駱 漢 趙廷寧 謝永生

(1. 西北農(nóng)林科技大學水土保持研究所 楊凌 712100； 2. 中國科學院水利部水土保持研究所 楊凌 712100； 3. 北京林業(yè)大學水土保持學院 北京 100083)

華北東部高速公路邊坡立地類型劃分

駱 漢1，2趙廷寧3謝永生1，2

(1. 西北農(nóng)林科技大學水土保持研究所 楊凌 712100； 2. 中國科學院水利部水土保持研究所 楊凌 712100； 3. 北京林業(yè)大學水土保持學院 北京 100083)

【目的】 基于微立地的概念對工路邊坡立地類型進行劃分，為提高公路邊坡植被恢復措施的針對性、更好地選配工程綠化方法、降低工程成本、提高邊坡植被的成活率和保存率?！痉椒ā?以華北東部廊涿(廊坊至涿州)高速公路、京石(北京至石家莊)二通道高速公路大苑村至市界段及京承(北京至承德)高速公路沙峪溝至市界段的邊坡為研究對象，運用實地邊坡調(diào)查和室內(nèi)試驗分析相結(jié)合的方法，調(diào)查分析高速公路邊坡各立地因子，通過對標準化后的立地因子數(shù)據(jù)進行方差分析、主成分分析及分層聚類分析后劃分立地類型?！窘Y(jié)果】 共劃分出6個高速公路邊坡立地類型組： 平原土質(zhì)路堤邊坡、平原土質(zhì)路塹邊坡、丘陵土質(zhì)路堤邊坡、丘陵土質(zhì)路塹邊坡、平原巖質(zhì)路塹邊坡和丘陵巖質(zhì)路塹邊坡，以及24個高速公路邊坡立地類型?！窘Y(jié)論】 將華北東部高速公路邊坡立地類型與中國森林立地分類相結(jié)合，得到華北東部高速公路邊坡立地類型系統(tǒng)，提高了邊坡綠化的科學性和合理性。關鍵詞： 邊坡； 立地因子； 立地類型劃分； 高速公路； 華北東部

高速公路作為大規(guī)模的基礎設施，對緩解區(qū)域客貨運輸矛盾、促進各地溝通與交流、加快區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有極為重要的作用(駱漢， 2014)。但高速公路建設在使經(jīng)濟繁榮的同時，也帶來了像環(huán)境破壞這樣的負面影響(江玉林等， 2008； 孫喬寶等， 2000)，大量的挖方、填方，導致大面積的土石裸露邊坡出現(xiàn)，原有的土層和原生植被損毀殆盡，景觀破壞嚴重，會帶來一系列的生態(tài)環(huán)境問題，如水土流失、滑坡、泥石流、局部小氣候惡化及生物鏈破壞等(劉東明等， 2010)。因此，響應國家治理生態(tài)環(huán)境問題的決策，對高速公路邊坡進行綠化，防治邊坡水土流失、泥石流等問題刻不容緩。然而，由于施工者對公路邊坡的立地條件缺少了解，在不同立地條件的公路邊坡均采用相同的綠化措施和植物種，導致大片公路邊坡植被長勢衰弱、葉片發(fā)黃，栽植后第二年甚至全部死亡，直接影響了公路景觀和生態(tài)環(huán)境(楊勇等， 2002)。

1893年，德國學者Raman在其編著的“森林土壤和立地學”中首次提到了森林立地學，芬蘭學者Cajander在1909年提出了森林立地類型，隨后北美及日本相繼開展了森林立地研究(黃超， 2007； 楊承棟， 1991)。20世紀50年代初期，我國從前蘇聯(lián)引進了立地條件分類方法和分類系統(tǒng)，80年代末，形成了中國森林立地分類系統(tǒng)，為全國各地的造林營林工作提供了科學指導。然而，森林立地類型劃分一般是大尺度的，具體到微立地尺度的邊坡植被恢復，由于地塊小、環(huán)境因素多、變異大，有時甚至需要考慮邊坡表面的溫濕度、粗糙度、裂隙密度等。邊坡的各種立地因子都直接關系到綠化措施的成敗，之前的森林立地分類系統(tǒng)已不能滿足邊坡植被恢復的需要。本研究基于微立地的概念對公路邊坡立地類型進行劃分，對森林立地分類系統(tǒng)進行延伸和補充，以期更好地指導高速公路的邊坡綠化。

1 研究地段選擇與研究方法

1.1 研究地段選擇 以華北東部山區(qū)的京承(北京至承德)高速公路沙峪溝至市界段以及華北東部平原區(qū)的廊涿(廊坊至涿州)高速公路和京石(北京至石家莊)二通道高速公路大苑村至市界段的邊坡為研究對象。京承高速公路沙峪溝至市界段起自北京市密云縣的沙峪溝，止于北京與河北交界處的金山嶺隧道，地處燕山山脈土石丘陵區(qū)。廊涿高速公路起自涿州南8 km處的松林店，止于廊坊市的舊州，地處海河水系的永定河沖積平原。京石二通道高速公路大苑村至市界段起自北京西六環(huán)的大苑村橋，向西南穿越房山至市界，與河北段道路接駁，地處華北平原與太行山交界地帶。根據(jù)海拔、坡度、坡向、坡長等因素，共選取112個樣點邊坡，并依次進行編號。廊涿高速樣點編號為1—29號，京石高速樣點編號為30—67號，京承高速樣點編號為68—112號。

1.2 研究方法 對每個樣點邊坡進行實地調(diào)查和室內(nèi)試驗獲取邊坡立地因子數(shù)據(jù)，然后對其進行分析分類，從而劃分出高速公路邊坡的立地類型。

1) 實地邊坡調(diào)查與室內(nèi)分析 2012年2—3月，運用GPS、海拔儀等調(diào)查每個樣點邊坡的地貌形態(tài)、經(jīng)緯度和海拔。用羅盤儀和皮尺測量樣點邊坡的坡度、坡向和坡長。通過坡地法，垂直于坡面方向測定土層厚度(張國正等， 1987)。采用中山式土壤硬度計，分別在每個樣點上坡、中坡和下坡測量土質(zhì)公路邊坡的土壤硬度，每個點測量5次，求平均值。巖質(zhì)邊坡采用粗糙單元的平均高度來表征粗糙度。首先了解整個公路邊坡的粗糙度情況，進行分區(qū)，將粗糙度明顯較大或者較小的部位分入不同區(qū)域，然后在每個分區(qū)內(nèi)運用標桿進行粗糙度測定，每個邊坡多個分區(qū)粗糙度的平均值作為此邊坡的粗糙度(田濤， 2012)。在巖質(zhì)邊坡的上坡、中坡和下坡進行1 m×1 m的樣方調(diào)查，記錄單條裂隙的長度、寬度以及裂隙的總條數(shù)，樣方內(nèi)邊坡各種裂隙的長度總和即為巖質(zhì)邊坡的裂隙密度，裂隙寬度則為邊坡所有裂隙寬度的平均值。巖石風化程度劃分采用工程地質(zhì)定性評價方法，從巖石結(jié)構(gòu)、巖石顏色、礦物成分、巖石破碎程度、掘進的難易程度等方面綜合分析確定(《巖土工程手冊》編寫委員會， 1998)。

2012年4—11月，對樣點邊坡中所有土質(zhì)邊坡分別在其上坡、中坡和下坡用環(huán)刀法在表層(0～5 cm)取樣，每個點3次重復，每5天取樣1次，用烘干法測定土壤含水率。采用環(huán)刀法測定土壤密度。將土壤樣本風干，去除根系等雜物后，一部分利用比重計法測定土壤顆粒組成，另一部分試驗分析測定其pH值、有效P含量、有效K含量、有機質(zhì)含量和全N含量。

2) 數(shù)據(jù)分析 運用Excel軟件將實地調(diào)查和室內(nèi)試驗得到的數(shù)據(jù)進行整理，用Systat SigmaPlot 12.0(Systat Software Inc.2011)軟件做出定量化因子的分布或變化圖； 將部分定性因子數(shù)量化后，通過IBM SPSS Statistics 22.0(IBM SPSS，Inc.2013)軟件對所有量化因子進行方差分析、主成分分析及聚類分析等，以篩選出主導因子進行立地類型劃分。

2 結(jié)果與分析

2.1 立地因子 1) 土質(zhì)、海拔 廊涿高速的邊坡均為土質(zhì)邊坡，京承高速沙峪溝至市界段的邊坡除少數(shù)土質(zhì)邊坡外，其余均為巖質(zhì)邊坡，而京石二通道高速公路大苑村至市界段土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡都有。

由圖1可以看出，樣點邊坡海拔均在400 m以下。廊涿高速公路位于平原區(qū)，邊坡海拔相對較低，最低海拔為18 m，最高海拔為28 m。京石二通道高速公路大苑村至市界段位于太行山山前沖積洪積平原地帶，由于橋隧方案，道路沒有翻山，因此海拔變化范圍較小，最低海拔為71 m，最高海拔為115 m。京承高速公路沙峪溝至市界段位于丘陵區(qū)，邊坡海拔相對較高，最低海拔為221 m，最高海拔為360 m。另外，京承高速公路沙峪溝至市界段邊坡海拔基本呈現(xiàn)由低到高的趨勢，這主要是與沿著公路走向從丘陵區(qū)外圍逐漸向丘陵區(qū)內(nèi)部延伸的調(diào)查方向有關。根據(jù)樣點邊坡海拔分布，廊涿高速公路和京石二通道高速公路大苑村至市界段的邊坡海拔較低，均在150 m以下，為平原區(qū)； 京承高速公路沙峪溝至市界段的邊坡海拔為200～400 m，為丘陵區(qū)。

圖2 樣點邊坡坡長和坡度Fig.2 Slope length and gradient of sampling slopes

圖1 樣點邊坡海拔Fig.1 Altitude of sampling slopes

2) 坡長、坡度、坡向 修筑高速公路時，路基施工需要深挖高填，路基邊坡挖方形成的坡面稱為路塹邊坡(上邊坡)，填方形成的坡面稱為路堤邊坡(下邊坡)。平原區(qū)的廊涿高速公路邊坡均為路堤邊坡，且坡度較大，均為55°(圖2)。京承高速公路沙峪溝至市界段以及京石二通道高速公路大苑村至市界段的邊坡多為路塹邊坡，坡度起伏較大，坡度為30°～70°。高速公路邊坡由于受線路設計、施工等影響，坡度普遍較陡，因此結(jié)合周德培等(2002)的坡度分級表和高速公路邊坡的實際情況，將高速公路邊坡坡度，分為緩坡(≤30°)、斜坡(30°～45°)、陡坡(45°～60°)、急坡(60°～90°)和倒坡(>90°)5個坡度級。

廊涿高速公路路堤邊坡的坡長較為一致，均為6 m； 京承高速公路沙峪溝至市界段以及京石二通道高速公路大苑村至市界段邊坡的坡長則長短不一，最短3.8 m，最長17 m，平均7.7 m。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，將高速公路邊坡坡長分為短坡(≤5 m)、中坡(5～10 m)和長坡(>10 m)3個長度級。

坡向分為陽坡、陰坡、半陽坡和半陰坡。其中陽坡最多，為40個，占36%； 陰坡30個，占27%； 半陽坡25個，占22%； 半陰坡17個，占15%。

3) 巖質(zhì)邊坡粗糙度 邊坡粗糙度取決于邊坡粗糙單元的大小、高度、種類、形狀和排列方式等(李振山等， 1997)。邊坡粗糙度會影響噴播層的穩(wěn)定性、含種子植被毯與坡面的接觸度、植物的發(fā)芽生長等(黃小剛， 2011)，也會導致護坡措施上的差異。

由樣點邊坡坡面粗糙單元平均高度(圖3)可以看出，各坡面之間的粗糙單元平均高度差異較大，最高為32.6 cm，最低為7 cm，平均為17.9 cm。結(jié)合田濤(2012)的研究，將高速公路邊坡的粗糙度分為光滑(≤10 cm)、中等粗糙(10～20 cm)、粗糙(20～80 cm)和極粗糙(>80 cm)4個粗糙度級，公路邊坡整體屬于中等粗糙。

4) 巖質(zhì)邊坡裂隙密度和寬度 巖體是多裂隙介質(zhì)，被各種結(jié)構(gòu)面所切割，特別是在開挖區(qū)域的附近，裂隙明顯較多(柳天杰， 2008)。由巖質(zhì)邊坡的裂隙密度和寬度(圖4)可以看出，邊坡的裂隙密度較大，平均為69.9 cm·m-2，但其裂隙寬度并不大，平均僅為7.4 cm，表明受邊坡開挖影響，巖體產(chǎn)生了較多的細長裂隙。將巖質(zhì)邊坡的裂隙平均密度劃分為4個等級： 低密度(≤50 cm·m-2)、中密度(50～100 cm·m-2)、高密度(100～200 cm·m-2)和超密度(>200 cm·m-2)。巖質(zhì)邊坡的裂隙寬度也劃分為 細小裂隙(≤5 cm)、中裂隙(5～15 cm)、粗裂隙(15～50 cm)和寬裂隙(>50 cm)4個等級。

5) 巖質(zhì)邊坡風化程度 巖石的風化程度對于邊坡工程具有重要意義(李日運等， 2004)，結(jié)合實地調(diào)查將風化程度劃分為未風化、微風化、中風化、強風化和全風化5個等級(表1)。各級風化程度的屬性表現(xiàn)為： 未風化巖石巖質(zhì)新鮮堅硬； 微風化巖石結(jié)構(gòu)基本未變，可以有少量裂隙； 中風化巖石結(jié)構(gòu)部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，裂隙發(fā)育，有破碎面，有較強硬度； 強風化巖石結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風化裂隙發(fā)育，巖體破碎，硬度低； 全風化巖石結(jié)構(gòu)基本破壞，有殘余結(jié)構(gòu)強度。

圖3 樣點邊坡坡面粗糙單元平均高度Fig.3 Roughness unit height of sampling slopes

6) 土壤厚度 由表2可以看出，樣點邊坡的土壤厚度相對較薄，平均厚度為8.5 cm。路堤邊坡的土壤厚度為10.8 cm，較路塹邊坡的土壤厚度(6.2 cm)厚4.6 cm。另外，邊坡土壤厚度的標準差相對較大(2.56)，說明不同邊坡的土壤厚度存在較大差異，在邊坡立地類型劃分時應充分考慮土壤厚度這個立地因子。根據(jù)曾憲勤等(2008)以及楊喜田等(1999)對土壤厚度的研究，結(jié)合高速公路邊坡的實際情況，將高速公路邊坡土壤厚度分為薄(≤10 cm)、中等(10～20 cm)和厚(>20 cm)3個厚度級。

圖4 樣點邊坡裂隙密度和寬度Fig.4 Fissure density and width of sampling slopes

表1 樣點邊坡巖石風化程度分級

表2 樣點邊坡土壤厚度

圖5 樣點邊坡土壤密度與總孔隙度Fig.5 Soil density and total porosity of sampling slopes

7) 土質(zhì)邊坡土壤物理性質(zhì) 由圖5可以看出，樣點土質(zhì)邊坡的土壤密度和總孔隙度均有小幅度波動，但總體較為一致。土壤密度均值為1.27 g·cm-3，總孔隙度均值為52.05%。土壤密度相對較大，而土壤總孔隙度相對較小。土壤密度是衡量土壤質(zhì)量的常用指標，如果土壤密度過大，會影響到土壤中水、肥、氣、熱等條件的變化以及植物根系在土壤中的伸展，從而對植物生長造成影響(Logsdonetal.， 2004)。

由圖6可以看出，不同邊坡的土壤硬度差距較大,最大為23.9 mm，最小為18.6 mm，平均為21.1 mm。樣點土質(zhì)邊坡的土壤硬度過大，植物根系不能在邊坡土壤中正常延伸，不適宜植被的生長發(fā)育。因此在邊坡綠化前必須采取客土或者土壤改良等技術以改善土壤硬度，滿足植物生長的需要。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，將高速公路邊坡土壤硬度分為軟質(zhì)(≤10 mm)、中等(10～20 mm)和硬質(zhì)(>20 mm)3個硬度級。

圖6 樣點邊坡土壤硬度Fig.6 Soil hardness of sampling slopes

圖7 樣點邊坡土壤含水率Fig.7 Soil moisture content of sampling slopes

土壤機械組成對土壤的入滲能力、水分蓄持能力及有效水分保持時間具有較大影響(李卓， 2009)。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，將高速公路邊坡土壤顆粒分為細砂(>0.5 mm土壤顆粒含量≤20%)、中砂(>0.5 mm土壤顆粒含量占20%～50%)和粗砂(>0.5 mm土壤顆粒含量≥50%)。樣點邊坡土壤機械組成測定結(jié)果與黃土或者其他土壤相比，土壤顆粒的粒徑相對較大，>0.5 mm的土壤顆粒占26.8%，為中砂。

8) 土質(zhì)邊坡土壤化學性質(zhì) 由圖7可以看出，不同邊坡的土壤含水率變化較大，最高為9.90%，最低為3.67%，平均為8.37%，公路邊坡整體的土壤含水率相對較低。

陽坡、半陽坡、陰坡和半陰坡4個坡向邊坡的平均土壤含水率分別為7.40%，7.99%，9.43%和8.68%，陽坡的平均含水率最低，陰坡最高，比陽坡高2.65%。公路邊坡的土壤含水率和坡向密切相關，不同坡向的坡面及其植被受太陽輻射的強度和時間不同，導致不同的小氣候和小環(huán)境，造成水分蒸發(fā)散的差異，從而形成土壤水分的變異(Mariaetal.， 2008； Mudricketal.， 1994； Schimeletal.， 1985)。不同坡向土壤水分的方差分析結(jié)果表明，坡向?qū)ν寥浪植町惖挠绊戇_到顯著水平(P=0.000<0.01，α=0.01)。

樣點邊坡土壤的平均pH值為6.75，呈中性(表3)，且pH值相對穩(wěn)定，變異系數(shù)僅為0.04。一般來講，土壤細菌和放線菌等均適宜于中性環(huán)境，在此條件下其活動旺盛，有機質(zhì)轉(zhuǎn)化快，固氮作用也相對較強。有機質(zhì)、有效P和全N含量相對較高(表3)。另外，樣點邊坡各種養(yǎng)分含量的變異系數(shù)都相對較大，說明不同邊坡的土壤養(yǎng)分含量相差較大，在邊坡立地類型劃分中應當予以考慮。結(jié)合周德培等(2002)的研究，將高速公路土壤酸堿性劃分為極強酸性(≤4.5)、強酸性(4.5～5.5)、酸性(5.5～6.5)、中性(6.5～7.5)、堿性(7.5～8.5)、強堿性(8.5～9.5)和極強堿性(>9.5)7個酸堿性級(表3)。

表3 樣點邊坡土壤化學性質(zhì)

2.2 高速公路邊坡立地類型劃分 1) 定性因子的選取方法與原則 立地因子的選取，一般采用定性與定量分析相結(jié)合的方法。此次研究定性因子主要有地區(qū)范圍因子、地形地貌因子、邊坡類型、巖性和坡向等。地區(qū)范圍因子均為華北東部，地形地貌因子分為平原區(qū)和丘陵區(qū)(海拔低于500 m)，邊坡類型分為路堤邊坡和路塹邊坡，巖性分為土質(zhì)和巖質(zhì)，這些因子的分類已經(jīng)確定，因此不再進行數(shù)量化。針對坡向這個定性因子，為了滿足數(shù)據(jù)分析的需要，按經(jīng)驗公式建立隸屬函數(shù)將其換算成編碼： 陽坡(0.3)、半陽(0.5)、半陰(0.8)、陰坡(1.0)(閆東鋒等， 2010； 劉世梁等， 2003； 劉創(chuàng)民等， 1996)，然后與定量因子一起進行數(shù)量化處理。

2) 邊坡立地類型組 選取了邊坡定性因子后，由地形地貌、邊坡類型和巖性3個定性因子完全組合共有8個立地類型組。結(jié)合實地調(diào)查，剔除不存在的2個立地類型組，共劃分出6個立地類型組： 平原土質(zhì)路堤邊坡、平原土質(zhì)路塹邊坡、丘陵土質(zhì)路堤邊坡、丘陵土質(zhì)路塹邊坡、平原巖質(zhì)路塹邊坡和丘陵巖質(zhì)路塹邊坡立地類型組。

3) 主導因子的選取 立地因子要全面、準確的同時，還要便于調(diào)查、不易變動。土質(zhì)公路邊坡各立地類型組的定量立地因子初步定為坡度、坡向、坡長、土壤密度、土壤孔隙度、土壤厚度、土壤硬度、土壤粒徑、土壤有機質(zhì)含量、土壤全N含量、土壤有效P含量、土壤有效K含量和土壤pH值； 巖質(zhì)公路邊坡各立地類型組的定量立地因子初步定為坡度、坡向、坡長、邊坡粗糙度、裂隙密度、裂隙寬度和風化程度。

將立地因子數(shù)據(jù)標準化后，對其進行方差分析和主成分分析，對不同立地類型組各立地因子的影響程度進行綜合評價，從而篩選出主導因子(表4)。

4) 分類方法 6個立地類型組中各有多個邊坡，且每個邊坡都有多個立地因子，為了達到將其分類降維的效果，選取分層R型聚類方法對各邊坡立地類型組的邊坡進行分析。因為分層R型聚類方法適用于變量數(shù)目較多且相關性比較強的情形，可以達到將性質(zhì)相近的變量聚類為同一個類，并從中找出代表變量，從而減少變量個數(shù)以達到降維的效果。

5) 類型劃分 以主導因子作為邊坡立地類型劃分的依據(jù)，結(jié)合分層R型聚類分析結(jié)果，對各邊坡立地類型進行命名，最終劃分出各立地類型(表5)。

表4 邊坡立地類型組的主導因子

表5 立地類型特征表

續(xù)表5

邊坡立地類型組Slopesitetypegroup邊坡號Slopenumber立地類型Slopesitetype特征Characteristics平原巖質(zhì)路塹邊坡Plainrockcuttingslope58，65，66，54，55，52，57，56，48，64，53中等粗糙陽向長急坡Mediumroughandlongsunnyacuteslope坡度60°～70°，陽坡，坡長較長，粗糙度中等，裂隙密度中等，裂隙寬度中等Slope60°—70°，sunnyslope，long，mediumrough，mediumfissuredensityandwidth43，44，51，59，46粗糙陰向長陡坡Roughandlongshadysteepslope坡度50°，陰坡，坡長較長，粗糙度較大，裂隙密度中等，裂隙寬度中等Slope50°，shadyslope，long，rough，mediumfissuredensityandwidth45，49，47，50粗糙陽向短陡坡Roughandshortsunnysteepslope坡度50°，陽坡，坡長較短，粗糙度較大Slope50°，sunnyslope，short，rough丘陵巖質(zhì)路塹邊坡Hillyrockcuttingslope90，91，92，94，95，98，99，106，108，109，110，112粗糙陽向長急坡Roughandlongsunnyacuteslope坡度45°～70°，多為陽坡，坡長中等，粗糙度較大，裂隙密度中等，裂隙寬度中等Slope45°—70°，mostlysunnyslope，mediumlength，rough，mediumfissuredensityandwidth75，96，103粗糙陽向中長斜坡Roughandmid?longsunnyslope坡度40°～45°，陽坡，坡長中等，粗糙度較大，裂隙密度較小，裂隙寬度中等Slope40°—45°，sunnyslope，mediumlength，rough，smallfissuredensity，mediumfissurewidth73，74，76，77，78，80，81，84，85，86，101，104，107，111中等粗糙陰向中長斜坡Mediumroughandmid?longshadyslope坡度35°～55°，多為陰坡，坡長中等，粗糙度中等，裂隙密度中等，裂隙寬度中等Slope35°—55°，mostlyshadyslope，mediumlength，mediumrough，mediumfissuredensityandwidth79中等粗糙陽向短斜坡Mediumroughandshortsunnyslope坡度45°，陽坡，坡長較短，粗糙度中等，裂隙密度中等，裂隙寬度中等Slope45°，sunnyslope，short，mediumrough，me?diumfissuredensityandwidth83，88中等粗糙陰向長急坡Mediumroughandlongshadyacuteslope坡度60°～65°，陰坡，坡長較長，粗糙度中等，裂隙密度大，裂隙寬度中等Slope60°—65°，shadyslope，long，mediumrough，bigfissuredensity，mediumfissurewidth93，10粗糙陽向短急坡Roughandshortsunnyacuteslope坡度70°，陽坡，坡長較短，粗糙度較大，裂隙密度大，裂隙寬度中等Slope70°，sunnyslope，short，rough，bigfissureden?sity，mediumfissurewidth

2.3 高速公路邊坡立地類型系統(tǒng) 華北東部高速公路邊坡共劃分出6個立地類型組，24個立地類型，結(jié)合中國森林立地的分類(中國森林立地分類編組， 1989)，得到華北東部高速公路邊坡立地類型系統(tǒng)(表6)。

表6 華北東部高速公路邊坡立地類型系統(tǒng)

3 討論

近年來，隨著人們對生態(tài)環(huán)境的重視，“生態(tài)公路”的理念愈發(fā)被人們所熟知和接受，公路邊坡綠化成為了公路建設的重中之重。高速公路為線性工程，路線長，穿越的地形地貌種類多，各個邊坡的特征也各不相同，這給高速公路的邊坡綠化帶來了極大困難。進行邊坡立地類型劃分，是邊坡綠化和生態(tài)防護的重要基礎工作，是植被恢復實現(xiàn)“因地制宜、適地適樹”的先決條件。之前有專家學者依據(jù)公路沿線自然條件、風沙危害狀況以及基礎設施安全性等，基于整個路域范圍對公路進行了立地類型劃分(李丙文等， 2008； 王青， 2006)，一定程度上提高了公路邊坡綠化的針對性。顧衛(wèi)等(2012)從植被恢復的角度將巖質(zhì)邊坡劃分為4 種類型，為坡面生態(tài)恢復設計與施工提供了參考。但是到目前為止，對邊坡立地類型的研究相對缺乏，結(jié)合區(qū)域特點進行歸納劃分立地類型的研究更為鮮見。本研究基于微立地的概念，根據(jù)對樣點邊坡立地因子的調(diào)查分析，對高速公路土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡進行立地類型劃分，對于立地因子的調(diào)查更加全面和細致，立地類型的劃分也更加詳細，旨在提高高速公路邊坡植被恢復措施的針對性、更好地選配工程綠化方法、降低工程成本、提高邊坡植被的成活率和保存率。然而，由于此項研究尚處于起步階段，對于所劃分立地類型的質(zhì)量評價以及邊坡綠化的實踐效果驗證還有所欠缺，這也正是下一步研究的重點。另外，不同地區(qū)的氣候、地形地貌等差異巨大，雖然高速公路邊坡的立地類型系統(tǒng)無法普遍適用，但可對其他地區(qū)高速公路邊坡立地類型劃分的研究提供參考，同時也為全國生態(tài)公路的建設提供了科學依據(jù)。

4 結(jié)論

本研究以位于華北東部山區(qū)的京承(北京至承德)高速公路沙峪溝至市界段以及華北東部平原區(qū)的廊涿(廊坊至涿州)高速公路和京石(北京至石家莊)二通道高速公路大苑村至市界段的邊坡為研究對象，選取了112個樣點邊坡對其各項立地因子進行實地調(diào)查和室內(nèi)試驗分析。通過對定性因子的選取，確定6個高速公路邊坡立地類型組： 平原土質(zhì)路堤邊坡類型組、平原土質(zhì)路塹邊坡類型組、丘陵土質(zhì)路堤邊坡類型組、丘陵土質(zhì)路塹邊坡類型組、平原巖質(zhì)路塹邊坡類型組和丘陵巖質(zhì)路塹邊坡類型組，然后通過對各立地類型組的立地因子進行篩選，選出其主導因子，經(jīng)過聚類分析，將6個高速公路邊坡立地類型組進一步劃分成24個高速公路邊坡立地類型，并結(jié)合中國森林立地分類，得到華北東部高速公路邊坡立地類型系統(tǒng)，提高了邊坡綠化的科學性和合理性。

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(責任編輯 于靜嫻)

Site Classification of Highway Slopes in the East of North China

Luo Han1,2Zhao Tingning3Xie Yongsheng1,2

(1.InstituteofSoilandWaterConservation,NorthwestA&FUniversityYangling712100； 2.InstituteofSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofScienceandMinistryofWaterResourcesYangling712100； 3.CollegeofSoilandWaterConservation,BeijingForestryUniversityBeijing100083)

Based on the concept of micro-site coditions,the site types of highway slope were divided,in order to improve the pertinence of slope vegetation measures, to select better method for green engineering, to reduce project costs, and to improve the survival rate and preservation of slope vegetation. 【Method】Slopes of Beijing-Chengde highway (Shayugou to the city boundary), Langfang-Zhuozhou highway and Beijing-Shijiazhuang two-channel highway (Dayuancun to the city boundary) in the east of north China were studied. both field surveys on highway slopes and laboratory tests were combined to investigate all the site factors. Then the data of standardized site factors were analyzed by the analysis of variance, multivariate statistical principles of factor analysis and hierarchical cluster analysis.【Result】Six site groups of highway slopes were determined: plain soil embankment slope, plain soil cutting slope, hilly soil embankment slope, hilly soil cutting slope, plain rock cutting slope, and hilly rock cutting slope. The 6 site groups of highway slopes were divided into 24 site types. 【Conclusion】Finally, a site type system of highway slopes in the east of Northern China was obtained by combining the forest site classification in China and the site types of highway slopes in the east of north China, which is aimed at improving the scientific basis and rationality of slope revegetation.

slope; site factors; site type classification; highway; the east of Northern China

10.11707/j.1001-7488.20170114

2015-07-15；

2016-12-08。

國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0503702)； 國家自然科學基金項目(41601300)； 西北農(nóng)林科技大學博士科研啟動基金(Z109021507)； 林業(yè)公益性行業(yè)科研專項 (200904030)。

S714

A

1001-7488(2017)01-0108-11