水電站渣場松散堆積物邊坡植物措施防止灌草種選擇研究

王智慧　王石貴

摘要：指出了植物品種選擇是工程邊坡植物防護措施關鍵，應從生態適應性、功能綜合性、抗逆性等方面考慮選擇。以金安橋水電站同時具有明挖和洞挖棄渣的渣場為研究對象，通過植被分析及灌草種適應性分析確定了適宜灌草種。灌草種發芽播種實驗結果表明：選擇的10種參試灌草種自然發芽率最高的為高羊茅80.89%，除火棘外其余9種灌草種自然發芽率均大于75%；洞挖棄渣塊石過多，灌草種保存率均低于30%，覆土后進行植物措施；明挖棄渣和棄渣覆土發芽率均大于60%且其56d苗木保存率均大于60%的5種灌草種為：紫羊茅、白三葉、黑麥草、高羊茅、白三葉，其播種后6個月苗木生長高度也較好。選擇以上5種灌木、草本植物，可滿足渣場邊坡的防護要求。

關鍵詞：水電站；棄渣場；植物防治措施；灌木；草本

中圖分類號：S157.433 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2014）04-0204-03

1、引言

水電站的開發建設擾動地表類型多樣，隧洞涵洞開挖、邊坡開挖以及取石場風化剝離產生的棄土、棄渣，運往固定點臨時或永久存放就形成了棄渣場。在棄渣場坡面基本上為大塊礫石和不同粒徑土壤顆粒混合物所覆蓋，大量的松散棄土棄渣堆置在溝坡河床等位置，棄渣堆積過程破環了原有巖土結構、地形和植被，且堆積坡度大，穩定性差，巖土侵蝕程度劇烈，類型多樣，改變了原地貌的自然狀態，造成了嚴重的土壤侵蝕。根據恢復生態學原理，在排除環境干擾的條件下，土質邊坡有自我修復、恢復的能力，但這是個漫長的過程，隨著環境的變化有很多不確定性，不能及時達到防護和綠化的效果。巖質邊坡因缺乏植被生長的條件，更難于自我恢復，而只有借助人工才能加快其恢復過程。本文研究各種備選灌草種，目的在于分析得出適宜作為水電站渣場松散堆積物邊坡植物防治措施的灌草。

2、材料與方法

2.1 實驗地點

研究地所在區域屬滇西縱谷山原區的中甸、大理高山中山峽谷盆地亞區地貌單元。地勢北高南低，高程2000～3500m。水庫金沙江河段呈南北走向，期間有多個“S”形彎道。樞紐區河段由北向南，河谷呈“V”形，枯水期江面寬20～lOOm。兩岸地勢陡峻，地面坡度在35°～42°之間，右岸有一平緩臺地，地形坡度35°～42°。

金安橋水電站位于云南省麗江市境內，是金沙江中游河段梯級水電站規劃的第五級電站。本研究選擇金安橋水電站工程同時具有明挖和洞挖棄渣的2#棄渣場邊坡為研究對象。

2.2 實驗方法

2.2.1 種子發芽實驗

干熱河谷氣候的典型特征是“干”和“熱”，主要表現為：全年熱量充足、氣溫年較差小、干濕季分明、蒸發量遠高于降雨量干旱嚴重、氣候的垂直變化明顯。干熱河谷的林草種應具備5個特性：①耐旱、耐熱、耐瘠薄、抗逆性強、適生性廣；②速生快長、萌芽力強、覆蓋或郁閉性快，能在短期內起到水土保持的作用；③自我繁殖和更新能力強；④具有結瘤固氮和改土功能；⑤有一定利用價值和經濟效益。植物品種一方面研究當地植物品種，另一方面引進一些理論上可行的植物品種。本次試驗選擇10種參試灌草種，為高羊茅（Festucaelate Keng）、黑麥草（Lolium perenne L.）、馬蹄金（Dichondrarepens Forst.）、百喜草（Paspalum natatu）、紫羊茅（Festuca rubra Linn）、紫穗槐（Amorphafruticosa Linn.）、白三葉（Trifolium repens Linn.）、紫花苜蓿（Medicago sativa Linn.）、戟葉酸模（Rumexhastatus D Don），火棘（Pyracantha of ortuneana）。按照隨機原則提取一定數量的純凈種子，按照林木種子檢驗規程GB2772-1999，灌草種子經預處理后，打破種子的休眠期。在室內培養皿進行3次重復播種發芽實驗，測定自然發芽率，公式如下：

自然發芽率一正常幼苗數/供試種子總數×100% （1）

2.2.2 播種實驗布設

室外播種試驗采用直徑為25cm的透水花盆裝土（渣），分別設置明挖邊坡棄渣、洞挖邊坡棄渣及洞挖棄渣覆土3種處理進行試驗，測定10種參試灌草種在3種處理情況下的發芽率、播種56d后苗木保存率及播種6個月后苗木高度，分析確定適宜渣場邊坡植物防治的灌草種。其中發芽率計算公式如下：

發芽率=正常幼苗數/供試種子總數×100% （2）

3、結果與分析

3.1 自然種子發芽試驗

實驗目的是在室內標準條件下測定種批的最大發芽潛力，使測定結果能在最接近于隨機樣本變異的范圍內重現，據此比較不同種批的品質并估計田間播種價值。10種參試灌草種子自然發芽率實驗結果如表1。

從試驗結果可看出，10種參試灌草種在室內的相同試驗條件下高羊茅發芽率最高，為80.89%，其它灌草種發芽率從高到低依次為黑麥草、紫羊茅、馬蹄金、百喜草等。除去火棘，其他灌草種發芽率均在75贍以上。

參試灌草種要按照林木種子檢驗規程GB2772—1999，灌草種子經預處理后，打破種子的休眠期。可能由于種子不在發芽期，發芽設備布設有誤差或灌草種預處理有誤差等原因，火棘種子雖然按檢驗規程經過了預處理，但并沒有打破休眠期發芽。故火棘不用于以后的研究。

3.2 灌草種發芽播種試驗

種子播種實驗明挖棄渣、洞挖棄渣、棄渣覆土3種條件的實驗結果見表2。

從表2可以看出，同種灌草種在3種情況下播種，其發芽率大小順序基本為明挖棄渣>洞挖棄渣>洞挖棄渣，但其中紫惠槐、紫羊茅在洞挖棄渣覆土情況下發芽率明顯高于在明挖棄渣播種的發芽率，分別高14.94%和28.8%。這兩種植物可以考慮用于棄渣覆土邊坡植物防治。紫羊茅、百喜草、戟葉酸模可能由于不太適應干熱河谷的水熱土壤條件，其在明挖棄渣中的發芽率遠低于自然發芽率。明挖棄渣情況下，除去百喜草和戟葉酸模，其他參試灌草種發芽率都大于60%。洞挖棄渣情況下發芽率最高的為黑麥草58.24%，其次是馬蹄金、百喜草，均大于50%。棄渣覆土情況中除去紫花苜蓿、百喜草、戟葉酸模，其他草種發芽率均大于70%。

表3表明，10種參試灌草種洞挖棄渣條件下保存率最低，均低于30%；明挖棄渣條件下保存率大于棄渣覆土條件下的4種灌草種為馬蹄金、紫羊茅、白三葉、紫花苜蓿；棄渣覆土保存率大于明挖棄渣的灌草種為黑麥草、高羊茅、戟葉酸模、紫惠槐、百喜草。明挖棄渣中馬蹄金保存率最高，達79.47%，保存率大于60%的參試灌草種為馬蹄金、紫羊茅、白三葉、黑麥草、高羊茅；棄渣覆土保存率最高的為紫惠槐83%，保存率大于60%的5種灌草種為紫惠槐、黑麥草、高羊茅、紫羊茅、白三葉。

4、結論

（1）棄渣場明挖棄渣、洞挖棄渣及棄渣覆土條件下的灌草種發芽播種實驗結果表明，灌草種的發芽率和保存率均以明挖棄渣為最高，順序為明挖棄渣>棄渣覆土>洞挖棄渣，明挖棄渣情況下，除去百喜草和戟葉酸模，其他參試灌草種發芽率都大于60%，保存率也較好。洞挖棄渣情況下發芽率最高的為黑麥草58.24%，其次是馬蹄金、百喜草，均大于50%，保存率均小于30%。棄渣覆土發芽率保存率均較好。由此結果可以看出渣場植物防治時，明挖棄渣在自然條件下較易綠化，可直接播種，但需封禁人為管理，洞挖棄渣邊坡不易綠化，需在人工覆土后選擇適宜的灌草種進行綠化。

（2）根據發芽播種選擇試驗結果分析，明挖棄渣時發芽率大于60%的條件下，其56d苗木保存率大于60%的5種灌草種為馬蹄金、紫羊茅、白三葉、黑麥草、高羊茅，選擇這5種灌草作為明挖棄渣邊坡植物防治措施的灌草；洞挖棄渣塊石過多，實驗灌草種保存率均低于30%，建議覆土后再進行植物措施；棄渣覆土條件下可選擇灌草種發芽率大于70%情況下，保存率大于60%的紫惠槐、黑麥草、高羊茅、紫羊茅、白三葉，且苗木生長情況也是3種實驗條件下最好的5種灌草種做植物防治措施，可以滿足渣場邊坡的防護要求。endprint