張 楊，馮文新,董宏炳，寧立波，李 煜

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430074;2.河南地礦職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 451464；3.溫州工程勘察院有限公司，浙江 溫州 325006)

長(zhǎng)久以來(lái)，礦山露天開(kāi)采、道路修建等人類(lèi)工程活動(dòng)在促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)的同時(shí)，形成了大量裸露的高陡巖質(zhì)邊坡，不僅破壞了原有的自然景觀和人居環(huán)境，還嚴(yán)重破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)，易造成水土流失、引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等問(wèn)題，高陡巖質(zhì)邊坡的生態(tài)恢復(fù)工作逐漸受到人們的重視[1]。

目前常用的邊坡生態(tài)覆綠方法有客土噴播法、植生槽法、植生袋法、階梯爆破法、鋼筋水泥框格法等[2]，這些技術(shù)主要通過(guò)工程技術(shù)手段對(duì)邊坡基質(zhì)進(jìn)行重塑，雖能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到覆綠效果，但由于未考慮植物在邊坡上生長(zhǎng)的地境條件，植被十分依賴(lài)后期人工養(yǎng)護(hù)，無(wú)法自然存活。針對(duì)此，基于生態(tài)地質(zhì)學(xué)所提出的地境再造法[3]逐漸引起人們的關(guān)注。該法結(jié)合植物根系主功能區(qū)和植物地境(植物根群生長(zhǎng)的地下環(huán)境)調(diào)查結(jié)果以及巖壁裂隙發(fā)育特征，以高陡邊坡地下生境重建和植物群落重建為著重點(diǎn)，用以實(shí)現(xiàn)邊坡長(zhǎng)久覆綠。由于巖質(zhì)邊坡極端的生境條件，邊坡內(nèi)部水量能否滿足植物需要，將是地境再造技術(shù)是否可行的關(guān)鍵，對(duì)巖質(zhì)邊坡植被生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。

在裂隙巖體中，一方面由于巖石介質(zhì)的特性和裂隙發(fā)育的隨機(jī)性，另一方面由于發(fā)育有連通裂隙的巖體中汽液轉(zhuǎn)化較為頻繁，目前對(duì)巖體非飽和帶水以及水量計(jì)算的研究相對(duì)較少。裂隙巖體內(nèi)賦存的液態(tài)水是植被生長(zhǎng)所需的主要水分來(lái)源[4]，其中植物能夠吸收利用的毛管水、有效薄膜水、部分重力水才是生態(tài)水。因此，不能簡(jiǎn)單地通過(guò)巖土體含水量的多寡來(lái)判斷植物能否在巖質(zhì)邊坡存活，還需要計(jì)算植物的生態(tài)需水量并與之對(duì)比來(lái)說(shuō)明巖體能否供給充足的水分以滿足植物生長(zhǎng)的需要。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)生態(tài)需水的研究主要集中在農(nóng)田林地灌溉[5]、河流生態(tài)[6]等方面，而對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)(淡水濕地、沙漠綠洲等)生態(tài)需水的研究則相對(duì)較少，對(duì)巖質(zhì)邊坡生態(tài)需水量及其計(jì)算方法更鮮有研究。為此，本文在皖南安慶集賢關(guān)采石場(chǎng)選取高陡巖質(zhì)邊坡作為試驗(yàn)場(chǎng)，應(yīng)用地境再造法對(duì)其進(jìn)行覆綠試種，選用改進(jìn)的彭曼公式法計(jì)算試驗(yàn)場(chǎng)種植區(qū)邊坡植物的生態(tài)需水量，并結(jié)合后期試驗(yàn)場(chǎng)邊坡植物的野外調(diào)查結(jié)果，分析了試驗(yàn)場(chǎng)邊坡植物的生態(tài)需水情況以及該技術(shù)的適用性。

1 裂隙巖體生態(tài)需水量的計(jì)算方法

裂隙巖體生態(tài)需水量，是指巖體生態(tài)系統(tǒng)為維持其坡面植物生長(zhǎng)、發(fā)揮生態(tài)功能所需要消耗和占用的水資源量，這部分水量包含植物吸收用于蒸散、生長(zhǎng)及其他生態(tài)需水要求的水量。目前常用的植物生態(tài)需水量計(jì)算方法有：直接計(jì)算法(需水定額法)[7]、間接計(jì)算法(潛水蒸發(fā))[8]、基于生物量的計(jì)算方法[9]、微氣象法中改進(jìn)的彭曼公式法[10]、結(jié)合實(shí)測(cè)資料與遙感地理信息系統(tǒng)的計(jì)算方法[11-12]等。由于巖質(zhì)邊坡復(fù)雜多變的環(huán)境條件，難以準(zhǔn)確定量測(cè)定植物生態(tài)需水量。巖質(zhì)邊坡裂隙巖體下墊面情況不同于土壤，液態(tài)水不直接受下伏的飽水帶補(bǔ)給，內(nèi)部情況變化復(fù)雜，因此直接、間接等計(jì)算方法并不適用；遙感地理信息系統(tǒng)雖然使用廣泛，但主要應(yīng)用于大尺度范圍的生態(tài)需水量計(jì)算，無(wú)法應(yīng)用于植被稀疏的局部巖質(zhì)邊坡。

植被作為高陡巖壁上的主體生物，是巖質(zhì)邊坡生態(tài)系統(tǒng)的主要水分耗散者，植物主要利用根系吸取水分，但吸收的水分僅有少部分用于生長(zhǎng)代謝活動(dòng)，絕大部分都由蒸騰作用散失掉。因此，巖質(zhì)邊坡植物生態(tài)需水量可以通過(guò)巖壁上植被蒸騰耗水量來(lái)推算。微氣象法中改進(jìn)的彭曼公式法是將能量平衡理論和空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)相結(jié)合，從微氣象角度計(jì)算植物潛在蒸散量，其結(jié)果只與氣象因素有關(guān)，主要體現(xiàn)了不同地區(qū)、不同時(shí)期大氣蒸發(fā)能力對(duì)植物生態(tài)需水量的影響。因此，可選用改進(jìn)的彭曼公式法計(jì)算基礎(chǔ)資料較齊全區(qū)域的植物潛在蒸散量，進(jìn)而推算植物實(shí)際生態(tài)需水量。此方法理論上比較成熟完整，實(shí)際運(yùn)用中具有很好的操作性，目前已廣泛應(yīng)用于濕潤(rùn)或干旱地區(qū)植物生態(tài)需水量的計(jì)算。

1.1 計(jì)算參考植物的潛在蒸散量

改進(jìn)的彭曼公式法主要利用彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式計(jì)算參考植物的潛在蒸散量，彭曼-蒙蒂斯公式是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)在1998年提出的最新修正彭曼公式，公式中參考植物的潛在蒸散量ET0主要考慮氣象因素對(duì)植物需水量的影響，受蒸發(fā)面的液體擴(kuò)散及其向上空的氣體紊流過(guò)程的物理作用的影響[13]。FAO將參考作物的潛在蒸發(fā)蒸騰量定義為一種假想的參考作物冠層的蒸發(fā)蒸騰速率[14]，其計(jì)算公式如下：

(1)

式中：ET0為參考植物的潛在蒸發(fā)蒸騰量(mm/d)；Δ為溫度與飽和水汽壓關(guān)系曲線在某一溫度T處的切線斜率(kPa/℃)；Rn為植物表面的凈輻射[MJ/(m2·d)]；G為土壤熱通量[MJ/(m2·d)];T為每日平均氣溫(℃)；ed、ea分別為實(shí)際水汽壓以及相應(yīng)溫度下的飽和水汽壓(kPa)；γ為濕度表常數(shù)(kPa/℃)；u2為2 m高處風(fēng)速(m/s)。

1.2 計(jì)算植物的實(shí)際生態(tài)需水量

植物的實(shí)際生態(tài)需水量ETc受植物根系吸水、氣孔開(kāi)閉等生理過(guò)程的綜合影響。計(jì)算植物的實(shí)際生態(tài)需水量，需要根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的植物蒸發(fā)蒸騰量(即蒸散量)和計(jì)算的參考植物蒸發(fā)蒸騰量，分析確定植物系數(shù)Kc。植物系數(shù)Kc是表示實(shí)際植物表面與參照植物表面的蒸發(fā)蒸騰量(即蒸散量)之間差異的系數(shù)，隨植物種類(lèi)、生長(zhǎng)發(fā)育階段而異[15]。其計(jì)算公式如下：

ETc=Kc·ET0

(2)

式中：Kc為植物系數(shù)，其值是同一時(shí)間段內(nèi)的試驗(yàn)實(shí)測(cè)植物最大需水量與其潛在蒸散量的比值(無(wú)量綱)；ET0為某一時(shí)間段內(nèi)參考植物的潛在蒸散量(mm)；ETc為相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)植物的實(shí)際生態(tài)需水量(mm)。

將植物的實(shí)際需水量ETc作為生態(tài)需水定額，由巖壁上植物的蒸散面積即可計(jì)算植物用于蒸散耗失的生態(tài)需水量。

2 研究區(qū)與覆綠工程概況

2.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于安徽省安慶市北部的大龍山集賢關(guān)，屬安慶市宜秀區(qū)，距安慶市區(qū)中心約10 km，距長(zhǎng)江約9.5 km，其中心地理坐標(biāo)為E117°0′53″、N30°35′35″，海拔約為110 m，其地理位置見(jiàn)圖1。區(qū)內(nèi)交通狀況良好，水路交通便利。

圖1 研究區(qū)地理位置圖Fig.1 Location map of the study area

安慶市屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，具有氣候溫和、四季分明、雨熱同季等特點(diǎn)。據(jù)安慶市安慶站1978年至2017年的氣象資料，安慶市全年以東北風(fēng)為主，年均氣溫為16.0～19.0℃；年均太陽(yáng)輻射總量為407～491 kJ/(cm2·a)；年均降水量為1 385 mm，年內(nèi)降水分布不均，主要集中在5～10月份，占全年總降水量的80%以上；年均蒸發(fā)量為917 mm，各月份差異較大，主要集中在3～6月份。

2.2 覆綠工程概況

集賢關(guān)采石場(chǎng)目前已被關(guān)停并進(jìn)行恢復(fù)治理，本研究在宕口選取某高陡巖質(zhì)邊坡巖體裂隙較發(fā)育區(qū)域?yàn)樵囼?yàn)場(chǎng)。試驗(yàn)場(chǎng)高陡巖質(zhì)邊坡坡向?yàn)镹E45°(315°∠78°)，坡度均在70°以上，坡面高約30～45 m，坡頂有約0.3 m的原生土，試驗(yàn)區(qū)出露的地層巖性主要為三疊系下統(tǒng)南陵湖組(T1n)灰白色中厚層微晶灰?guī)r。試驗(yàn)場(chǎng)邊坡巖壁以構(gòu)造裂隙、成巖裂隙為主，存在部分卸荷裂隙。前期野外踏勘主要調(diào)查試驗(yàn)場(chǎng)周邊巖體裂隙發(fā)育情況，并采用球體法進(jìn)行巖體裂隙率測(cè)量，巖體裂隙率均值在2.95%。

本次研究應(yīng)用地境再造法對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行覆綠試種，種植區(qū)長(zhǎng)約28 m、高約9 m。為了保證覆綠植物成活，在選擇打孔間距與位置時(shí)，應(yīng)盡可能使種植孔連通更多裂隙以使植物汲取更多的水分和養(yǎng)分，同時(shí)還需考慮植物生長(zhǎng)的自疏性和種間競(jìng)爭(zhēng)。因此，結(jié)合邊坡表面裂隙發(fā)育情況，以1 m左右間距共布設(shè)187個(gè)種植孔，見(jiàn)圖2(a)。另外，在設(shè)計(jì)種植孔規(guī)格時(shí)，綜合考慮了植物生長(zhǎng)地境范圍[16]、裂隙巖體凝結(jié)水形成深度[17]以及邊坡地質(zhì)條件等因素，將種植孔深度設(shè)計(jì)為50 cm、孔徑均為20 cm[見(jiàn)圖2(b)]，這樣不僅可以保證種植孔能夠?yàn)橹参锾峁┗旧L(zhǎng)的地境范圍，還能使種植孔內(nèi)賦存更多的水量。

圖2 種植區(qū)及種植孔剖面示意圖Fig.2 Diagrams of planting area and planting hole profile

3 邊坡覆綠植物生態(tài)需水量計(jì)算

3.1 植物的實(shí)際生態(tài)需水量計(jì)算

3.1.1 參考植物的潛在蒸散量計(jì)算

采用彭曼-蒙蒂斯公式計(jì)算試驗(yàn)場(chǎng)地表參考植物的潛在蒸散量時(shí)，需要用到試驗(yàn)場(chǎng)附近如溫度、相對(duì)濕度、水汽壓、風(fēng)速數(shù)據(jù)等氣象數(shù)據(jù)[18]。通過(guò)收集試驗(yàn)場(chǎng)附近的氣象站資料，得到安慶市2017年6月至2018年6月每日自零點(diǎn)始每隔3 h全天各項(xiàng)氣象數(shù)據(jù)，將每日的平均氣溫、相對(duì)濕度、水汽壓、風(fēng)速、研究區(qū)經(jīng)緯度等參數(shù)數(shù)據(jù)代入公式(1)，逐日計(jì)算參考植物的潛在蒸散量，并將計(jì)算結(jié)果繪制成柱形圖，見(jiàn)圖3。

圖3 安慶市2017年6月至2018年6月每日參考植物 的潛在蒸散量柱狀圖Fig.3 Histogram of daily reference plant evapotran- spiration in Anqing City from June 2017 to May 2018

由圖3可見(jiàn)，安慶地區(qū)由氣象條件決定的參考植物的潛在蒸散量主要集中于春季和夏季：開(kāi)春后，氣溫回升，植物發(fā)芽生長(zhǎng)，蒸騰作用增強(qiáng)，這個(gè)狀態(tài)將持續(xù)到入秋后，之后氣溫下降，植物生長(zhǎng)活動(dòng)減弱，其蒸散量降低。逐日累加2017年6月至2018年6月整年研究區(qū)參考植物的潛在蒸散量ET0為995.3 mm。

3.1.2 植物的實(shí)際需水量計(jì)算

由于植物實(shí)際地表覆蓋、冠層特性、植物空氣動(dòng)力阻力與參照植物完全不同，各類(lèi)因素導(dǎo)致的植物需水差異主要體現(xiàn)在植物系數(shù)Kc中。植物系數(shù)主要通過(guò)試驗(yàn)獲得，但目前大多研究所用的植物系數(shù)是在假定土壤水分適宜植物生長(zhǎng)的情況下獲得的，并未考慮土壤水分虧缺對(duì)植物的限制作用。但在高陡巖質(zhì)邊坡的特殊地域環(huán)境和干旱脅迫下，植物受水分影響的生長(zhǎng)限制不能忽略，巖壁上植株相對(duì)較矮小且生長(zhǎng)緩慢，目前對(duì)這種情況下植物系數(shù)的研究甚少。

喬木需水要高于灌木[19]，不同需水量的植物有著不同的植物系數(shù)。本文參考現(xiàn)有高速公路邊坡種植如迎春、連翹、油松等喬灌木的植物系數(shù)研究成果[20]，植物系數(shù)Kc取值為0.60～0.80，將其代入公式(2)，計(jì)算2017年6月至2018年6月整年試驗(yàn)場(chǎng)邊坡裂隙巖體供給植物蒸散消耗的生態(tài)需水量ETc約為597.18～796.24 mm，將其作為植物的生態(tài)需水定額。

3.2 種植區(qū)裂隙巖體單元中植物生態(tài)需水量計(jì)算

3.2.1 計(jì)算單元選取

綜合考慮種植孔布設(shè)間距及規(guī)格、植物生長(zhǎng)地境范圍、裂隙巖體凝結(jié)水形成深度以及邊坡地質(zhì)條件等因素，將種植區(qū)邊坡均化為由一個(gè)個(gè)以種植孔為中心、范圍為1 m×1 m×1 m所組成的淺部裂隙巖體單元，通過(guò)研究與計(jì)算裂隙巖體單元水量情況推廣至整個(gè)種植區(qū)邊坡。單元內(nèi)裂隙巖體淺部為直徑20 cm、深50 cm的圓柱狀種植孔，孔內(nèi)填滿種植土。裂隙巖體單元作為巖體邊坡的局部區(qū)域，同巖體具有相同的特性：?jiǎn)卧獛r體內(nèi)發(fā)育有一定規(guī)模的裂隙；裂隙巖體單元為巖壁上植物提供了生長(zhǎng)立地所需的土壤、水分環(huán)境，同時(shí)也是巖體內(nèi)部與外界進(jìn)行水量、熱量等交換的接觸面。植物由根系從種植孔中吸水，同時(shí)也主要通過(guò)孔口向外界蒸散耗水。

3.2.2 裂隙巖體單元中植物生態(tài)需水量計(jì)算

覆綠苗木在種植初期處于適應(yīng)邊坡環(huán)境的重要時(shí)期，此時(shí)的植物生態(tài)需水情況將決定其今后是否能在巖壁上生長(zhǎng)。不同類(lèi)型、不同種類(lèi)覆綠植物都有著不同的冠層，一方面由于覆綠年限較短，植物植株矮小、冠幅有限，另一方面植物葉面積會(huì)隨著季節(jié)發(fā)生改變。因此，在計(jì)算時(shí)將植物冠層近似視為孔口大小，那么可以計(jì)算裂隙巖體單元中植物用于蒸散耗失的需水量，即生態(tài)需水量為

m需水=ρ液πR2ETc×10-3

(3)

式中：m需水為裂隙巖體單元中植物用于蒸散耗失的需水量(kg)；ρ液為液態(tài)水密度，取值為103kg/m3；R為種植孔半徑(m)；ETc為針對(duì)不同種類(lèi)植物確定相應(yīng)的植物系數(shù)，并計(jì)算得到的植物生態(tài)需水定額(mm)。

將具體數(shù)值代入公式(3)，可計(jì)算得到裂隙巖體單元中每年滿足植物蒸散耗失的生態(tài)水量為18.75～25.00 kg。由于不同類(lèi)型、不同種類(lèi)植物所需的生態(tài)水量不同，地境再造法種植的植物雖然可以從邊坡中吸取一定的水量，但部分耗水量較大的喬木可能無(wú)法汲取充足的水分，從而導(dǎo)致這些喬木產(chǎn)生萎蔫，嚴(yán)重時(shí)干枯甚至死亡。若能將裂隙巖體內(nèi)賦存的水量與計(jì)算得到的裂隙巖體單元中植物生態(tài)需水量進(jìn)行對(duì)比，從理論上說(shuō)明邊坡巖壁供給植物吸收的水量是否可以滿足其蒸散消耗，進(jìn)而判斷無(wú)需人工養(yǎng)護(hù)的地境再造技術(shù)是否適用于該地區(qū)。

4 植物生長(zhǎng)狀況分析

植物生長(zhǎng)狀況主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是植物成活率；二是植物長(zhǎng)勢(shì)。裂隙發(fā)育的巖質(zhì)邊坡，土壤淺薄，水分駐留時(shí)間短，扎根于巖壁裂隙中的植物在其生長(zhǎng)過(guò)程中可能長(zhǎng)期無(wú)法滿足蒸散需水而干枯甚至死亡。植物生長(zhǎng)狀況決定了其物質(zhì)積累量的多少，會(huì)直接反映在株高、莖粗、葉面積等生理形態(tài)上。但由于巖壁上水肥條件有限，植物本身生長(zhǎng)緩慢，加之覆綠年限較短，植物生長(zhǎng)量變化不明顯。因此,本文主要對(duì)種植區(qū)植物的成活率進(jìn)行調(diào)查，以驗(yàn)證植物生態(tài)需水量對(duì)植物生長(zhǎng)的影響以及地境再造技術(shù)在該地區(qū)的適用性。

4.1 植物成活率調(diào)查

安慶集賢關(guān)試驗(yàn)場(chǎng)于2016年12月完成植被種植工作，選取的喬木有黃櫨、黑松、刺槐，灌木有連翹、迎春、金銀花，藤本有爬山虎，本地種有構(gòu)樹(shù)等，后于2017年秋季選取喬木火炬樹(shù)對(duì)未成活孔位和部分導(dǎo)水性較差的孔位進(jìn)行了補(bǔ)種。本研究先后在2017年7月、2018年6月、2019年4月對(duì)安慶集賢關(guān)試驗(yàn)場(chǎng)植物成活率進(jìn)行了3次野外調(diào)查，其調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

對(duì)比試驗(yàn)場(chǎng)植物成活率3次野外調(diào)查結(jié)果(見(jiàn)表1)可以看出：

(1) 種植區(qū)植物總體成活情況較好，不同類(lèi)型植物的成活情況有所差異，其成活率由高到低依次為藤本、灌木、喬木。其中，種植區(qū)灌木的成活率為80%以上，基本都可以成活，說(shuō)明裂隙巖體向植物提供的水量基本能滿足灌木的生長(zhǎng)需要；喬木的成活率為55%左右，遠(yuǎn)低于灌木的成活率。

表1 2017年、2018年、2019年安慶集賢關(guān)試驗(yàn)場(chǎng)植物成活率野外調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Statistical results of plant survival rate survey in the test site in Anqing Jixianguan in 2017,2018 and 2019

(2) 經(jīng)野外調(diào)查，喬木中火炬樹(shù)、黑松的成活率較高，黃櫨、刺槐的成活率較低。郭連生等[21]對(duì)華北常見(jiàn)造林樹(shù)種耐旱性的研究表明，喬木的耐旱性以黑松最好，刺槐、黃櫨的耐旱性較差，這與本文種植區(qū)植物成活率的野外調(diào)查結(jié)果基本一致。

(3) 對(duì)比前后3次野外調(diào)查結(jié)果，在后期調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)前期調(diào)查存活的植物出現(xiàn)了干枯死亡，其中以喬木的干枯死亡率最高，灌木的變化不大。

綜合以上野外調(diào)查結(jié)果說(shuō)明，試驗(yàn)場(chǎng)裂隙巖體向植物提供的水量基本能滿足灌木的生長(zhǎng)需要，但并不能滿足所有喬木生長(zhǎng)需水的要求，部分喬木長(zhǎng)期干旱易造成植株干枯甚至死亡。

4.2 植物生長(zhǎng)現(xiàn)狀調(diào)查

后期種植區(qū)植物生長(zhǎng)狀況調(diào)查結(jié)果表明，覆綠植物成活情況總體較好，灌木較喬木的成活率高、長(zhǎng)勢(shì)好，說(shuō)明利用地境再造技術(shù)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行復(fù)綠工程是可行的。試驗(yàn)場(chǎng)植物僅在栽種時(shí)進(jìn)行過(guò)人工灌溉，后期未進(jìn)行人工養(yǎng)護(hù)，目前已自然生長(zhǎng)兩年多。開(kāi)始時(shí)由于植物種植年限較短，植物對(duì)巖壁的覆蓋度不高，但隨著植物生長(zhǎng)逐漸適應(yīng)巖壁上的環(huán)境，已形成一定規(guī)模的植物群落，試驗(yàn)場(chǎng)種植區(qū)植物覆蓋變化情況見(jiàn)圖4。

圖4 2017年、2018年和2019年安慶集賢關(guān)試驗(yàn)場(chǎng)植物 覆蓋變化情況圖Fig.4 Pictures showing the changes of plant coverage of planting area in the test site in Anqing Jixianguan from 2017 to 2019

此外，在野外調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)各種植孔內(nèi)還生長(zhǎng)有部分野生本地種，如野菊花、黃荊、狗尾草等，這也從側(cè)面說(shuō)明試驗(yàn)場(chǎng)覆綠工程有助于其植物群落的恢復(fù)。

5 結(jié) 論

在安慶集賢關(guān)試驗(yàn)場(chǎng)高陡巖質(zhì)邊坡應(yīng)用地境再造技術(shù)進(jìn)行覆綠試種，選用適用于裂隙巖體邊坡植物生態(tài)需水量的計(jì)算方法計(jì)算了試驗(yàn)場(chǎng)種植區(qū)邊坡植物的生態(tài)需水量，并結(jié)合后期植物生長(zhǎng)狀況的野外調(diào)查結(jié)果，分析試驗(yàn)場(chǎng)種植區(qū)邊坡植物生態(tài)需水情況以及該技術(shù)的適用性，得到如下結(jié)論：

(1) 選用改進(jìn)的彭曼公式法，通過(guò)收集研究區(qū)氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算了參考植物的潛在蒸散量，并選用合適的植物系數(shù)修正得到植物的實(shí)際生態(tài)需水定額；通過(guò)概化試驗(yàn)場(chǎng)裂隙巖體單元，計(jì)算裂隙巖體單元中植物每年用于蒸散消耗的生態(tài)需水量為18.75～25.00 kg，不同類(lèi)型、不同種類(lèi)植物的生態(tài)需水量都有所不同。

(2) 通過(guò)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)種植區(qū)植物成活率進(jìn)行野外調(diào)查，結(jié)果表明：不同類(lèi)型植物的成活情況有所差異，灌木整體的成活率遠(yuǎn)高于喬木，喬木中火炬樹(shù)、黑松的成活率較高，黃櫨、刺槐的成活率較低；前期調(diào)查存活的植物出現(xiàn)了干枯死亡，其中以喬木的干枯死亡率較高，灌木的變化不大。

(3) 試驗(yàn)場(chǎng)邊坡植物生態(tài)需水量計(jì)算結(jié)果表明：該邊坡裂隙巖體有可能無(wú)法向部分耗水量較大的喬木供給充足的水量；結(jié)合植物野外存活率調(diào)查結(jié)果，巖體向植物提供的水量基本能滿足灌木的生長(zhǎng)需要，但并不能滿足所有喬木生長(zhǎng)需水的要求，部分喬木長(zhǎng)期干旱易造成植株干枯甚至死亡。

(4) 試驗(yàn)場(chǎng)邊坡植物目前未經(jīng)人工養(yǎng)護(hù)已自然生長(zhǎng)兩年多，后期植物生長(zhǎng)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果表明：覆綠植物成活情況較好，已形成一定規(guī)模的植物群落，說(shuō)明利用地境再造技術(shù)對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)巖質(zhì)邊坡進(jìn)行覆綠是可行的。