鄉(xiāng)土植物在公路水土保持中的應用初探

周 樂

（山西省交通環(huán)境保護中心站（有限公司），山西 太原 030032）

鄉(xiāng)土植物是經過長期的自然選擇及物種演替后，對某一特定地區(qū)有高度生態(tài)適應性的自然植物區(qū)系成分的總稱[1]。這類植物通常生長迅速，與外來植物相比具有較強的抗沖刷性、郁閉速度快及固土、防風等特性[2]。

1 公路水土保持中的綠化應用現狀

1.1 規(guī)劃設計階段

現代公路建設的綠化設計階段，為追求快速的綠化成效，往往多選用一些成本低、見效快、短期景觀效果好的外來植物進行設計配置。隨著時間的推移，部分外來植物確實可適應此區(qū)域生存環(huán)境得以存活且在區(qū)域水土保持方面達到一定成效，但依然存在較重比例外來植物因不適宜區(qū)域環(huán)境而衰敗、死亡，甚至成為破壞區(qū)域生態(tài)環(huán)境的殺手，嚴重影響到區(qū)域其他生物的生存環(huán)境，從而抑制了區(qū)域環(huán)境中生物多樣性的形成與演化。

1.2 運營維護階段

在運營維護過程中，由于缺乏對外來植物在區(qū)域生長過程中從生態(tài)適宜性角度及生物群落構成等方面對其思考而盲目地進行種植的配置問題，且多以“補丁修補”的方式使用同一植物種類去更換已經枯萎死亡的植物，以維持區(qū)域環(huán)境短暫的綠化率；其次，區(qū)域土地中由原場地種植回填土攜帶的鄉(xiāng)土植物種子，通過自然萌生卻也多被作為雜草消除，進一步削弱了區(qū)域環(huán)境的水土保持功能與生物多樣性。

基于以上背景，提出應用鄉(xiāng)土植物代替外來植物，回歸原始的水土保持方法[3]。在公路建設的綠化設計階段中，利用鄉(xiāng)土植物營造，發(fā)揮自然生境的最大化效益，促進區(qū)域間的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

2 公路水土保持中鄉(xiāng)土植物的應用

2.1 應用中存在的難點與問題

2.1.1 生命周期短

根據植物莖分類，地被及灌木植物占據整個鄉(xiāng)土植物系統(tǒng)較大權重，此類地被及灌木植物因其多為一年生、二年生植物，生命周期較短。因此在實施過程中，易出現微小區(qū)塊植物因生長周期差異與不合理配置等問題，造成無法及時生長演替，導致建植區(qū)域出現階段性水土保持效應弱、景觀效果差等情況。

2.1.2 物候期差異化明顯

各鄉(xiāng)土植物在生長過程中，因其自身屬性、生長周期及季節(jié)影響等因素而形成較為明顯的物候期差異。在公路不同路域范圍，多種鄉(xiāng)土植物種類種植搭配所營造的組團式植物群落，因物候期差異導致的生長周期變化，直接影響區(qū)域范圍內不同時期的水土保持效果。

2.1.3 經濟適用性弱

鄉(xiāng)土植物多為粗放式生長、管理，部分鄉(xiāng)土植物由于其物種特性而造成種子產量低、顆粒微小等因素，種子不易采摘收集，影響培育，造成銷路不暢，逐漸被供需市場摒棄，導致鄉(xiāng)土植物種子、禾苗的采購收集無法形成市場化。

2.1.4 傳統(tǒng)觀念的桎梏

鄉(xiāng)土植物具有生境適應性強、成活快、易于栽植管理的優(yōu)勢[4]，但由于觀賞價值低、經濟效益弱、后期維護繁瑣、生態(tài)效益推廣力度不足等原因，導致其在種植配置應用中不被重視，從而無法對其進行系統(tǒng)的應用推廣。這就形成市場對鄉(xiāng)土植物的惡性循環(huán)，供需雙方都無法滿足鄉(xiāng)土植物的供需要求[4]。

2.2 應用原則

2.2.1 堅持因地制宜的原則

鄉(xiāng)土植物的應用應避免外來物種對區(qū)域原始物種的侵襲而引發(fā)生物多樣性破壞等問題。因此，應在基于對本地域鄉(xiāng)土植物的考察、篩選的基礎上，確定適宜地域環(huán)境生長因素的鄉(xiāng)土植物種類，并建立區(qū)域鄉(xiāng)土植物資源庫，依據不同建設用地范圍選擇最為適宜的鄉(xiāng)土植物進行設計應用。

2.2.2 堅持因勢制宜的原則

公路綠化建設中包含多種用地類型，設計前應充分調查建植區(qū)域的生長環(huán)境與立地條件，在不同的用地類型選擇不同生長特性的鄉(xiāng)土植物進行配置選擇（見圖1）。如：在降水不充足的北方地區(qū)，公路中央分隔帶等不宜操作維護的封閉式綠地，宜選用耐干旱、耐貧瘠的低矮型鄉(xiāng)土地被植物進行配置；水土保持功能需求較高的陡峭邊坡，宜選用耐干旱、深根系的鄉(xiāng)土植物進行配置，能起到較好的固坡、護坡作用[5]。

圖1 不同用地類型區(qū)鄉(xiāng)土植物需求示意圖

2.2.3 堅持因時制宜的原則

鄉(xiāng)土植物因其種類紛雜各異的特性，設計配置中應在充分考慮鄉(xiāng)土植物生物學特性、物候期及景觀效果表達等因素的基礎上，在各植物最佳的建植期進行綠化配置，縮短植物緩苗期，用最短的時間實現鄉(xiāng)土植物的營造，最大化實現其在用地區(qū)域的水土保持防護與景觀效果表達。

2.2.4 堅持群落共生的原則

鄉(xiāng)土植物的多品種群落組團配置（見圖2）是提升公路水土保持效益的促化劑，另一方面該配置原則可實現各鄉(xiāng)土植物因其不同物候期影響下所產生形態(tài)變化的缺陷。其次，多品種鄉(xiāng)土植物群落組團配置對于公路景觀效果的提升也具有較強的裝飾效果，是提升公路景觀效果的重要生物措施。

圖2 自然式群落組團配置模式示意圖

2.3 應用建議

2.3.1 發(fā)掘鄉(xiāng)土植物潛在價值

現階段對鄉(xiāng)土植物的研究仍處于初級階段，對于鄉(xiāng)土植物水土保持特性深層次價值的發(fā)掘仍存在不足與欠缺。對其在水土保持價值層面的研究指標應具體量化落實，并建立數據庫進行數據存檔；其次應在對現有鄉(xiāng)土植物水土保持價值研究的基礎上發(fā)掘尚未開發(fā)應用的鄉(xiāng)土植物種類研究，發(fā)掘鄉(xiāng)土植物的實用價值和應用前景，增加未來鄉(xiāng)土植物在配置選擇上的物種種類。

2.3.2 建立種苗繁育基地

針對部分鄉(xiāng)土植物種子產量低、不易采集等問題，建立專業(yè)的水土保持鄉(xiāng)土植物繁育基地，通過培育養(yǎng)護掌握各鄉(xiāng)土植物生長特性與養(yǎng)護關鍵技術，增加工程施工中對鄉(xiāng)土植物的供應需求及工程實施性方案。同時，與設計、施工單位建立供需機制，協(xié)同提高鄉(xiāng)土植物在設計、施工中的應用，促進水土保持鄉(xiāng)土植物在生態(tài)資源中的良性循環(huán)，實現生態(tài)效益、經濟效益、社會效益三者共贏。

2.3.3 構建群落共生模式

鄉(xiāng)土植物的群落共生構建是實現區(qū)域水土保持性能最大化的方式之一。構建中，在借鑒原始區(qū)域鄉(xiāng)土植物組團模式的基礎上，依據各鄉(xiāng)土植物的株型、生命周期、物候期、水土保持性能及景觀觀賞價值等不同優(yōu)勢進行優(yōu)化配置，互相取長補短，以形成更加穩(wěn)固且極具觀賞效果的水土保持鄉(xiāng)土植物配置群落。

2.3.4 加大優(yōu)勢宣傳力度

鄉(xiāng)土植物普遍無規(guī)律、無規(guī)模地分布于各城鄉(xiāng)的綠地中，較早地出現在人們視野，但一直被視作野草、雜草而不受重視，忽略其在生態(tài)層面的價值影響。因此，應加大鄉(xiāng)土植物在生態(tài)、環(huán)境、景觀等領域的優(yōu)勢宣傳力度，使大眾逐漸摒棄原有對鄉(xiāng)土植物的偏見，從思想上重新認識、接受鄉(xiāng)土植物。

3 以山西省某高速公路路域綠化設計為例

山西省某高速公路位于山西省東南地區(qū)南太行山區(qū)，因其特殊的地理條件，該區(qū)域地形變化豐富、氣候溫和、降水充沛。區(qū)域動植物資源豐富，森林覆蓋率60%以上。該公路沿線地形地質條件復雜，山巒起伏、溝壑縱橫，橋隧比為55.8%，路基路段較多，存在大量的路基填挖，嚴重破壞公路路域的生態(tài)環(huán)境，極易引起水土流失、環(huán)境污染等問題。

經對該公路所處部分自然條件優(yōu)良區(qū)域的鄉(xiāng)土植被運用樣線法進行勘察，依據本文上述對鄉(xiāng)土植物在公路水土保持中應用原則、問題及難點的研究，篩選出適宜于該公路建植的水土保持鄉(xiāng)土植物（見表1），并對其中各植物物候期進行分析（見圖3）。

表1 適宜于該公路建植的水土保持鄉(xiāng)土植物表（不完全統(tǒng)計）

圖3 適宜于該公路建植的水土保持鄉(xiāng)土植物物候期分析圖

經上述鄉(xiāng)土植物研究分析，對該高速公路路域各綠化區(qū)域中的水土保持鄉(xiāng)土植物進行配置（見表2）。

通過將水土保持鄉(xiāng)土植物應用到該高速公路進行生態(tài)修復和景觀營造，可有效地保護和修復該公路路域各綠化區(qū)域因建設及后期運營過程中的水土流失問題，全面提升高速公路區(qū)域生態(tài)環(huán)境和景觀品質，對高速公路的建設具有重要意義。

4 結語

鄉(xiāng)土植物在水土保持領域中的潛在價值仍未被深入、系統(tǒng)地發(fā)掘。本文將鄉(xiāng)土植物的水土保持價值在公路這一載體中進行應用探討，通過分析公路現狀綠化問題，延伸出公路水土保持中鄉(xiāng)土植物的存在的難點與問題、應用原則及應用建議。旨在將鄉(xiāng)土植物通過科學的營造手段應用于公路綠化建設之中，最大化恢復建設用地范圍的自然生態(tài)系統(tǒng)，最大程度減少工程施工對建設區(qū)域所帶來的水土流失影響。在此基礎上促進區(qū)域生態(tài)的恢復速率，實現公路生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，為國內外相關及其他類型工程建設中的綠化設計篇章提供重要的生態(tài)參考價值。

表2 公路路域各綠化區(qū)域中的水土保持鄉(xiāng)土植物種植配置表