曹子龍，陳 兵

（交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京100029）

0 引言

公路建設(shè)清表施工產(chǎn)生的表層土壤中，含有大量的腐殖質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等養(yǎng)分，除此之外往往還含有豐富的鄉(xiāng)土植物種子資源和土壤微生物資源。因此，表層土壤是可以重復(fù)再利用的寶貴資源。表土資源的利用在公路建設(shè)植被恢復(fù)中越來(lái)越得到重視，并且在部分公路建設(shè)過(guò)程中進(jìn)行了簡(jiǎn)單的利用，如對(duì)公路擾動(dòng)區(qū)域利用剝離的表土進(jìn)行覆蓋或回填復(fù)墾利用等[1-3]?？屯羾姴ゼ夹g(shù)自20世紀(jì)90年代引入我國(guó)，現(xiàn)已成為比較成熟的邊坡綠化技術(shù)[4-6]。本研究以在建的廣州至樂(lè)昌高速公路工程為依托，以表層土壤作為主要客土基材，結(jié)合客土噴播施工工藝，通過(guò)開(kāi)展對(duì)比試驗(yàn)研究，為進(jìn)一步探索表土利用技術(shù)在高速公路邊坡綠化中的應(yīng)用進(jìn)行了有益的嘗試。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣東省英德市黎溪鎮(zhèn)，處于南亞熱帶向中亞熱帶的過(guò)渡地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候;該區(qū)域平均降水量為2 400mm，蒸發(fā)量為1 718mm，年平均日照時(shí)數(shù)為1 631.7h，年平均氣溫為21.1℃；土壤類型主要為赤紅壤。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)邊坡設(shè)置

本研究以在建的廣州至樂(lè)昌高速公路（樁號(hào)為K206+143～K206+250）右側(cè)邊坡作為試驗(yàn)邊坡，并以該路段相對(duì)應(yīng)的左側(cè)邊坡作為對(duì)照邊坡。試驗(yàn)邊坡高度為7m，坡比為1∶1，屬于土質(zhì)邊坡；對(duì)照邊坡高度為11m，坡比為1∶1，屬于土質(zhì)邊坡。

2.2 試驗(yàn)材料

本研究試驗(yàn)邊坡客土基材所用土壤材料為附近路段路基清表施工過(guò)程中收集的表層土壤，對(duì)照邊坡客土基材所用土壤材料為非表層土壤。

2.3 試驗(yàn)方案

2.3.1 施工工藝

本次試驗(yàn)所選定的試驗(yàn)邊坡及對(duì)照邊坡均采用客土噴播施工工藝進(jìn)行施工。

2.3.2 材料配比方案

為增強(qiáng)試驗(yàn)邊坡與對(duì)照邊坡的對(duì)比性，試驗(yàn)邊坡客土基材土壤完全為表層土壤，對(duì)照邊坡客土基材土壤完全為非表層土壤，配比方案見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)邊坡及對(duì)照邊坡客土噴播基材中表層土壤與非表層土壤配比方案

2.3.3 植物種配比方案

為增加試驗(yàn)邊坡與對(duì)照邊坡的可比性，試驗(yàn)邊坡與對(duì)照邊坡噴播植物種選擇相同的配比方案，植物種配比方案見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)邊坡及對(duì)照邊坡客土噴播植物種配比方案

2.3.4 施工時(shí)間

試驗(yàn)邊坡施工時(shí)間為2011 年12 月22 日開(kāi)始，12月23日完工；對(duì)照邊坡施工時(shí)間為2011年12月15 日開(kāi)始，12 月16 日完工。施工時(shí)間基本相同，均為2011年12月中下旬。

2.4 邊坡植物觀測(cè)

2.4.1 樣方設(shè)置

采用隨機(jī)抽取樣方，然后固定樣方的觀測(cè)方法。試驗(yàn)邊坡和對(duì)照邊坡各隨機(jī)設(shè)置3個(gè)固定觀測(cè)樣方，每個(gè)樣方的規(guī)格為1m×1m，四角用小木樁固定，用細(xì)繩形成四邊。

2.4.2 觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)內(nèi)容

客土噴播施工完畢后，對(duì)試驗(yàn)邊坡和自然邊坡所設(shè)置的固定觀測(cè)樣方每月觀測(cè)一次，觀測(cè)內(nèi)容包括植物種類、株數(shù)、蓋度、高度、生長(zhǎng)情況等。

3 結(jié)果與分析

3.1 試驗(yàn)邊坡綠化效果整體評(píng)價(jià)

試驗(yàn)邊坡于2011年12月22日開(kāi)始進(jìn)行客土噴播施工，于12 月23 日施工完畢。至2013 年8 月下旬，試驗(yàn)邊坡坡面穩(wěn)定，無(wú)水土流失情況發(fā)生，坡面植被已形成以蕨類植物鐵芒萁為主，伴生有當(dāng)?shù)匾吧s草的鄉(xiāng)土植物群落景觀，邊坡植被覆蓋率為91%，植被覆蓋度較高，邊坡整體綠化效果較好。

3.2 試驗(yàn)邊坡與對(duì)照邊坡綠化效果對(duì)比分析

圖1、圖2 分別為2012 年4 月下旬及2013 年8月下旬試驗(yàn)邊坡及對(duì)照邊坡植被平均蓋度對(duì)比土。從圖1和圖2可看出，客土噴播綠化初期，試驗(yàn)邊坡和對(duì)照邊坡植被平均蓋度較為相似。至2012年4月下旬，試驗(yàn)邊坡和對(duì)照邊坡植被平均蓋度分別為72%和70%。經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季后，試驗(yàn)邊坡和對(duì)照邊坡植被平均蓋度發(fā)生了較明顯的變化。至2013 年8 月下旬，試驗(yàn)邊坡和對(duì)照邊坡植被平均蓋度分別為91%和80%，前者明顯高于后者。

圖1 邊坡植被平均蓋度（2012年4月下旬）

圖2 邊坡植被平均蓋度（2013年8月下旬）

圖3 邊坡植物種相對(duì)蓋度（2012年4月下旬）

圖4 邊坡植物種相對(duì)蓋度（2013年8月下旬）

圖3、圖4 分別為邊坡植物種相對(duì)蓋度對(duì)比圖。從圖3和圖4可看出，客土噴播綠化初期，試驗(yàn)邊坡與對(duì)照邊坡植被群落組成相似。至2012年4月下旬，試驗(yàn)邊坡和對(duì)照邊坡植被均以狗牙根群落為主，伴生有多花木蘭、鹽膚木、多花胡枝子等植物種的人工草本植物群落。經(jīng)過(guò)一個(gè)植物生長(zhǎng)季后，試驗(yàn)邊坡植被群落開(kāi)始逐漸發(fā)生演替。群落中植被蓋度最大的植物種狗牙根，逐漸被鄉(xiāng)土植物種鐵芒箕代替。至2013 年8 月下旬，試驗(yàn)邊坡植被群落已演替成為以蕨類植物鐵芒萁為主，伴生有當(dāng)?shù)匾吧s草的鄉(xiāng)土植物群落。而對(duì)照邊坡經(jīng)過(guò)一個(gè)植物生長(zhǎng)季后，植物群落未發(fā)生明顯的群落演替。至2013 年8 月下旬，對(duì)照邊坡植被群落仍為以狗牙根群落為主，伴生有多花木蘭、鹽膚木、多花胡枝子和極少量野生雜草種的人工草本植物群落。

上述研究結(jié)果表明，采用表層土壤作為主要客土基材進(jìn)行客土噴播綠化，可有效促進(jìn)邊坡植被向著鄉(xiāng)土化植物群落演替。

3.3 試驗(yàn)邊坡綠化效果與自然邊坡植被效果對(duì)比分析

截止2013 年8 月下旬，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)邊坡綠化效果與附近地段以蕨類植物為主的自然邊坡植被進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)邊坡經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季后，其植被群落特征與自然邊坡已經(jīng)較為相似，均表現(xiàn)為以蕨類植物鐵芒萁為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)植物種的鄉(xiāng)土植物群落。從圖5和圖6可看出，試驗(yàn)邊坡和自然邊坡植被平均蓋度和優(yōu)勢(shì)植物種相對(duì)蓋度均較為相似，試驗(yàn)邊坡和自然邊坡植被平均蓋度分別為90%和98%，前者略低于后者；作為群落絕對(duì)優(yōu)勢(shì)植物種的鄉(xiāng)土植物種鐵芒萁的相對(duì)蓋度分別為91%和95%，前者略低于后者。

圖5 邊坡植被平均蓋度（2013.08.20）

圖6 邊坡植物種相對(duì)蓋度（2013.08.20）

另外，截止2013 年8 月下旬，試驗(yàn)邊坡和自然邊坡植被平均高度分別為21cm和44cm。試驗(yàn)邊坡經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季后，其植被平均高度明顯低于自然邊坡。這說(shuō)明試驗(yàn)邊坡客土噴播綠化后，在短時(shí)間內(nèi)，邊坡植被在生長(zhǎng)高度上同自然邊坡尚有一定的差距。

上述研究結(jié)果表明，公路邊坡采用表層土壤作為主要客土基材進(jìn)行客土噴播，可顯著促進(jìn)邊坡植被向著鄉(xiāng)土化植物群落演替，并使邊坡植被逐漸與周邊自然邊坡植被群落趨同。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)試驗(yàn)邊坡與對(duì)照邊坡對(duì)比研究表明，采用表層土壤作為主要客土基材進(jìn)行客土噴播，可有效地促進(jìn)邊坡植被向鄉(xiāng)土化植物群落演替，且植被蓋度明顯高于采用非表層土壤作為主要客土基材進(jìn)行客土噴播的對(duì)照邊坡。

（2）試驗(yàn)邊坡經(jīng)過(guò)一個(gè)植物生長(zhǎng)季后，邊坡植被特征與以蕨類植物為主的自然邊坡已較為相似，表明采用表層土壤作為主要客土基材進(jìn)行客土噴播，可顯著促進(jìn)邊坡植被向著鄉(xiāng)土化植物群落演替，并使邊坡植被逐漸與周邊自然邊坡植被群落趨同。

[1] 汪偉剛，張乾峰，李能.清表土在公路景觀工程中的應(yīng)用實(shí)踐[J]. 公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2012（12）：358-361.

[2] 吳風(fēng).以依寶公路為例對(duì)路基剝離表土進(jìn)行規(guī)劃利用的探索[J].黑龍江交通科技，2009（8）：87-88.

[3] 陳基燦.淺談表土集中堆放利用在韶贛高速公路的工程實(shí)踐[J].廣東科技，2009（12）：271-272.

[4] 曹子龍，陳兵.基于腐殖酸為基材成分的道路邊坡客土噴播效果研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011（7）：64-68.

[5] 金建紅，葉圣綠，金家國(guó).客土噴播技術(shù)在公路邊坡生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用[J]. 山西建筑，2008，34（21）：343-344.

[6] 陳志敏. 客土噴播施工法的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 交通世界,2007（2）：117-118.