周澤圓,朱清科
(北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京100083)
在黃土高原特別是陜北半干旱地區(qū),由于自然條件惡劣,水土流失一直是困擾當(dāng)?shù)匕l(fā)展的難題。近年來,由于石油開采的興起,修建了大量的道路,在帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),人為造成了許多裸露的道路邊坡,水土侵蝕十分嚴(yán)重,使得陜北半干旱地區(qū)原本就十分脆弱的生態(tài)環(huán)境變得更加脆弱,加劇了該地區(qū)的水土流失。
植被恢復(fù)作為防治水土流失的主要措施之一,在防護(hù)的同時(shí)還有良好的生態(tài)效益,因而在道路邊坡綠化中具有重要的地位,它除了可以起到加固邊坡、保持水土、增加植被覆蓋度、減少污染等作用外,還可以起到愉悅路人身心、美化環(huán)境等作用[1-2]。然而,在立地條件相對(duì)較差的陜北地區(qū),由于自然條件特別是水分條件的限制和一些人為的因素,道路邊坡的植被恢復(fù)尚存在許多亟待解決的問題。
陜北半干旱地區(qū)包括陜西省的榆林市和延安市,地處東部季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)與內(nèi)陸干旱區(qū)的過渡地帶,植被類型表現(xiàn)為中溫帶森林灌叢草原植被向草原化森林灌叢草原植被過渡特征,植物組成以華北區(qū)系植物占主導(dǎo)地位。由于長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),原生植被幾乎不復(fù)存在。經(jīng)過近些年的人工植被建設(shè),境內(nèi)的林草覆蓋面積明顯增長(zhǎng),形成以落葉闊葉及灌木草叢為主的次生植被類型。
為了減少道路的占地面積,在修建時(shí)道路兩旁挖方的邊坡均較陡,其角度一般在45°以上。陜北地區(qū)的土質(zhì)以黃綿土為主,土質(zhì)疏松,土壤瘠薄,保水保肥能力差,修建道路又破壞了黃土的整體性,加上坡度很陡,使其更易被侵蝕。而在半干旱區(qū)的黃土高原,水分分布很不均勻,雨季(6—9月)的降雨量通常占全年降雨量的60%以上,易形成短時(shí)強(qiáng)徑流沖蝕邊坡,造成邊坡的嚴(yán)重侵蝕,使植被恢復(fù)困難。由于黃土區(qū)的土質(zhì)具有疏松、易剝蝕的特點(diǎn),一些常用的道路邊坡綠化技術(shù)如液體噴播技術(shù)等在本區(qū)應(yīng)用的效果并不理想[3]。另一方面,由于該地區(qū)冬季寒冷干燥,為防止道路表面在冬季結(jié)冰,道路的修建常選擇在梁峁坡的陽面,使得大量的邊坡坡向?yàn)殛柶?,因此道路邊坡在夏季的水分蒸發(fā)加大,土壤含水量降低,土壤墑情更加不利于植被恢復(fù),且道路邊坡還存在著水平坡面和側(cè)向面雙重蒸發(fā)的特點(diǎn)[4]。此外,黃土丘陵溝壑區(qū)的道路邊坡存在20~30 cm厚的表面干土層,如果綠化的苗木栽植過淺,根系無法從較深的土層中吸收水分、養(yǎng)分,也易造成死亡。
當(dāng)前陜北半干旱區(qū)的道路邊坡綠化主要是以檸條、檉柳、沙棘等傳統(tǒng)抗干旱瘠薄的植物為主,缺乏科學(xué)合理的短期、中期、遠(yuǎn)期植被恢復(fù)規(guī)劃,植物品種少,綠化模式較單一,栽植密度大,宜林則林,宜草則草,未做到喬、灌、草有機(jī)結(jié)合。因而造成坡面的人工植被群落生態(tài)穩(wěn)定性差,綠化效果差,且容易退化,使邊坡綠化的生態(tài)功能減弱。此外,這些植物雖然抗旱性好,但其自身存在著對(duì)土壤水分過分消耗的問題。有研究顯示,檸條種植過后的坡面,土壤含水量明顯低于荒坡,土壤水分虧缺更加嚴(yán)重[5],植被恢復(fù)更加困難,從而形成惡性循環(huán)。
道路邊坡綠化技術(shù)是利用生長(zhǎng)于邊坡表面的植物來實(shí)現(xiàn)其防護(hù)功能的。由于道路邊坡具有立地條件差等不利因素,在綠化時(shí)就需要更多的養(yǎng)護(hù)管理,需增加水肥的供給,以實(shí)現(xiàn)邊坡人工群落的長(zhǎng)期穩(wěn)定[6]。然而,目前陜北半干旱區(qū)對(duì)道路邊坡綠化主要實(shí)行的是粗放型管理,日常的養(yǎng)護(hù)管理極少,造成植物生長(zhǎng)緩慢甚至死亡,未能達(dá)到應(yīng)有的防護(hù)和景觀效果。此外,有的路段邊坡較高,限制了車輛和人員的正常作業(yè),較難進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)護(hù)管理;有的路段試用噴灌或滴灌對(duì)植被進(jìn)行養(yǎng)護(hù),效果較好,植被成活率較高,然而這樣的措施在干旱少雨的陜北地區(qū),養(yǎng)護(hù)成本較高,不是一種可持續(xù)的解決方式。
黃土高原作為世界上水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一,相關(guān)的研究很多,目前,關(guān)于黃土區(qū)道路邊坡植被恢復(fù)的研究卻相對(duì)較少,既有的研究一般為投資較大的高速公路的邊坡綠化研究[4,7]。陜北半干旱區(qū)位于黃土高原腹地,這使得當(dāng)前該地區(qū)的道路邊坡植被恢復(fù)常常需要借鑒其他地區(qū)的綠化經(jīng)驗(yàn),不適性和盲目性較大;即便是使用其他地區(qū)較為成熟的植被恢復(fù)方式,仍然存在如造價(jià)高、工藝復(fù)雜、植物種培養(yǎng)難等問題??偟膩碚f,目前該地區(qū)的道路邊坡綠化尚處在探索試驗(yàn)階段,管理粗放,系統(tǒng)研究的較少,缺乏相應(yīng)的理論支持,使得道路邊坡綠化常呈現(xiàn)“一年綠,兩年黃,三年見閻王”的狀況。此外,對(duì)道路的高陡邊坡的水分分布、整地方式等研究尚不夠深入,使得在生產(chǎn)實(shí)踐中缺乏相應(yīng)的理論作支撐,一定程度上限制了該地區(qū)道路邊坡植被恢復(fù)的效果和發(fā)展速度。
道路邊坡的綠化方式很多,每一種方式的適用地域和施工工藝各不相同,如何建立適宜陜北半干旱區(qū)的效益評(píng)價(jià)體系,定量地評(píng)價(jià)各種綠化方式的效益,以便對(duì)它們進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià),從中甄選出最適合的綠化方式,并以此指導(dǎo)當(dāng)?shù)氐牡缆愤吰戮G化建設(shè),是目前該區(qū)的道路邊坡植被恢復(fù)中需要認(rèn)真考慮的一個(gè)問題。
有研究者指出,在半干旱的陜北地區(qū),以自然植被為指導(dǎo),在充分尊重自然植被恢復(fù)和演替規(guī)律的基礎(chǔ)上,模擬天然植被結(jié)構(gòu),建立喬、灌、草復(fù)層混交結(jié)構(gòu),是快速建造穩(wěn)定植被的科學(xué)途徑[8]。該區(qū)境內(nèi)主要道路的邊坡基質(zhì)有黃土、紅土、石質(zhì)等類型,在實(shí)際的公路邊坡的綠化中,依據(jù)當(dāng)?shù)刂脖蛔匀谎萏骐A段和不同路段立地條件的不同,劃分不同的綠化區(qū)域,采用不同的植被恢復(fù)方式,喬、灌、草合理的搭配[9](而不是一味地以喬木樹種為主),是一種較為科學(xué)的邊坡植被恢復(fù)方式。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路修建的里程也越來越長(zhǎng),對(duì)邊坡綠化植物的需求量也越來越大,對(duì)植物種適應(yīng)能力的要求也越來越高。然而,目前對(duì)邊坡植物種的研究尚停留在利用現(xiàn)有種的階段,今后可以從育種方面來考慮培育特定的品種,如利用馴化、雜交等技術(shù)培育抗性強(qiáng),適應(yīng)性高特別是耗水低、耐瘠薄、再生力強(qiáng)的品種[10]。同時(shí)建立標(biāo)準(zhǔn)化的苗木繁育基地,使邊坡綠化植物的培育規(guī)?;⒁?guī)范化,保證苗木的供應(yīng)。另外,加大對(duì)鄉(xiāng)土樹種的篩選范圍,優(yōu)選出較豐富的適應(yīng)陜北半干旱區(qū)道路邊坡綠化的喬木、灌木、草本植物種,以滿足邊坡綠化的生物多樣性和景觀美化的要求[3]。在條件許可的情況下,進(jìn)行道路邊坡的植被重建時(shí),可以加入一些地方特有的歷史文化元素,如民風(fēng)、民俗等,將人文景觀和道路美學(xué)結(jié)合起來,使道路具有一定的旅游價(jià)值[11]。
黃土區(qū)道路邊坡的植被恢復(fù)與普通的綠化有所不同,主要體現(xiàn)在坡度大、侵蝕嚴(yán)重、基質(zhì)瘠薄且干旱、污染大等,這就需要有專業(yè)的技術(shù)人員來進(jìn)行較深入的相關(guān)研究,以解決和指導(dǎo)實(shí)際中遇到的各種問題。然而,道路邊坡的生態(tài)恢復(fù)在我國還是一個(gè)比較新的學(xué)科,相關(guān)的從業(yè)人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn),因而亟需建立相關(guān)的培養(yǎng)體系以培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人員。另一方面,相關(guān)的配套技術(shù)如苗木的栽植技術(shù)、灌溉模式、節(jié)水保水技術(shù)、國內(nèi)外邊坡綠化新材料的應(yīng)用等目前也尚處于探索階段,需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和研究[12]。
從實(shí)際情況來看,每一種道路邊坡的植被恢復(fù)方式的效果是不盡相同的,這就需要用一定的數(shù)學(xué)方法來定量化地描述它們,以便作出較為客觀的評(píng)價(jià)。要加強(qiáng)效益評(píng)價(jià)方面的研究,建立標(biāo)準(zhǔn)化的效益評(píng)價(jià)體系,對(duì)邊坡的綠化模式和植被恢復(fù)的效果、效益進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià),方便在實(shí)際中依據(jù)不同路段的具體條件選擇適宜的綠化方式,也可以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行道路邊坡的綠化設(shè)計(jì)時(shí)就對(duì)最后的綠化效果進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)。
道路兩旁的綠化是道路建設(shè)的重要組成部分。我國的道路綠化還處在起步階段,許多理論還有待進(jìn)一步研究。隨著國家支持老少邊窮地區(qū)政策的出臺(tái),在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí),要不斷深入對(duì)陜北半干旱地區(qū)及相似地域內(nèi)的道路邊坡植被恢復(fù)的研究和實(shí)踐,以推進(jìn)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境建設(shè),使道路在實(shí)現(xiàn)其交通功能的同時(shí)也發(fā)揮良好的環(huán)境效應(yīng),實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
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