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多样性生物复合护坡技术及其效果

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简介: 对草灌结合的多样性生物复合固坡技术进行了探索和研究,旨在为公路、铁路等生物护坡技术改进提供理论依据。
关键字:多样性生物 复合 护坡 绿化

甘肃省近几年已建成高速公路六条约1000多km,由于甘肃省是一个多山的省区,公路多穿越梁峁与冲沟交错的黄土丘陵沟壑区,公路所经路段地质条件复杂,土壤多以失陷性黄绵土为主,加之公路建设过程中土石方的挖掘移动较大,形成许多挖方和填方坡面,虽然在坡面进行了投资巨大的工程护坡措施,但是,单一的工程护坡措施不但造价高,而且坡面压力大,天长日久易滑坡或塌方。为克服单纯工程护坡技术之不足,本文对多样性生物复合护坡技术进行了探索,旨在为公路、铁路等生物护坡技术改进提供理论依据。

  1、实验材料与方法

  1.1 试验地自然概况

  1.1.1 自然概况试验于起至时间为2002年3月~2003年11月,实验地选在甘肃省第一条按照国际通用规范菲迪克条款执行的国道312线兰州柳沟河至忠和高等级公路高边坡上进行,坡面10~45o,海拔1514~1752m,年平均气温7~8.4℃,年平均降水量350㎜,无霜期160d,气候春季干旱少雨多风沙,夏秋炎热降水量大,冬季降水量小而寒冷,降水量年际变化悬殊,丰、枯水年出现的频率相当大。

  1.1.2 地质概况绿化带土壤中存在施工过程中留下的石灰、砾石等杂质使得绿化用地受到严重污染,肥力大大降低。种植前土为未耕作的生土,土壤结构性差,肥力低,盐分含量高,盐碱度大。

  1.2 实验设计采用预制块菱形框架(1.5m×1.5m)或浆砌石拱形骨架(3.0m×3.0m)+生物地被复合护坡技术,取阳坡坡面处理好后在其内移栽或种植多种草类和灌木混交,对照为单一的草类和灌木;三种栽植方式间隔一排菱形块栽植。

  1.3 实验方法2002年3月上旬改良土壤,4月上旬建植混播草坪,4月中旬栽植小灌木,建植后按常规技术管理,观察记录出苗、成坪速度、高度、盖度等,分析评价防护效果。

  2、生物物种选择与施工技术

  2.1 多样性生物物种选择供试验的生物植被选择时应以抗旱、耐瘠、耐盐碱等抗性较强、耐粗放管理的草种和小灌木为主,最佳草种为紫花苜蓿(Medicago sativa L.),灌木为一年生紫穗槐(Amorpha fruticosa L.),建植前用小铲疏松土壤,菱形框架施石膏10g、复合肥100g左右,拱形骨架施施石膏40g、复合肥400g左右。

  试验采用种子直播、苗木栽植的建植方法:①种子直播法:试验区Ⅰ每个菱形框架内沿等高线开沟沟宽5㎝,沟间距5㎝,播种20g,播后覆土2~3㎝,保持苗床低于工程防护块3~4㎝②苗木栽植法:试验区Ⅱ每个菱形框架内沿等高线50×50cm行间距挖鱼鳞坑,每坑内栽植紫穗槐2~3株③草灌混播法:先按照苗木栽植法挖鱼鳞坑栽植紫穗槐,空地再按种子直播法进行草坪建植。

  2.2 多样性生物复合护坡施工技术小灌木紫穗槐移栽前3h进行截干截干长20㎝,0.5h前紫穗槐按0.02%的生根粉水溶液侵根,然后按0.5%保水剂、10%的复合肥拌泥浆蘸根;鱼鳞坑开挖为“品”形栽植。草坪建植后用细孔喷头连续喷水,保持苗床湿润,出苗后按常规管理技术管理;小灌木采用小口径软管“少量多次”逐坑灌溉。

  3、结果与分析

  3.1 绿化美化效果紫花苜蓿播后10d全绿,播种后22d幼苗高度达3~5㎝,已完全现绿(表1)。因浇水冲刷,种子及幼苗偏向坪床或鱼鳞坑下边缘分布。比较而言,草灌混播具有建坪块、覆盖度大等优点,但具有出苗层次不齐的缺点。

  表1 菱形块内草灌地被建植效果

建植方法建植时间(月、日)出苗期或发芽期(月、日)成坪时间或成活时间(月、日)盖度(%)株高(㎝)均一性种子直播4.5~4.74.105.15~5.2548.612.0均匀苗木栽植4.15~4.175.25.20~6.542.022.6均匀草灌混播4.5~4.17 5.15~6.564.821.2较均匀

  注:盖度、株高、均一性为多次调查结果平均值

  3.2 保持水土能力由于草类涵养水源、树冠截留、苗根蓄水、林地渗透的作用,从而减少了地径流量和减缓了径流速度,减轻了土壤侵蚀。三种建植方式比较而言,在保持水土能力方面依次为:草灌混播>种子直播>苗木栽植(降水量多、持续时间长、雨强小情况下)。

  表2 菱形块内草灌地被地径流泥沙量测定

雨量(㎜)历时(时:分)平均雨强(㎜/h)径流量(m3/km2)土壤侵蚀量(t/ km2)种子直播苗木栽植草灌混播种子直播苗木栽植草灌混播75.67:439.8430.4435.9364.325.3021.2114.3636.50:4054.75415.32413.26306.149.4110.916.2640.14:159.442876.42768.81865.45.243.322.14

  3.3 改良土壤作用所选用试验草灌均为豆科植物,根系具有根瘤,对改良土壤物理性状和增加土壤养分状况效果明显。据测定三种建植方式,在改良土壤方面能力大小依次为:草灌混播>种子直播>苗木栽植。

  表3 栽植前后菱形块内土壤理化性测定

栽植前后全氮N%全磷P%有机质%PH值全盐%备注种子直播地前0.170.222.907.801.04 后0.240.173.027.680.96 苗木栽植地前0.180.222.897.851.06 后0.230.183.007.700.94 草灌混播地前0.180.212.907.881.03 后0.300.153.227.600.87 

  注:栽植前土壤施肥后测定,土层均以厚度30㎝以内测定

  4、小结

  根据试验过程中单个种植草坪边坡、单个灌木边坡与草灌木边坡绿化防护效果来看,草灌结合的生物固坡技术,一方面比较具有建坪块、覆盖度大的特点。另一方面能很快形成比较稳定的保持水土、降低地表径流的植群落;草、灌木结合的方式是行之有效的边坡生物防护方式。我们力求采取草、木本相结合使用的防护结构;灌木、草类固坡的方式,即结合草类、灌木护坡各自优点,通过人工的方式诱导,加速植物的生长、演替,使绿化后的植物群落与相邻地区相互吻合,以达到边坡形成保持水土、降低地表径流的自然生态系统。

  参考文献:

  [1]孙吉雄,草坪学[M]。中国农业出版社,1998,10

  [2]李银 、刘存琦,草坪绿地规划设计与建植管理技术。甘肃民族出版社,1994,7

  [3]赵金融、孙立达、朱金兆,黄土高原水土保持灌木。中国林业出版社,1988,10

  [4]王玉太、王维平,浅谈公路建设的水土流失原因及其防治措施[J]。水土保持通报,1991.19(1):61-62

  [5]刘建宁、阎柳松等,工程—生物复合防护技术及其效果。草业科学,1998.105期

发布:2007-07-29 11:24    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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