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承德中東部山區(qū)公路邊坡類型劃分及植物配置研究

2020-03-23 16:48吳洪波郭子薇李菲査同剛彭?xiàng)?/span>
現(xiàn)代園藝·園林版 2020年1期
關(guān)鍵詞:植物配置

吳洪波 郭子薇 李菲 査同剛 彭?xiàng)?/p>

摘? ?要:基于公路邊坡立地條件,對(duì)承德市中東部山區(qū)公路進(jìn)行邊坡類型劃分,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行植被配置研究,以提高公路邊坡植被恢復(fù)措施的針對(duì)性和適應(yīng)性。以承德市機(jī)場(chǎng)連接線為研究對(duì)象,將承德中東部山區(qū)公路邊坡按坡面組成、坡度和坡向3個(gè)因子劃分為土石混合斜、陡陽(yáng)邊坡,巖質(zhì)斜陽(yáng)邊坡,土石混合斜、陡陰邊坡和巖質(zhì)斜陰邊坡4種類型。通過(guò)對(duì)鄉(xiāng)土植物和同類型公路邊坡植被恢復(fù)調(diào)查,篩選出鄉(xiāng)土植物和綠化經(jīng)驗(yàn)植物共12種,用于研究區(qū)公路邊坡植被恢復(fù)。遵循適地適樹(shù)基本原理,基于物種Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn),對(duì)區(qū)域內(nèi)不同類型公路邊進(jìn)行植被恢復(fù)植物種類搭配,提高公路邊坡植被恢復(fù)的科學(xué)性和合理性。

關(guān)鍵詞:承德市機(jī)場(chǎng)連接線;公路邊坡;立地類型劃分;植物配置

公路邊坡植被恢復(fù)是公路建設(shè)工程可持續(xù)發(fā)展的重要對(duì)策之一,具有較高的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益,進(jìn)一步推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)要求公路建設(shè)過(guò)程中,必須更加重視公路邊坡的植被恢復(fù)工作[1~2]。我國(guó)公路邊坡植被恢復(fù)的主要目標(biāo)是建設(shè)生態(tài)型公路邊坡,即在盡可能避免破壞自然環(huán)境、不違背自然和生態(tài)規(guī)律的情況下,合理進(jìn)行邊坡人工植被配置。然而由于施工者對(duì)于公路邊坡立地條件與植被生態(tài)學(xué)特性之間的適應(yīng)關(guān)系重視不足,在邊坡植被恢復(fù)時(shí)往往只強(qiáng)調(diào)植被短期恢復(fù)效果,忽略長(zhǎng)遠(yuǎn)效益,導(dǎo)致公路邊坡植被出現(xiàn)短期恢復(fù)效果好,2~3年后因不適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境而出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)衰弱、葉片發(fā)黃,甚至大面積死亡的現(xiàn)象[3~4]。

我國(guó)關(guān)于公路邊坡植被恢復(fù)的相關(guān)研究起步較晚但發(fā)展較為迅速[5~6]。為克服此分類系統(tǒng)尺度較大的不足,駱漢等[7]進(jìn)行了基于微立地與坡面植被恢復(fù)概念的公路邊坡分類研究。在公路邊坡植被恢復(fù)的植物材料選擇方面,章夢(mèng)濤等[8]提出巖質(zhì)坡面噴混快速綠化新技術(shù)。胡淼等[9]運(yùn)用層次分析法,對(duì)植物生態(tài)學(xué)特性進(jìn)行定性和定量分析,從而找出都汶高速公路邊坡生態(tài)恢復(fù)的最佳植物種類。龔琴等[10]對(duì)廣梧高速公路自然條件和植被進(jìn)行了全面調(diào)查,結(jié)合植物本身的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及生理學(xué)特征,篩選出適于本段高速公路兩側(cè)綠化帶、邊坡綠化的鄉(xiāng)土植物,并依據(jù)群落學(xué)的原則對(duì)其組合應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)。

研究表明,公路邊坡立地條件與植物生態(tài)適應(yīng)性均是制約公路邊坡植被恢復(fù)效果的重要因素,在公路邊坡植被配置時(shí)應(yīng)予以充分考慮[11],但將區(qū)域公路邊坡立地類型劃分與植被配置物種選擇相結(jié)合的研究較少。本研究以承德市機(jī)場(chǎng)連接線為研究對(duì)象,對(duì)承德市中東部山區(qū)公路進(jìn)行邊坡類型劃分,在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同類型公路邊坡進(jìn)行植物選擇搭配,并進(jìn)行預(yù)期恢復(fù)效果分析,實(shí)現(xiàn)區(qū)域公路邊坡立地條件與植被系統(tǒng)的耦合,實(shí)現(xiàn)公路邊坡植被恢復(fù)的生態(tài)和社會(huì)效益最大化。

1? ? ?研究區(qū)概況

承德中東部山區(qū)地形錯(cuò)綜復(fù)雜,山脈縱橫分布,地勢(shì)東北和西南高,中間低,逐漸過(guò)渡,山區(qū)海拔500~1000m,相對(duì)高度變化大。該區(qū)域受內(nèi)蒙古高壓影響較大,屬溫帶半濕潤(rùn)間半干旱大陸性季風(fēng)性燕山山地氣候,春秋干旱多風(fēng),冬季干寒漫長(zhǎng),夏季短促。晝夜溫差較大,年均氣溫6.0~9.1℃,年降水量532.5mm,降水主要集中在6~8月,約占年降水量70%。

承德市機(jī)場(chǎng)連接線位于承德市中東部的承德縣內(nèi),長(zhǎng)5.778km。區(qū)域內(nèi)公路建設(shè)大多開(kāi)山劈石,形成大量的挖方、填方裸露坡面,邊坡海拔分布在510~590m。京承高速公路河北段,起點(diǎn)為京冀交界處的司馬臺(tái),終點(diǎn)為承德市雹神廟,公路全長(zhǎng)76.6km,于2005年建成通車并進(jìn)行公路邊坡噴播綠化。該公路邊坡植被恢復(fù)目標(biāo)群落為灌草群落,噴播喬灌木植物主要有:刺槐(Robinia pseudoacacia)、榆樹(shù)(Ulmuspumila)、臭椿(Ailanthus altissima)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、二色胡枝子(Lespedeza bicolor)、荊條(Vitex chinensis)、小葉錦雞兒(Caragana microphylia);耐旱草花植物主要有:草木樨(Melilotussuaveolens)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、高羊茅(Festuca arundinacea)、黑麥草(Lolium perenne)、波斯菊(Cosmos bipinnatus)等。

2? ? ?研究方法

2.1? ?立地條件調(diào)查及樣品采集

2017年7月,根據(jù)承德市機(jī)場(chǎng)連接線邊坡填挖狀況,按主線樁號(hào)及位置依次分為13段,編號(hào)為1~13號(hào)。對(duì)13段公路邊坡進(jìn)行立地條件調(diào)查:邊坡地貌形態(tài)、經(jīng)緯度和海拔使用GPS等測(cè)量;坡度、坡向和坡長(zhǎng)使用羅盤儀和皮尺測(cè)量;沿途根據(jù)公路建設(shè)圖紙確定邊坡填挖狀況;巖石風(fēng)化程度采用定性評(píng)價(jià)方法,從巖石結(jié)構(gòu)、顏色、破碎程度等綜合分析確定;觀察法確定邊坡坡面組成、水土流失狀況和周邊土地利用方式;分別在每個(gè)樣點(diǎn)上坡、中坡和下坡去除表層土(0~5cm)使用環(huán)刀法采集土樣,每個(gè)樣點(diǎn)重復(fù)取樣3次,進(jìn)行試驗(yàn)室直剪和三軸試驗(yàn)。

2.2? ?植被調(diào)查

在承德市機(jī)場(chǎng)連接線周邊選擇自然植被生長(zhǎng)狀況較好的山體3座,每座山體布設(shè)3個(gè)5 m×5m樣方進(jìn)行草本、灌木和小喬木調(diào)查。植被調(diào)查指標(biāo)包括:植被類型、植物種類、株數(shù)、平均高度、蓋度、分布狀況及生長(zhǎng)狀況等。位于承德中東部山區(qū)的京承高速公路河北段與研究公路地形條件相似,選擇5個(gè)典型綠化坡面進(jìn)行公路邊坡植被恢復(fù)調(diào)查,在上、中、下3個(gè)坡位分別布設(shè)大小為5m×5m樣方,記錄樣方內(nèi)植被蓋度、植物種類、植物蓋度、株數(shù)等。

2.3? ?數(shù)據(jù)分析

實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)初步整理分析在 Excel(2013)中進(jìn)行,基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果,采用定性的方法進(jìn)行邊坡立地類型劃分因子提取。通過(guò)計(jì)算草本、灌木和小喬木的重要值選取優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物,重要值計(jì)算公式為:

通過(guò)對(duì)成對(duì)物種的Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn),考察優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物主種間生態(tài)聯(lián)結(jié)性,Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn)公式為:

式中:N為取樣總數(shù);a為2物種均出現(xiàn)的樣方數(shù);b、c分別為僅1個(gè)物種出現(xiàn)的樣方數(shù);d為2個(gè)物種均未出現(xiàn)的樣方數(shù)。當(dāng)ad>bc時(shí)為正聯(lián)結(jié),ad6.635(P<0.01),則表示物對(duì)種之間的聯(lián)結(jié)性極顯著。

3? 結(jié)果與分析

3.1? 公路邊坡立地類型劃分

3.1.1? ?篩選立地因子。(1)坡長(zhǎng)。公路既有挖方形成的路塹邊坡,也有填方形成的路堤邊坡,各邊坡坡長(zhǎng)差距較大,最短斜坡長(zhǎng)為6.5m,最長(zhǎng)斜坡達(dá)38m(圖1)。為保持邊坡穩(wěn)定性,在植被恢復(fù)前,對(duì)斜坡長(zhǎng)20m以上坡面參照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行坡面分階,劃分后公路邊坡坡長(zhǎng)范圍集中在10~13m,因此,不將坡長(zhǎng)作為公路邊坡類型劃分立地因子。

(2)坡度。由于區(qū)域地理?xiàng)l件和施工條件限制,公路邊坡整體坡度較大。由圖1可知,公路邊坡坡度范圍集中在32~52°,依據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》將承德市機(jī)場(chǎng)連接線公路邊坡邊坡以45°為界,劃分為2種類型:斜坡(30~45°)、陡坡(>45°)(圖1)。

(3)坡向。由表2可知,承德市機(jī)場(chǎng)連接線公路邊坡包括陽(yáng)坡、陰坡、半陽(yáng)坡和半陰坡,其中陰坡6個(gè)、陽(yáng)坡5個(gè)、半陽(yáng)坡和半陰坡各1個(gè)。由于半陽(yáng)坡和半陰坡數(shù)量較少,將半陽(yáng)坡歸于陽(yáng)坡,半陰坡歸于陰坡,即將坡向分為2類,分別為陽(yáng)坡和陰坡。

(4)坡面組成。承德市機(jī)場(chǎng)連接線公路邊坡坡面既有由土壤母質(zhì)、碎石等形成的土石混合邊坡,也有由大石塊、礫石等組成的石質(zhì)邊坡。由表2可知,13個(gè)樣點(diǎn)邊坡中,共有土石混合邊坡8個(gè),巖質(zhì)邊坡5個(gè)。

3.1.2? ?立地類型劃分。基于承德市機(jī)場(chǎng)連接線公路邊坡立地條件分析,充分考慮公路邊坡立地條件與植被恢復(fù)措施的適應(yīng)關(guān)系,采用定性的方法選擇坡面組成、坡向、坡度3個(gè)立地因子,作為承德市機(jī)場(chǎng)公路邊坡立地類型劃分因子。坡面組成是影響公路邊坡植被恢復(fù)效果的重要因素之一,巖質(zhì)邊坡坡度大、無(wú)土壤、植被生長(zhǎng)發(fā)育困難,生態(tài)恢復(fù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土質(zhì)邊坡[12]。賈致榮等[13]關(guān)于邊坡坡向?qū)χ脖蛔匀换謴?fù)的影響研究表明,公路邊坡坡向植被恢復(fù)的蓋度、物種類型、物種數(shù)量和地上生物量等存在影響。祝小科等[14]通過(guò)公路邊坡立地條件調(diào)查結(jié)果,提出依據(jù)坡度和坡面物質(zhì)組成等因子對(duì)黔東南國(guó)省干線公路邊坡進(jìn)行類型劃分。共將承德市機(jī)場(chǎng)公路邊坡劃分為4種邊坡類型,分別為:土石混合斜、陡陽(yáng)邊坡,巖質(zhì)斜陽(yáng)邊坡,土石混合斜、陡陰邊坡和巖質(zhì)斜陰邊坡。

3.1.3? ?4種立地類型坡面特征。承德市機(jī)場(chǎng)連線公路邊坡坡面整體均表現(xiàn)出土石破碎、坡面凹凸不平,平整度差的特點(diǎn)。結(jié)合調(diào)查將巖質(zhì)邊坡風(fēng)化程度劃分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化3個(gè)等級(jí),承德市機(jī)場(chǎng)連線公路邊坡風(fēng)化特點(diǎn)為:一是未風(fēng)化邊坡巖質(zhì)新鮮,質(zhì)地堅(jiān)硬。二是微風(fēng)化邊坡巖石結(jié)構(gòu)基本未發(fā)生改變,有少量裂隙出現(xiàn)。三是中風(fēng)化邊坡巖石結(jié)構(gòu)破壞程度較高,沿節(jié)理面有較少次生礦物,裂隙發(fā)育,有破碎面,硬度較強(qiáng)土石混合邊坡由于物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)較為松散,在降水時(shí)形成坡面徑流產(chǎn)生不同程度的侵蝕細(xì)溝。由調(diào)查結(jié)果可知,各土石混合邊坡的侵蝕細(xì)溝數(shù)量為4~11條,均存在坡面表層水土流失現(xiàn)象。

3.2? ?公路邊坡植被恢復(fù)物種選擇

3.2.1? ?附近山體優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物植物篩選。承德市機(jī)場(chǎng)連接線周邊自然山體喬灌植物和耐旱草花植物樣方調(diào)查共自然植物33種,包括11種喬灌木和22種耐旱草花植物,因氣候條件限制,承德地區(qū)公路邊坡喬木普遍為樹(shù)高低于2m的小喬木。33種植物隸屬于15個(gè)科28個(gè)屬,其中喬灌木以豆科、菊科和榆科三科為主,占到喬灌木植物總數(shù)的77.8%,耐旱草花植物以菊科、豆科、禾本科和蓼科為主,占到耐旱草花植物總數(shù)的60.0%以上。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)山體自然植被群落喬灌木層和草本層植物重要值計(jì)算結(jié)果可知:研究區(qū)內(nèi)山體自然植被的重要值范圍1.26%~10.39%,重要值最高的是胡枝子。在喬灌木層中,以胡枝子、紫穗槐、刺槐、大果榆(Ulmus macrocarpa)、荊條、小葉錦雞兒和三裂繡線菊為主要優(yōu)勢(shì)種,重要值高于其他喬灌木種類。在草本層植物中,紫花苜蓿的重要值最高為8.12%,這主要與其耐貧瘠、萌發(fā)力強(qiáng),根系發(fā)達(dá)的特點(diǎn)有關(guān),沙打旺、歧莖蒿(Digitaria sanguinalis)的重要值分別為4.42和4.04。此外,狗尾草(Setaria viridis)、灰菜(chenopodium ficifolium)、牛筋草(Eleusine indica)lyrata)等入侵性較強(qiáng)的雜草的重要值高于其他耐旱花草植物的重要值。

根據(jù)重要值大小排序,剔除重要值較高但入侵性較強(qiáng)的雜草植物,共選出7種優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物,包括5種灌木,分別為紫穗槐、荊條、三裂繡線菊、小葉錦雞兒、二色胡枝子和2種耐旱花草植物,分別為紫花苜蓿和沙打旺,并將7種優(yōu)勢(shì)植物分別編號(hào)為1~7。

3.2.2? ?優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn)。圖2為承德市中東部山區(qū)優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物種對(duì)之間的Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn)結(jié)果。由圖2可見(jiàn),承德市中東部山區(qū)7個(gè)優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物共計(jì)組成了21個(gè)種對(duì)。呈正相關(guān)的種對(duì)有10個(gè),占種對(duì)總數(shù)的47.6%,其中極顯著正相關(guān)的有6個(gè)種對(duì)、顯著正相關(guān)的有4個(gè)種對(duì);呈負(fù)相關(guān)的種對(duì)有2個(gè),呈不相關(guān)的種對(duì)有9個(gè),占種對(duì)總數(shù)的42.9%,說(shuō)明承德市中東部山區(qū)優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物間相互依賴和對(duì)資源競(jìng)爭(zhēng)程度較強(qiáng),差異性較小。正關(guān)聯(lián)種與負(fù)關(guān)聯(lián)種之間的正負(fù)關(guān)系比為5,說(shuō)明7種優(yōu)勢(shì)植物具有相似的生境要求。其中,紫穗槐與荊條、三裂葉繡線菊和小葉錦雞兒極顯著正關(guān)聯(lián),與二色胡枝子呈顯著正關(guān)聯(lián)。二色胡枝子與三裂葉繡線菊、紫花苜蓿和沙打旺呈極顯著正相關(guān),與荊條呈顯著正相關(guān),各物種生長(zhǎng)時(shí)彼此之間的影響較高,群落的生態(tài)穩(wěn)定性較高。

●為極顯著正關(guān)聯(lián)(P<0.01);○為顯著正關(guān)聯(lián)(0.01bc,P>0.05);-為負(fù)關(guān)聯(lián)(ad

3.2.3? ?同類工程項(xiàng)目植被恢復(fù)初期優(yōu)勢(shì)植物種篩選。京承高速公路承德段3年期工程公路邊坡植被恢復(fù)樣方共調(diào)查植物14種,包括5種灌木和11種耐旱花草植物。16種植物隸屬6科15屬,其中以豆科、禾本科和菊科為主,占到植物總數(shù)的71.4%。根據(jù)京承高速公路邊坡植被恢復(fù)植物種類及重要值計(jì)算結(jié)果,可知:在喬灌層中,以二色胡枝子、紫穗槐和刺槐占主要優(yōu)勢(shì),重要值分別為11.24、9.10和5.94;在草本層中,高羊茅、紫花苜蓿、黑麥草、波斯菊、草木樨、狗尾草、沙打旺和馬唐的重要值高于其他草本植物,重要值分別為13.7、11.29、10.56、9.75、9.38、8.69、6.47和5.03。在重要值大于5.00的植物中,狗尾草和馬唐為入侵性較強(qiáng)的雜草植物,其余植物均為京承高速公路邊坡植被恢復(fù)目標(biāo)植物。

根據(jù)重要值大小排序,剔除重要值較高的喬木以及入侵性較強(qiáng)的雜草植物,共選出8種優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物,包括2種灌木,分別為二色胡枝子和紫穗槐,5種耐旱花草植物,分別為高羊茅、紫花苜蓿、黑麥草、波斯菊、草木樨和沙打旺,將8種植物分別編號(hào)為a~h。

3.2.4? ?同類工程項(xiàng)目植被恢復(fù)優(yōu)勢(shì)植物Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn)。圖3為同類工程項(xiàng)目植被恢復(fù)優(yōu)勢(shì)植物種對(duì)之間的Pearson相關(guān)分析與關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn)結(jié)果。由圖3可見(jiàn),承德市中東部山區(qū)8個(gè)優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物共計(jì)組成了28個(gè)種對(duì)。呈正相關(guān)的種對(duì)有13個(gè),占種對(duì)總數(shù)的46.4%,其中極顯著正相關(guān)的有6個(gè)種對(duì),顯著正相關(guān)的有7個(gè)種對(duì);呈負(fù)相關(guān)的種對(duì)有3個(gè),呈不相關(guān)的種對(duì)有12個(gè),占種對(duì)總數(shù)的39.3%。表明京承高速公路河北段優(yōu)勢(shì)植被恢復(fù)植物種間獨(dú)立性較高,生態(tài)位分離現(xiàn)象較明顯,植物在生長(zhǎng)過(guò)程中的彼此的影響較小,較易受外界的干擾而發(fā)生波動(dòng),植物群落的穩(wěn)定性較差。

●為極顯著正關(guān)聯(lián)(P<0.01);○為顯著正關(guān)聯(lián)(0.01bc,P>0.05);-為負(fù)關(guān)聯(lián)(ad

在8種優(yōu)勢(shì)植物種,二色胡枝子與紫穗槐、高羊茅呈極顯著正關(guān)聯(lián),與紫花苜蓿、黑麥草呈顯著正關(guān)聯(lián);紫穗槐與高羊茅呈極顯著正相關(guān),與紫花苜蓿呈顯著正相關(guān)。高羊茅與黑麥草,草木樨與沙打旺也呈極顯著正相關(guān)。種間的正關(guān)聯(lián)說(shuō)明這些物種之間有相同生境、共同利用物種間的資源,具有相似的生態(tài)適應(yīng)性和相互重疊的生態(tài)位。種間的負(fù)關(guān)聯(lián)說(shuō)明這些物種之間有不同生境,不具有相似的生態(tài)適應(yīng)性和相互重疊的生態(tài)位。

3.3? ?不同類型公路邊坡植物配置

綜合3.2.1、3.2.3研究結(jié)果,篩選出承德中東部山區(qū)優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物和同類典型公路工程邊坡植被恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)植物共13種,作為此區(qū)域公路邊坡植被恢復(fù)優(yōu)選植物種,包括灌木5種,分別為紫穗槐、荊條、三裂繡線菊、小葉錦雞兒和二色胡枝子;耐旱花草植物6種,分別為紫花苜蓿、沙打旺、波斯菊、高羊茅、黑麥草和草木樨,其余2種為油松和紅瑞木,用于路旁綠化。

以建設(shè)生態(tài)型公路邊坡為目標(biāo),考慮承德市中東部山區(qū)公路建設(shè)形成的裸露邊坡多為堅(jiān)硬巖石和土石混合邊坡的特點(diǎn),提出承德市中東部山區(qū)公路邊坡將噴播“灌草花”與路旁移栽油松、紅瑞木相結(jié)合的立體植被配置模式。此配置模式的優(yōu)點(diǎn)在于:灌木和草本互為補(bǔ)充,草本生長(zhǎng)發(fā)育迅速,彌補(bǔ)灌木在邊坡綠化建植前期生長(zhǎng)發(fā)育緩慢的不足,提早發(fā)揮護(hù)坡作用。

遵循適地適樹(shù)和植被恢復(fù)基本原理,充分考慮承德中東部山區(qū)4種不同類型公路邊坡立地條件與13種生態(tài)恢復(fù)優(yōu)選植物的生態(tài)學(xué)特性?;趦?yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物種對(duì)Pearson相關(guān)系數(shù)及其顯著性關(guān)于植物種間關(guān)系的分析結(jié)果,以形成以灌木為主、草本為輔、穩(wěn)定的植被群落為目標(biāo),對(duì)承德中東部山區(qū)4種不同類型公路邊坡進(jìn)行鄉(xiāng)土物種與邊坡植被恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)植物相結(jié)合的合理搭配(見(jiàn)表1)。

在植被配置時(shí),將灌木與耐旱花草植物配置比例提高至7∶3以上,既可以實(shí)現(xiàn)公路邊坡早期植被恢復(fù)時(shí)草本快速覆綠,發(fā)揮草本植物對(duì)于惡劣環(huán)境的適應(yīng)和改善能力,又可以在2~3年期形成以灌木為優(yōu)勢(shì)種和建群種的邊坡群落,實(shí)現(xiàn)邊坡植被恢復(fù)的群落建植目標(biāo)。土石混合邊坡的灌木與耐旱花草植物配置比例提高至8∶2,灌木根系將延伸至土石邊坡基質(zhì)中,發(fā)揮更加穩(wěn)定持久的固坡作用。

對(duì)于4種不同類型的公路邊坡,建植期植物種均以所配置的耐旱花草植物組合為主,尤其是以萌發(fā)力較強(qiáng)的紫花苜蓿、黑麥草和高羊茅為主要優(yōu)勢(shì)種。長(zhǎng)效形成以所配置的灌木,尤其是紫穗槐,荊條和胡枝子等鄉(xiāng)土植物為主要優(yōu)勢(shì)種,以目標(biāo)草本植物和入侵雜草如狗尾草、泥胡菜、田旋花為輔的近自然穩(wěn)定邊坡植物群落。在巖質(zhì)邊坡上噴播荊條、沙打旺等固土固沙、改良土壤能力強(qiáng)的物種,將長(zhǎng)效發(fā)揮植物對(duì)于生長(zhǎng)環(huán)境和土壤的改良作用。在土石混合邊坡上噴播三裂繡線菊、小葉錦雞兒等優(yōu)良的水土保持植物,起到調(diào)節(jié)坡面徑流、防止公路邊坡水土流失和減少土壤侵蝕的作用。

4? ? ?結(jié)論

(1)以承德市機(jī)場(chǎng)連接線為研究對(duì)象,對(duì)13段裸露邊坡進(jìn)行了各項(xiàng)立地因子的實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)分析,使用定性選取立地因子的方法。將承德中東部山區(qū)公路按坡面組成、坡向和坡度3個(gè)因子劃分為4個(gè)邊坡類型,分別為:土石混合斜、陡陽(yáng)邊坡,巖質(zhì)斜陽(yáng)邊坡,土石混合斜、陡陰邊坡和巖質(zhì)斜陰邊坡。

(2)通過(guò)調(diào)查分析承德中東部山區(qū)鄉(xiāng)土植物和典型公路邊坡植被恢復(fù),確定承德中東部山區(qū)公路植被恢復(fù)的配置方式為:邊坡噴播“灌草花”和路旁移栽油松、紅瑞木相結(jié)合。以實(shí)現(xiàn)短時(shí)覆綠、長(zhǎng)效構(gòu)建、以灌木為主的公路邊坡穩(wěn)定群落為目標(biāo),篩選出鄉(xiāng)土植物和邊坡生態(tài)防護(hù)經(jīng)驗(yàn)植物共13種作為承德市中東部山區(qū)公路邊坡植被恢復(fù)優(yōu)選植物種,包括5種灌木:紫穗槐、荊條、三裂繡線菊、小葉錦雞兒和二色胡枝子;6種耐旱花草植物:紫花苜蓿、草木樨、波斯菊、高羊茅、黑麥草和沙打旺;以及油松和紅瑞木2種喬木,用于路旁綠化。

(3)遵循適地適樹(shù)和植被恢復(fù)基本原理,基于優(yōu)勢(shì)鄉(xiāng)土植物種對(duì)Pearson相關(guān)系數(shù)及其顯著性分析結(jié)果,對(duì)承德中東部山區(qū)4種不同類型公路邊坡進(jìn)行不同植被恢復(fù)物種搭配,實(shí)現(xiàn)公路邊坡立地條件與植被之間的適應(yīng)性種植,并分析各邊坡植被恢復(fù)預(yù)期效果,以提高承德中東部山區(qū)不同類型公路邊坡植被恢復(fù)措施的適應(yīng)性和針對(duì)性,更好地發(fā)揮預(yù)期生態(tài)和社會(huì)等效益。

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(責(zé)任編輯? ?舒丹丹)

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