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猪屎豆、白灰毛豆在海南中线高速边坡生态恢复中的应用



全 文 :交通运输研究
第1卷 第1期|Feb. 2015
收稿日期:2014-12-02
基金项目:交通运输部建设科技项目(2013318221470);海南省交通科技项目(JT20120898016)
作者简介:王倜(1983—),男,重庆万州人,助理研究员,硕士,研究方向为公路环境保护。
E-mail:wangti119@163.com。
猪屎豆、白灰毛豆在海南中线高速边坡生态
恢复中的应用
王 倜 1,陶双成 1,薛 铸 1,吕晓宇 2,王 风 2
(1.交通运输部科学研究院,北京 100029;2.海南省交通运输厅,海南 海口 570204)
摘要:为了研究猪屎豆和白灰毛豆两种灌木在公路边坡生态恢复中的实际应用效果,2012年在海
南省中线高速(S21)选择骨架防护、三维网防护、普通喷播3种典型防护形式坡面进行了猪屎
豆、白灰毛豆灌木种子不同配比方案恢复试验。试验结果表明,猪屎豆、白灰毛豆两种灌木的株
高、冠幅、胸径、生长密度4个生长指标变化特征与前期种子配比情况有直接关系,其中冠幅和
胸径指标正相关,但是与株高和生长密度指标负相关。该结果说明这两种灌木在海南省中线高速
边坡(包括普通土质边坡和膨胀土劣质边坡)生态恢复中具有可行性,但是应调整灌木种子用
量,确保灌木适宜的生长空间,维持灌木健壮的生长势,同时种子应合理搭配以维持后期边坡物
种的多样性。这一研究结果可为海南省中线高速边坡生态恢复提供一定的参考。
关键词:猪屎豆;白灰毛豆;海南省;中线高速;生态恢复
中图分类号:U418.9 文献标识码:B 文章编号:2095-9931(2015)01-0072-08
Application of Crotalaria Pallida and Tephrosia Candida in Slope
Ecological Rehabilitation Project of Middle Route Expressway in
Hainan Province
WANG Ti1,TAO Shuang-cheng1,XUE Zhu1,LÜ Xiao-yu2,WANG Feng2
(1. China Academy of Transportation Sciences,Beijing 100029, China;
2. Department of Transport of Hainan Province,Haikou 570204, China)
Abstract: In order to study the ecological rehabilitation effect in practical application by using the
seed of crotalaria pallida and tephrosia candida in the expressway side slope, some typical expressway
slopes which are protected by framework, three-dimensional network and sowing by duster measures
were selected to undertake slope recovery pilot projects, which includes two seed ratio programs by using
the seed of crotalaria pallida and tephrosia candida in 2012 in Hainan. The results show that the four
growth indicators which include height, crown width, diameter and density of crotalaria pallida and teph⁃
rosia candida are directly related to the ratio of programs, among them the crown and diameter indicators
are related, but negatively related to the height and density index. Research results indicate that these
two shrubs can be used to slope ecological restoration in ordinary soil slopes and expansive soil slopes
with poor quality for middle route expressway in Hainan, but it should be appropriate to reduce the
交通运输研究TRANSPORT RESEARCH
第1卷 第1期 | 2015年2月DOI:10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.01.013
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TRANSPORT RESEARCH
Vol.1 No.1
amount of shrub seeds to ensure these two shrubs have suitable space for growing, and this can maintain
robust growth trend for shrubs. At the same time the seed should be reasonably collocated in order to
maintain slope species diversity. The findings can be referenced as slope ecological restoration measures
for middle route expressway in Hainan Province.
Key words: crotalaria pallida; tephrosia candida; hainan province; middle route expressway; ecologi⁃
cal restoration
0 引言
公路的大规模建设在促进国民经济发展的同时
也产生了一系列环境影响和生态破坏问题 [1-3],一
直以来成为社会舆论关注的焦点。其中公路建设所
形成的大量边坡则是路域生态系统中产流与产沙量
较大、水土流失持续时间最长的部位之一 [4-6],如
果不采取妥善的处置措施,将不利于边坡的长期稳
定性,严重的会造成工程隐患,缩短公路使用寿
命[7],影响行车安全。因此开展公路边坡防护工作
十分必要,目前相关防护技术也从单纯的工程防护
向植被防护方向转变。通过在边坡建立稳定的植物
群落,不仅有利于稳固坡面以减少水土流失,还
能营造和改善路域自然景观 [6-8],减缓环境影响。
目前边坡植被防护同样也从简单绿化向改善生态
转变,从单纯草本绿化向草灌/乔混合群落建植转
变 [9- 10],这样的立体植被结构固坡能力更显著 [11],
与自然环境更协调,不论对坡面的早期防护还是持
续的自然恢复都是十分有利的[12]。
但是在实际绿化施工过程中,由于理论的局限
和技术经验的缺乏,公路植被护坡一直面临着灌木
建植困难的问题。灌木一般生长较为缓慢,需要配
合草本植物进行早期坡面土壤侵蚀防护,但是由于
草本植物在坡面建植初期生长过旺,导致草本-灌
木种间竞争激烈,灌木生长常常受到很大抑制,尤
其在群落建植初期阶段常常受到草本植物强烈的资
源利用性以及空间占据性竞争所影响,建植方式不
科学可能直接导致灌木建植失败[13],并在群落中退
化消失,该问题至今没有很好的解决办法[14]。可以
看出,恢复前灌草之间密度与种类配比方案,对灌
草的生长与群落持续演替之间有着相互制约的关
系,种群密度太高或太低,都可能成为种群发展的
限制因子[15]。虽然有研究人员对此展开了一定深度
的研究,涉及了灌木播种量与其生物量[16]、高度[17]
指标相关性的分析,但目前大量研究仍然较多关注
草本快速恢复,对灌草结合的植被恢复种类配比研
究相对不足,尤其缺乏灌木播种量与多个生长因子
之间相关性的探索,对摸清密度配比与灌木建植成
功之间的生态学原理还有一定距离,总结出的经验
仍有局限性,应用推广的效果也难以保证。为此,
在海南省高速公路建设大发展阶段,根据区域环境
特点开展边坡灌木科学建植的生态学原理研究和探
索有生产的现实意义。与此同时,海南省中线高速
挖方边坡土质多为膨胀土,这加剧了边坡防护和灌
木建植的难度。已有的研究表明开挖后膨胀土公路
边坡常常会出现浅层滑塌破坏[18-19],这是边坡工程
常见灾害[20]。因此本研究针对海南省中线高速边坡
不稳定的特点,在3种边坡防护的基础上,设计了
两种灌木种子配比量的试验方案在边坡进行生态恢
复,重点调查猪屎豆和山毛豆两种常用绿化灌木1a
时间内生长指标的变化规律,考察其边坡种植的可
行性以及生长指标变化的影响因子,并找出科学的
边坡种子配比方案和优化措施以满足当地特殊环境
条件下灌木的健壮生长,为海南省中线高速公路边
坡成功建植草灌群落、维持灌木的持续生长提供切
实有效的理论与技术依据。
1 研究区概况
海南自然条件优越,生物资源丰富,生态系统
多样,气候潮湿多雨,四季常绿,极利于植物生
长,为海南公路生态恢复奠定了较好的环境条件[21]。
截至 2011年,海南省公路总里程达 22 916km,形
成了覆盖全岛的公路网。海南省中线高速公路是海
南岛内一条重要的主干道,包括已通车的海口至屯
昌段、正在建设的屯昌至琼中段和设计中的琼中至
乐东段。本研究的试验依托工程海南省中线高速
(S21)海口至屯昌段位于海南省中北部,主线起于
海口市长流镇,途经澄迈县、安定县,终点位于屯
王倜,等:猪屎豆、白灰毛豆在海南中线高速边坡生态恢复中的应用
73
交通运输研究
第1卷 第1期|Feb. 2015
昌县城西北,路线全长 74.918km,于 2012年 12月
竣工通车(见图1)。
2 试验材料及研究方法
2.1 试验材料
试验选择白灰毛豆(Tephrosia Candida)和猪
屎豆(Crotalaria Pallida)为目标灌木建植物种,这
也是本次试验关注的目标种。同时选择糖蜜草
(Melinis Minutiflora)、百喜草(Paspalum Natatu)、
狗牙根 (Cynodon Dactylon) 为目标草本建植物
种。草种混播的目的首先是增加物种多样性,其次
是利用不同草本植物的绿期来保证边坡前期最长草
本覆盖时间,减少坡面水蚀。
2.2 试验方法
在中线高速海屯段采取的3种主要防护类型的
边坡上进行2种灌草种子配比(1∶4、1∶2)的恢复
试验,每种类型各选择 3处试验边坡,共计 6处,
且在每处选定2个试验坡面,共12个试验坡面。本
次研究只考虑灌木种子的配比用量对比,至于草本
种子的使用量对比在本次试验中暂不考虑。为减少
试验误差,所选“骨架防护+喷播植草”、“三维
网+喷播植草”两种防护类型的边坡坡率均为1∶1;
普通喷播的边坡坡率均为 1∶1.5(陡边坡不适宜普
通喷播恢复)。“骨架防护+喷播植草”的 4个试验
坡面为膨胀土坡面,“三维网+喷播植草”和普通
喷播坡面为土质边坡。恢复试验采用的复合肥等其
他材料规格和用量均一致,恢复时间为 2012年 5
月,详细的试验方案见表1。
表1 试验方案设计
位置
编号
A1
A2
B1
B2
C1
C2
桩号
位置
K25+300
K49+900
K24+700
K44+000
K2+500
K32+000
防护类型
防护Ⅰ
骨架防护+喷
播植草
(坡率1∶1,
膨胀土边坡)
防护Ⅱ
三维网+喷播
植草
(坡率1∶1,
土质边坡)
防护Ⅲ
普通喷播
(坡率1∶1.5,
缓边坡)
种子配比/(g·m-2)
5白灰毛豆+20混
合草种
10白灰毛豆+20混
合草种
5猪屎豆+20混合
草种
10猪屎豆+20混合
草种
5白灰毛豆+20混
合草种
10白灰毛豆+20混
合草种
5猪屎豆+20混合
草种
10猪屎豆+20混合
草种
5白灰毛豆+20混
合草种
10白灰毛豆+20混
合草种
5猪屎豆+20混合
草种
10猪屎豆+20混合
草种
试验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.3 调查分析方法
2013年5月对每个试验坡面采取样线法进行植
物样方调查,植被生长期为 1a。样线布设于试验
坡面中部位置并垂直于公路路线走向,样线上的坡
顶、坡中和坡底分别设置3个2m×2m调查样方,并
于每个样方的两侧垂直于样线的位置设置2个重复
样方,每个试验小区共设置9个调查样方,所有边
坡共计 108个调查样方。在样方内调查植被种类、
灌木的株高(cm)、冠幅(cm)、胸径(cm)和密
度(棵/m2)。
使用 SPSS软件分析边坡目标建植灌木在不同
防护类型和种子配比多种因素影响下,植被生长情
况指标的差异性,包括单因素方差分析和多重比
较,以及指标之间的相关性分析。
3 猪屎豆、白灰毛豆生长指标分析
经过 1a的生长,试验坡面植被生长良好,坡
面基本被植被覆盖,调查的所有样方内(2m×2m)
灌木基本都能够将样地完全覆盖。使用SPSS软件对
12个坡面的灌木株高、冠幅、胸径、密度(棵/m2)
图1 海南省中线高速S21海口至屯昌段位置示意图
74
TRANSPORT RESEARCH
Vol.1 No.1
4个生长指标分别进行数据统计、作图,并对每个
指标进行单因素方差分析。
3.1 株高指标统计结果与分析
试验坡面灌木高度的统计分析结果如图 2所
示;基于Duncan法的灌木株高多重比较结果如表2
所示。
表2 Duncan法灌木株高多重比较结果
坡面
编号
9
5
1
11
7
3
10
6
2
12
4
8
显著性
N
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
a= 0.05的子集
1
175.67
1.000
2
183.33
188.00
0.207
3
188.00
193.33
0.152
4
193.33
199.67
0.091
5
199.67
201.33
207.33
207.67
0.051
6
201.33
207.33
207.67
209.00
0.061
7
207.33
207.67
209.00
215.33
0.051
8
209.00
215.33
216.33
0.065
9
215.33
216.33
217.33
0.606
从图 2和表 2的统计分析结果可以看出,灌木
株高生长指标具有以下特点:
(1)每种坡面防护措施中,同一种子配比条件
下的试验坡面,猪屎豆的生长高度均高于白灰
毛豆;
(2) 1∶4配比下的灌木高度低于 1∶2配比的,
且大多数试验坡面数据都存在显著差异;
(3) 3种坡面防护中,低密度(1∶4)白灰毛
豆种子配比条件下,白灰毛豆生长高度1>5>9(数
字为表2的坡面编号,下同)且无显著差异,总体
骨架防护/1和三维网防护/5之间存在差异,但小于
其与普通喷播/9之间的差异;
(4) 3种坡面防护,高密度(1∶2)白灰毛豆
种子配比条件下,白灰毛豆生长高度 2>6>10,之
间无显著差异;
(5) 3种坡面防护,低密度(1∶4)猪屎豆种
子配比条件下,猪屎豆生长高度 7>3>11,无显著
差异,但三维网防护/5和骨架防护/1之间的差异
更小;
(6) 3种坡面防护,高密度(1∶2)猪屎豆种
子配比条件下,猪屎豆生长高度 12>8>4,之间无
明显差异。
通过分析以上灌木高度生长的特点,可知:
(1)相同条件下猪屎豆的生长速度优于山
毛豆;
(2)其他条件同等的情况下,高密度灌木配比
下的灌木生长高度要显著高于低密度配比下的灌木
高度;
(3)同一种子配比条件下,3种坡面防护下的
灌木高度无显著差异,但是三维网防护/5和骨架防
护/1的灌木高度要略高于普通喷播坡面。
3.2 冠幅指标统计结果与分析
试验坡面灌木冠幅统计分析如图3所示,基于
Duncan法的灌木冠幅多重比较结果如表3所示。
240
220
200
180
160
140
120
100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


/cm
试验坡面编号
误差条:95% CI
188
209 201.3
206.3
183.3
207.7 199.7
217.3
175.7
207.3
193.3
215.3
图2 试验坡面灌木高度统计分析
125
100
75
50
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
试验坡面编号


/cm
105
66.33
110.7
54.33
111.7
61.33 59.67
115.3 120.7
80.33
124.7
73
误差条:95% CI
图3 试验坡面灌木冠幅统计分析
王倜,等:猪屎豆、白灰毛豆在海南中线高速边坡生态恢复中的应用
75
交通运输研究
第1卷 第1期|Feb. 2015
表3 Duncan法灌木冠幅多重比较结果
坡面
编号
4
8
6
2
12
10
1
3
5
7
9
11
显著性
N
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
a = 0.05的子集
1
54.33
59.67
0.098
2
59.67
61.33
66.33
0.051
3
73.00
1.000
4
80.33
1.000
5
105.00
110.67
111.67
0.051
6
110.67
111.67
115.33
0.166
7
115.33
120.67
0.098
8
120.67
124.67
0.208
从图 3和表 3的统计分析结果可以看出,灌木
冠幅生长指标具有以下特点:
(1)低密度配比条件下灌木的冠幅生长显著高
于高密度配比条件下灌木的冠幅;
(2)同种坡面防护措施条件下,猪屎豆的冠幅
均略高于白灰毛豆,但没有明显差异;
(3) 3种坡面防护措施条件下,白灰毛豆冠
幅的普通喷播/9>三维网防护/5>骨架防护/1,后
两者间没有明显区别,但其均与普通喷播有显著
区别;
(4) 3种坡面防护措施条件下,猪屎豆冠幅的
普通喷播/11>三维网防护/7>骨架防护/3,三维网防
护和骨架防护没有明显区别,但是与普通喷播有显
著区别;
(5) 3种坡面防护措施的高密度种子配比条件
下,灌木之间的冠幅不存在显著差异。
通过分析以上灌木冠幅的生长特点,可知:
(1)低密度配比(1∶4)条件更有利于灌木的
冠幅生长,即灌木生长更加健壮;
(2) 猪屎豆的冠幅生长速度略优于山毛豆,
但没有显著差异;
(3)普通喷播条件下,灌木的冠幅生长优于其
他边坡防护对比,但是在高密度配比条件下,这种
优势不明显。
3.3 胸径指标统计结果与分析
试验坡面灌木胸径统计分析如图4所示,基于
Duncan法的灌木胸径多重比较结果如表4所示。
表4 Duncan法灌木胸径多重比较结果
坡面编号
4
2
6
8
12
10
7
3
5
11
1
9
显著性
N
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
a= 0.05的子集
1
0.667
0.800
0.833
0.833
0.867
0.146
2
0.800
0.833
0.833
0.867
1.000
0.146
3
1.000
1.167
0.176
4
1.167
1.300
0.275
5
1.300
1.467
1.467
1.500
0.137
6
1.767
1.000
从图 4和表 4的统计分析结果可以看出,灌木
胸径生长指标具有以下特点:
(1)同等条件下,低密度配比的灌木胸径显著
高于高密度配比的灌木;
(2)同等条件下,白灰毛豆的胸径高于猪屎
豆,但无统计显著性;
(3)普通喷播条件下,白灰毛豆(1.767cm,
1.0cm)和猪屎豆(1.467cm,0.867cm)的胸径高
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
试验坡面编号


/cm
误差条:95% CI
1.5
0.8
1.3
0.667
1.467
0.833
1.167
0.833 1.0
1.467
0.867
1.767
图4 试验坡面灌木胸径统计分析
76
TRANSPORT RESEARCH
Vol.1 No.1
于其他防护措施下的灌木胸径。
通过分析以上灌木胸径生长的生长特点,
可知:
(1)同等条件下,低密度灌木种子配比条件下
生长的灌木胸径高于高密度配比,其生长更健壮;
(2)同等条件下,白灰毛豆的胸径指标生长优
于猪屎豆。
3.4 密度指标统计结果与分析
试验坡面灌木密度统计分析如图5所示,基于
Duncan法的灌木密度多重比较结果如表5所示。
表5 Duncan法灌木密度多重比较结果
坡面代号
11
9
7
1
5
3
10
8
12
6
4
2
显著性
N
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
alpha = 0.05的子集
1
3.33
4.00
5.00
0.085
2
4.00
5.00
5.67
5.67
0.095
3
5.00
5.67
5.67
6.33
0.179
4
6.33
8.00
0.071
5
10.00
10.00
11.00
0.295
6
13.33
13.67
0.709
从图 5和表 5的统计分析结果可以看出,灌木
的密度指标具有以下特点:
(1)高密度灌木种子配比导致生长密度较高,
且显著高于低密度的灌木种子配比;
(2)骨架防护措施下,其灌木生长密度(6.33
棵/m2,13.67棵/m2)要高于其他两种防护措施下灌
木的生长密度;
(3)普通喷播防护条件下灌木的生长密度最低
(3.3棵/m2,8棵/m2);
(4) 白灰毛豆与猪屎豆的后期生长密度无明
显区别,只与前期的种子配比密度有关。
通过分析以上灌木密度指标生长的特点,
可知:
(1)同等条件下,低密度和高密度灌木种子配
比条件导致灌木生长密度偏低或偏高,且差异
明显;
(2)同等条件下,骨架防护的灌木生长密度更
高,普通喷播防护最低。
3.5 指标相关性分析
对以上 4个指标:株高、冠幅、胸径和密度,
进行相关性分析,结果如表6所示。
表6 指标相关性分析结果
株高
冠幅
胸径
密度
Pearson相关性
显著性(双侧)
N
Pearson相关性
显著性(双侧)
N
Pearson相关性
显著性(双侧)
N
Pearson相关性
显著性(双侧)
N
株高
1
108
-0.805**
0.000
108
-0.865**
0.000
108
0.738**
0.000
108
冠幅
-0.805**
0.000
108
1
-
108
0.851**
0.000
108
-0.914**
0.000
108
胸径
-0.865**
0.000
108
0.851**
0.000
108
1
-
108
-0.846**
0.000
108
密度
0.738**
0.000
108
-0.914**
0.000
108
-0.846**
0.000
108
1
-
108
注:**表示在 0.01水平(双侧)上显著相关。
由表 6可以看出,指标之间存在显著的相关
性。其中株高与冠幅和胸径指标呈显著的负相关,
与生长密度正相关,这表明灌木生长密度越大,生
长高度就越高,冠幅和胸径却越小。冠幅与胸径指
标正相关,与其他指标负相关,说明灌木的冠幅和
胸径指标变化趋势基本一致。4个指标反映了灌木
20
15
10
5
0


/(棵
·m
-2 )
5.667
13.67
6.333
13.33
5.667
11
5
10
4
8
3.333
10
误差条:95% CI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
试验坡面编号
图5 试验坡面灌木密度统计分析
王倜,等:猪屎豆、白灰毛豆在海南中线高速边坡生态恢复中的应用
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交通运输研究
第1卷 第1期|Feb. 2015
生长的基本情况,其中冠幅和胸径指标是反映灌木
健壮性的重要指标,在评价边坡植被生态恢复效果
时需要重点考察。
4 结论
4.1 两种灌木边坡生态恢复的可行性
从目前恢复阶段(1a)灌木生长指标的调查情
况来看,猪屎豆和白灰毛豆两种灌木在海南省中线
高速土质边坡以及膨胀土劣质边坡进行生态恢复中
初步取得了成功,灌木生长状况良好,完全覆盖坡
面,能够起到很好的水土保持和环境改善的作用,
达到了维护公路安全功能、改善路域生态的目的。
邓辅唐等(2006)使用了这两种灌木在多条高速生
态恢复中进行了应用,其结果也证明这两种灌木构
成的植物群落较稳定,绿化护坡效果好,特别适用
于热带、亚热带公路等[22]。这说明这两种灌木在海
南省中线高速劣质边坡的应用具有可行性,尤其是
在采取工程防护后的膨胀土边坡同样取得了较好的
生态恢复效果,与土质边坡恢复情况基本无显著差
异。至于其大规模推广应用、应用的位置和具体方
法等,还取决于长期的生长指标和生态防护效果的
深入观测和科学评价,因此本研究的持续跟踪观测
很有必要性。
4.2 影响灌木生长指标的主要因素
本研究在 3种边坡防护类型条件下,进行了 2
种灌木配比密度的试验。根据调查结果及统计分
析,发现影响灌木株高生长的主要因素是前期的种
子配比设计,高密度灌木种子配比反而会刺激灌木
的高生长,且生长优势明显。究其原因在于高密度
的生长环境导致了激烈的种间竞争,灌木为争夺有
限的光照和生长空间加速了自身的高度生长,但是
由于坡面的养分和水肥供应有限,灌木只能以牺牲
其他生长指标为代价满足高生长,以达到在坡面存
活的首要目的。李敏倩等(2010)研究了4种灌木
与草本的不同配比混播试验,试验结果指出灌木播
种量主要对灌木自身(例如高度生长指标)产生较
大影响,较低的灌木种子用量能保证灌木相对较高
的株高[17]。该试验设计为多种灌木组合试验,各物
种之间影响较为复杂,故并未针对单个物种进行试
验研究,且调查时间不足半年,也没有考察灌木的
其他自身生长因子,因此试验结果与本研究相左,
但其最终的研究结果指出,较低的灌草播种量条件
下灌木生长情况及建植效果最好,与本研究最后的
结论具有一致性。
对于灌木的冠幅,根据试验结果可知影响其大
小的是种子配比,即低密度的配比条件下灌木冠幅
越大,长势越健壮,这与高度的生长情况正好相
反,低密度的生长环境下灌木更倾向于枝叶的生
长,增大叶面积,以充分利用生长空间获取光照。
而本次观测发现不同边坡防护类型下灌木冠幅生长
虽然没有显著区别,但是普通喷播条件下灌木的冠
幅平均长势仍是最高的,说明低缓的坡面环境更适
宜灌木生长。
对于灌木的胸径,根据试验结果,其影响因子
和生长趋势与冠幅相似,说明低密度生长环境有利
于灌木的冠幅和胸径生长,灌木植株生长更健壮,
高密度虽然促进了灌木高度的生长,但是灌木长势
更弱,不利于后期生态效益的有效发挥。
研究发现,灌木的生长密度由前期的配比密度
直接决定,且与其他指标密切相关。本次调查发
现,灌木生长最健壮的试验坡面,其密度大概在
4棵/m2以内,而密度最大的试验坡面(15棵/m2)
已出现植株的枯死现象,且以猪屎豆为主要枯死对
象,说明高密度的生长已经超过了边坡养分和水分
供应的极限,亟需采取应对措施。由于试验条件的
限制,本研究只设计了两种灌木密度,不能得出更
具体的灌木种子配比方案,而且研究结果还需要长
期的观测验证。不过本研究的结果说明在海南中线
开展灌木建植,可适当降低灌木配比种子用量,以
保证其后期健壮的长势。如果后期灌木密度过大,
可适当采取间伐的抚育措施,以保证坡面合理的种
植密度。
可见,在本次试验条件下影响灌木生长指标的
主要因素是前期的种子用量配比,种子用量高,能
显著提高植株高度和密度指标,表面效果显著,灌
木冠幅和胸径等植株健壮性指标却相应降低;相
反,适当降低灌木种子用量能保证灌木在边坡持续
健壮生长。
4.3 坡面防护措施对生长指标的影响
本次研究中,3种不同的坡面防护措施(骨架
防护、三维网防护、普通喷播)未发现对灌木生长
指标产生显著的影响,说明这两种灌木在普通土质
坡面和膨胀土劣质坡面均能正常生长并发挥生态效
益。根据现场观测结果,坡面生长条件较好的普通
78
TRANSPORT RESEARCH
Vol.1 No.1
喷播坡面,灌木的冠幅和胸径生长目前有一定的优
势,此后是否对灌木有显著影响还有待于进一步观
测。但是高陡劣质边坡,尤其是膨胀土边坡在保
水、保肥和土质稳定性方面都有一定的劣势,这是
客观存在的前提,因此采取工程防护稳固边坡也是
为植被生长创造生长环境的先决条件。
4.4 不同灌木种类生长指标的差异
从试验结果也可以看出,白灰毛豆和猪屎豆各
自的生长特性存在一定的差异,其中猪屎豆的高生
长和冠幅生长相对较快,但是白灰毛豆的胸径生长
具有一定优势。综合考虑两种灌木的特性,可以在
种子配比上进行混播,充分利用猪屎豆的生长速度
和白灰毛豆的稳定性状,保证边坡在灌木迅速复绿
的同时能长时间持续生长,发挥灌木的生态效益。
可见,灌木的品种差异对后期生长指标的体现也有
一定的影响,在公路边坡特定条件下,对于绿化植
被的生长速度、生长性状等指标均要统筹兼顾。
综上所述,白灰毛豆和猪屎豆在海南中线高速
边坡(土质边坡和膨胀土劣质边坡)生态恢复中的
应用具有可行性,但应保证科学的配比,适当降低
灌木种子的用量,并进行多种灌草种子的混播,以
保证后期适宜的生长密度和物种多样性,或者在后
期采取间伐的抚育措施,促使灌木生长更健壮。本
研究取得了初步的成果,对中线高速边坡生态恢复
具有一定的参考价值,但是在种子的配比设计方
案、灌草之间的影响、坡面生态恢复效果的观测等
方面还有大量的后续工作待做。
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