野生花卉在工程护坡中的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-02-12
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野生花卉在工程护坡中的应用

王丹琦王亚南

中国建筑设计研究院有限公司100044

摘要:野生花卉资源是构成多样化的生态环境和自然植被的重要组成部分,同时也是研究和培育园林植物新品种的重要种源和进行园林绿化的优秀材料。本文在分析野生花卉资源开发现状的基础上,论述了野生花卉在工程护坡中的作用,并阐述了其在实际项目中的应用,为野生花卉在工程护坡中的开发和利用提供了一定的指导。

关键词:野生花卉;工程护坡;开发利用

随着社会经济的发展,水利枢纽、铁路、公路、机场等基础设施大规模建设,出现了许多开挖回填的裸露边坡,植被护坡则可以利用植被涵水固土的原理稳定岩土边坡,同时美化生态环境。而许多当地的野生花卉具有较强的适应性、侵占性和覆盖能力,耐旱,耐瘠薄,青绿期长的特点,它们在保护水土、防止土体坍塌及防治浅层滑坡中发挥着不可小视的作用。

1野生花卉的优势

1.1抗逆性强,适应性广

由于野生植物分布广泛,形态结构复杂,进化时间长,所以抗逆性强,适应性广,大多具有耐旱、抗病虫害、耐瘠薄、耐盐碱等特性。如我国北方地区可开发利用的野生地被有二月蓝、紫花地丁、旋覆花、连钱草、黄芩、蒲公英、地黄、小冠花、地榆、蛇莓、野火球、匍枝毛茛、甘野菊、糙叶黄耆、车前、蓝花棘豆、玉竹、沙参、益母草、蓝萼香茶菜、假龙头、蛇鞭菊、千屈菜、五彩石竹、大花秋葵、蜀葵、马兰等。

1.2耐旱性

野生花卉经过长时间进化,一般根系较深,叶面失水较少,耐旱性强。

1.3抗病虫害

经过长期的自然选择和生存适应,野生花卉病虫害较少,病虫抗药性差,易于管理和防治。

1.4繁殖能力强

野生花卉一般具有极强的自播和自繁能力,因此其繁殖和栽培大多没有特殊要求,只要栽培条件与其野生环境相似均能成活。

1.5管理、应用成本低

野生花卉取材方便,成本低。作为引种驯化栽培,许多野生花卉不仅具有观赏价值,而且具有一定的经济价值,如药材、香料和色素等。

2野生花卉可在以下几个方面发挥其在工程护坡中的作用

2.1作为先锋物种打好基底

采用植物加固边坡后,植物的根系呈网状,盘根错节,纵横交杈,在土壤的结构上起到网结和桩固作用,增加了土壤的抗拉强度和抗剪强度。如在工程渣土或极其贫瘠的泥砂地带,那里连杂草都不长,我们可以选用一些具有极强适应力、超耐贫瘠的先锋型野花品种先行种植,改良土壤结构涵蓄养分,而提高土壤本底地力,增加土壤肥力。

2.2防护机能

表1野生地被植物对边坡的防护机能表

植物部位防护作用防护功效

地上部分茎叶阻隔雨水减少雨滴对土层的溅蚀,减少土层的吸水量,进而减少降雨渗流和地面径流。灌木草本层的最大截留量占大气降水量的1.8%-16%。截留降雨所减少的降雨动能,约为大气降雨量的2.0%~15.0%,平均为5.6%。

滞留水分减少土层水分的蒸发,防止土层的疏松。

地下部分根系稳定土壤结构须根相互缠绕和固结,增加水稳性团聚体数量,提高团聚度,降低结构体破坏率,增强土壤抗分散悬浮能力。透过该层滴入地表土壤的部分有44%降雨动能被削弱

提高抗侵蚀能力稳定土层尤其是表土层结构,创造抗冲性强的土体结构。

增强抗剪能力吸收和蒸腾坡体内的水分,降低土体的孔隙水压,增加土体的吸力,提高土体的抗剪强度。

(1)护坡:地表植物具有浅而发达的根系,能固定土壤,从物理结构上能阻碍土壤(或其它土表物质)往坡下移动。植物覆盖还可降低土壤的极端温度,保护坡面免受风蚀。通过种植根系发达、茎干低矮、耐贫瘠、生长快、成活率高的植物,形成植被层,覆盖地表,减少土壤流失量。

在坡度陡峭的边坡、有水土保持功能要求的坡地,可以选择耐旱、深根系的一些野生地被植物,能起到很好的护坡作用。如扁穗牛鞭草,青绿期较长,且再生速度高,耐践踏,分蘖及蔓延性都较强;百喜草,青绿期也较长,有较强的侵占性和再生能力,覆盖率高,适应性和抗逆性强,可作为高等级公路生物护坡绿化的首选草种。

(2)防沙:生长茂盛的草皮,其叶面积为其占地面积的20倍以上,其根茎与土壤表层紧密结合,形成地被,有风时也不易出现二次扬尘,对减尘有特殊的功能。据我国北京地区测定,在微风情况下,有草皮处大气中颗粒物浓度为0.20mg/m3左右。而裸露地面大气中颗粒物浓度高达2.67mg/m3,在有4-5级风时,裸露地面处的颗粒物浓度可高达9mg/m3。

(3)防风:植物比建筑物具有更好的抗风本领。增加地表植被覆盖度,拦截、抬升部分气流,消除风的动能,可降低风速,减小侧风对行车的危害。

2.3环保效果

(1)改善环境湿度:与裸地相比,草坪能显著地增加环境的湿度和减缓地表温度的变幅。炎热的夏天,当水泥地温度高达38℃时,草坪表面温度可保持在24℃,太阳射到地面的热量,约50%被草坪所吸收。沿线边坡绿化通过拦截、蒸发蒸腾和存储等方式来促进土壤水循环,促进土壤发育和表层活土的形成,调节近地面温度和湿度以促进植物生长,提供并改善多种生境,恢复边坡的生态功能和生物多样性。

(2)降噪吸尘:草本植物能释放氧气,吸附空气中的灰尘、有毒物质等,消除噪音,净化环境。据测定,20m宽的草坪,可减噪音2dB(分贝)左右。

2.4快速形成景观效果,减轻视觉疲劳

随着季节的变化,野生花卉会呈现朝夕不同、四时互异的景色变化。若选用生长速度极快的野花品种,从播种到开花仅一个月便可形成景观效果,比较适合需要快速建植的露地。并且如果只选用草坪草进行绿化护坡,不论是景观还是色彩都比较单调,种植野花可以丰富绿化效果,又能降低养护管理的费用,通过形成道路沿线连续的风景线,减轻司乘人员的视觉疲劳,保证行车的安全,适宜乘客的动态观赏,愉悦乘客的心情。

3几种野生花卉资源护坡分析

野青茅,具有青绿期长,叶色浅绿,叶片细柔,分蘖能力强,适应性和抗逆性强等特性,但耐践踏性中等,也是道路边坡绿化的优良草种。

狗牙根,有较强的耐热、耐旱、耐湿和耐寒性,以及抗病虫害能力和较强耐脊薄性,在国内大量野生分布,生长速度快,分蘖能力更强,茎节遇土易生根,具有良好的护坡效果,大面积狗牙根覆盖的坡面,还能防止侵害性植物紫茎泽兰的生长。

香根草,生长快、抗性强,具有很好的穿透性和抗拉强度等优良力学性质,根系发达,通常长2m,一般香根草根的直径为0.7~0.8mm,其抗张力是等径钢丝的1/6。香根草等高密植,可形成致密的地上叶网和地下根网,通常可拦截60%的地表径流和90%的泥沙,俗称“生物坝”,治理水土流失效果显著。它在华南、华东、西南等地开始被广泛用于治理水土流失,也陆续被用于保护公路、河堤、梯田等,并扩展到铁路、水库、矿山、垃圾场等领域。

扶芳藤,生长快、较耐旱、耐贫瘠,是良好的攀缘植物。从1997年开始爬山虎类藤本引入到公路绿化中,其护坡、美化效果显著。1995年,江苏周世善先生的试验结果证明扶芳藤主茎一年能长1M多长,只要保持培养土湿70%左右,30天左右就能生根,成活率在95%以上。到目前,已先后在石安、石黄、京沈及京沪4条高速公路和边坡及主线隔离带上共栽植1200多万株,21O多公里长。

野牛草,具匍匐茎,株高10-20cm,适应性强,性喜阳光,耐贫瘠土壤,耐盐碱耐干旱耐粗放管理,绿色期l80天—185天,繁殖容易,生命力强,不足之处就是绿色期短,比较适合种在粗放管理的高速公路的护坡上及公路的绿化带内,它是京津塘高速公路(天津段)护坡用的唯一的一个草种。

高羊茅,禾本科,适应性非常强,耐热、耐旱,具有发达的根系,耐贫瘠,耐盐碱,能适应广泛的土壤类型。高羊茅抗病性好,建植速度快,郁敝效果好,对杂草危害容易克服,耐粗放管理,是一种优质的冷季型草坪,是高速公路护坡上非常有前途的地被草种。

弯叶画眉草,根系非常发达,须根粗壮,长30~60cm,入土深度可达50~80cm以上,根幅60~90cm,多生长于沙质坡地、路边荒地及植被受到破坏的地段,适应性很强,特别耐瘠薄、耐湿热、抗旱、较耐践踏,在坡地、林缘、农田边缘、公路坡面及植被受到破坏的地段,生长能力极强,是一种很好的水土保持植物。

小冠花,豆科多年生蔓生植物,侧根横走,蔓延生长,可以长出根蘖芽,成为新株。耐旱性强,耐中度盐碱及贫瘠土地。根系深,可以防止水土流失,绿色期长达250天左右,适宜栽植在粗放管理的高速公路护坡、河道护堤、飞机场跑道等。

百脉根,豆科多年生植物,主根深,侧根多而发达,是靠根迅速生长的地毯式的地被植物,耐旱、耐盐碱,特别适合于干旱的高速公路护坡、河岸、岩石园,可保持水土,防止土壤侵蚀,绿色期250天左右,英国公路两侧大面积地使用。

又如野罂粟、紫苞鸢尾根系发达,羊胡子草耐干旱、耐瘠薄,覆盖力强,侵占性强,都可作护坡栽植。

北京地区野生花卉资源十分丰富,目前已发现有400余种。其中紫花地丁、蒲公英、地被景天、佛家草等品种已在丰台森林公园、101国道、五环路等绿化工程中得到应用。又如萱草、连钱草、白芨、扁蓄等也已在杭州高速公路的边坡中应用并取得良好的效果。

4利用野生花卉护坡时应注意的几点

4.1多科多种植物混播

如在实际工程应用中,禾本科植物的须根入土较浅,而豆科植物以及马蔺、麦瓶草的直根系入土较深,它们的根系处于土壤的不同深度,能更好地固持边坡土壤。禾本科的植物以及马蔺、麦瓶草均为披针形或条形叶,而豆科植物、蒲公英、月见草为卵形叶,它们混播可以避免景观单调,更易和自然景观融为一体。另外,豆科植物的根瘤能更有效地改善边坡土壤的环境。如豆科的白三叶、大翼豆具有固氮根瘤菌,且两者都是分蘖生长植物,既能增加土壤肥力、改良土壤,又能增加坡面覆盖率,适合在难绿化坡面上应用。

4.2与乔灌相结合的配置方式

通过乔灌草相结合的多种配置方式,增强对道路边坡的水土保持效果,形成伴随线路带状延伸的具有丰富生物量、温度、湿度、氧气指标的良好的生态环境带。利用不同植物之间共生互利的关系,综合考虑植物的生物学和生态学特性,形成适应地域的自然演替植物群落的植物防护层,长久的发挥植被防护功能。

5结语

边坡绿化既可美化环境,又可防止因水土因子造成的边坡塌方等灾害性事故的发生,对于营造安全美观的行车环境具有较好的作用。在实际情况中,公路或铁路的边坡地形或土壤条件可能会比较复杂,很多地方地势陡峭,土层薄,水分和有机质含量低,进行护坡绿化具有一定的难度,所以要合理地选择草被植物的种类,充分挖掘适应边坡防护的乡土野生植物,进而扩大野生花卉的应用领域。

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