤(rùn)地區(qū)，針對(duì)干旱區(qū)公路和路域生態(tài)環(huán)境條件下的邊坡生態(tài)植被恢復(fù)方面的研究與實(shí)施案例鮮有見(jiàn)到。本文就此從設(shè)計(jì)角度談一些認(rèn)識(shí)。

2國(guó)內(nèi)外邊坡生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)發(fā)展概況

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的研究應(yīng)用歷史較早，美國(guó)在1936年就已將生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用于公路邊坡治理，而日本生態(tài)護(hù)坡技術(shù)幾乎與公路建設(shè)同步發(fā)展。1976年日本率先開(kāi)發(fā)出厚層基材噴射綠化護(hù)坡技術(shù)，主要用于軟弱巖石邊坡的生態(tài)防護(hù)。此后，噴混植物生殖基質(zhì)綠化技術(shù)不斷得到改進(jìn)和完善，成為日本應(yīng)用最為廣泛的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。目前，在巖石邊坡綠化方面，日本已開(kāi)發(fā)形成了一系列技術(shù)體系，除客土噴射綠化技術(shù)外，還有框架梁格構(gòu)護(hù)坡綠化技術(shù)、透水型（植被型）混凝土技術(shù)、植生袋綠化技術(shù)等。

我國(guó)公路建設(shè)早期，因?yàn)轭櫦俺杀?，推廣應(yīng)用較少。改革開(kāi)放以后，隨著公路建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展，川滇區(qū)域先行引進(jìn)應(yīng)用，目前已推廣至全國(guó)，獲得較快發(fā)展。針對(duì)國(guó)內(nèi)情況，一些學(xué)者針對(duì)性地展開(kāi)了一系列研究，也取得較豐碩的成果，基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)方法未脫離國(guó)外原理論技術(shù)體系，針對(duì)具體工程建設(shè)條件，在水土保持輔助工藝技術(shù)與材料技術(shù)方面獲得較大進(jìn)步，植被選擇應(yīng)用趨于多樣化，對(duì)山嶺區(qū)公路路域景觀環(huán)境美化發(fā)揮巨大作用，同時(shí)，也使得一些公路邊坡災(zāi)害治理手法呈現(xiàn)多樣化和生態(tài)化。

盡管如此，該領(lǐng)域技術(shù)研究少有在干旱與半干旱區(qū)域應(yīng)用實(shí)踐研究的案例，尤其是西北干旱區(qū)。2003～2006年新疆林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院所承擔(dān)的新疆布爾津至喀納斯湖旅游公路和哈巴河至白哈巴旅游公路路域邊坡生態(tài)植被恢復(fù)設(shè)計(jì)及先導(dǎo)性試驗(yàn)示范工程施工也幾乎是新疆少有的實(shí)踐活動(dòng)，該項(xiàng)目實(shí)施區(qū)也處于阿爾泰山嶺區(qū)，氣候類(lèi)型基本上屬于濕潤(rùn)氣候區(qū)，與干旱區(qū)亦有差異。

3干旱區(qū)邊坡生態(tài)植被恢復(fù)主要技術(shù)問(wèn)題

生態(tài)恢復(fù)技術(shù)主要包括生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)和輔助工程技術(shù)，生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)和輔助工程技術(shù)既相互獨(dú)立又互相聯(lián)系。干旱區(qū)由于降水稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤和植被物種與相應(yīng)緯度濕潤(rùn)地區(qū)有顯著不同，土壤多處于干燥狀態(tài)，成土作用微弱，母質(zhì)較粗，植被以旱生草類(lèi)與旱生灌木為主，表被蓋度較低，呈現(xiàn)荒漠化景觀形態(tài)。尤其西北干寒氣候條件下適生物種更為稀少，荒漠化程度更高。因此，在干旱區(qū)解決邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建，首要是如何應(yīng)用輔助工程技術(shù)解決生境創(chuàng)建和水土保持這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，而邊坡條件下的植被生殖又是生境維系、水土保持的重要保障條件，因此干旱地域公路邊坡生態(tài)植被恢復(fù)相比較而言難度較大，一般存在以下幾方面問(wèn)題與矛盾。

31適生植物選擇問(wèn)題

干旱區(qū)旱生植物多表現(xiàn)為疏叢狀態(tài)，地上生物量相對(duì)少，而地下生物量相對(duì)較多，地表覆蓋度較低，一般開(kāi)放與半開(kāi)放型邊坡客土生境改良方式下，水土保持效應(yīng)較差，水土流失又使得植物生境惡化而無(wú)以附著，因而以往邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建一般較少選用旱生植物。

適生的中生植物在干旱區(qū)邊坡生態(tài)植被恢復(fù)與重建中的適用性狀要求應(yīng)為枝冠體呈密叢性，根系在土體淺表層中的分布量以多為好，以發(fā)揮較好的水土保持性狀。而選用中生植物，則土層厚度及灌溉量與灌溉頻度均需滿足植物在干旱區(qū)環(huán)境條件下的正常生長(zhǎng)需求。然而，在干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境條件下，中生植物適生表現(xiàn)均呈現(xiàn)一定局限性，因此，在干旱環(huán)境下，有限覆土厚度及灌溉效能條件下，中生植物的適生及適用性均應(yīng)重新評(píng)價(jià)。

在干旱區(qū)選擇中生植物，均需持續(xù)灌溉干預(yù)，優(yōu)化的植物種選擇與配置技術(shù)以及種植基質(zhì)配方技術(shù)使用都有減少人工干預(yù)水平和減少資源耗費(fèi)的作用，但還是屬于逆立地生境條件下的綠化，將會(huì)長(zhǎng)期受到自然制約，需要長(zhǎng)期的投入。

32輔助工程技術(shù)適用局限性問(wèn)題

輔助工程技術(shù)在邊坡綠化范疇內(nèi)一般包括SNS柔性防護(hù)網(wǎng)技術(shù)、三維植草網(wǎng)墊技術(shù)、土工格室技術(shù)、生態(tài)袋技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨索混凝土格構(gòu)梁技術(shù)以及種植基質(zhì)配方技術(shù)等，分別屬于客土輔助技術(shù)、水土保持技術(shù)、坡面支護(hù)技術(shù)等。在邊坡生態(tài)植被恢復(fù)工程實(shí)際應(yīng)用中或單一、或組合使用。

除應(yīng)對(duì)不同坡面地質(zhì)基礎(chǔ)而選擇適用的坡面支護(hù)技術(shù)外，上述客土輔助技術(shù)類(lèi)與水土保持類(lèi)技術(shù)適用與否均與植被恢復(fù)相關(guān)的工程建設(shè)性狀以及能否形成有效水土保持相關(guān)。

如土表開(kāi)放或半開(kāi)放型客土技術(shù)均可支持噴播籽種建植方式。特殊施工工藝下亦可支持植苗建植方式，此種方式在干旱區(qū)適用與否受限于建植后土表水土保持狀況，而土表封閉型客土再行噴播建植方式在干旱區(qū)則難以成功，表層含籽種的種植基質(zhì)會(huì)因?yàn)楣喔榷鵁o(wú)法附著，小籽粒植物種淺表層播種亦難以抵御大氣干旱的脅迫，而一般方式的強(qiáng)化灌溉會(huì)導(dǎo)致布種土層水土流失。生態(tài)袋客土技術(shù)即屬于此類(lèi)。

在干旱區(qū)地帶，土壤一般較薄，機(jī)械組成粗糙，多為不適用土壤，所以干旱區(qū)邊坡植被恢復(fù)需要采用種植基質(zhì)配方技術(shù)解決施工機(jī)械設(shè)備作業(yè)性狀需要的、滿足所選植物正常生長(zhǎng)需求的輕質(zhì)、附著性、保水、肥力緩釋以及水土保持性狀優(yōu)良的配置土壤，一般使用有粘土、泥炭、保水劑、粘著劑、纖維、復(fù)合緩釋肥料等復(fù)合組成，然而，在干旱區(qū)干燥氣候條件下，該類(lèi)配方土某些組分具雙向作用，如吸水和釋放水分，極端情況下反而影響植物健全生長(zhǎng)，而這一點(diǎn)在干旱區(qū)是不可避免的；再如，保水劑容易使表層土壤在灌溉條件下形成飽和持水而影響水分向下層滲透，影響水分在土體中的分布，從而影響植物根系生長(zhǎng)分布，并且容易形成徑流；而在干寒條件下保水劑與粘著劑則會(huì)固結(jié)土壤，倒提植物體水分而影響植物生命存活；含鹽土壤基質(zhì)或環(huán)境基底條件下則不宜使用保水劑和粘著劑，侵染鹽分后將難以淋除。而保水劑和粘著劑又是解決配方土水土保持的主要組分，因此，針對(duì)干旱區(qū)不同立地條件應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)合理的組分配比，克服上述負(fù)效應(yīng)。

4設(shè)計(jì)解決技術(shù)

（1）植物適生性表現(xiàn)：選擇干旱區(qū)強(qiáng)適生型植物，以降低人工灌溉干預(yù)水平，降低因?yàn)楣喔榷鴮?dǎo)致的水土流失；一般宜以灌木類(lèi)為主，應(yīng)為枝冠密叢型、多萌蘗、多須根量的種類(lèi)品種，以期在人工生境條件下形成較高的地表蓋度。結(jié)合坡面表面強(qiáng)化型水土保持技術(shù)應(yīng)用，綠化方式可選擇植苗或壓苗建植方式，需配以特殊器型苗木或植苗工藝技術(shù)實(shí)施，可以較快速度實(shí)現(xiàn)綠化目標(biāo)。

（2）坡面表面強(qiáng)化型水土保持技術(shù)應(yīng)用：如選擇生態(tài)袋類(lèi)客土技術(shù)，其袋面表層有強(qiáng)化了的水土保持性狀，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)相對(duì)較厚的客土土量，以滿足植物生長(zhǎng)需求，并且能持有相對(duì)較多的水分與養(yǎng)分，促進(jìn)植物正常生長(zhǎng)，降低灌溉頻率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗，減少維護(hù)管理強(qiáng)度的目的。生態(tài)袋袋體材料應(yīng)設(shè)計(jì)選擇較強(qiáng)拉結(jié)力和抗紫外線、抗老化的材料，若需要選擇使用坡面強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)，則宜選擇小網(wǎng)孔徑的柔性網(wǎng)材料與工藝技術(shù)配合，以復(fù)合增強(qiáng)水土保持效能。

（3）灌溉干預(yù)技術(shù)應(yīng)用：結(jié)合上述技術(shù)，可以選擇使用侵潤(rùn)灌或滴灌方式進(jìn)行灌溉，以減少其他灌溉方式可能導(dǎo)致的坡表徑流，并且可以布管于袋間，以保護(hù)灌溉系統(tǒng)使用壽命。該類(lèi)方式也是最節(jié)水灌溉方式。

（4）就景觀建設(shè)目標(biāo)而言，選擇旱生型植物以及景觀型旱生植物，在景觀形態(tài)上與以中生草被為主植物所營(yíng)造的景觀會(huì)有顯著的不同，但是，若通過(guò)采用適合旱生型植物特點(diǎn)的多樣設(shè)計(jì)手法，相信能夠創(chuàng)建獨(dú)特而優(yōu)美的景觀。比如選擇旱生型抗寒月季、馬藺、薰衣草、薔薇、錦雞兒、紫穗槐、沙棗等間色配置設(shè)計(jì)，定能實(shí)現(xiàn)五彩景觀。

（）選擇旱生型植物應(yīng)用，所對(duì)應(yīng)的生境亦可較中生植物粗放，因此，種植土配方技術(shù)在具體應(yīng)用中亦可降低標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)會(huì)有更廣泛的適用建設(shè)條件基礎(chǔ)，將會(huì)使工程建設(shè)更為經(jīng)濟(jì)，維護(hù)管理也較中生植物簡(jiǎn)捷，能耗與物耗也會(huì)較低。