門頭溝區(qū)道路邊坡生態(tài)植被修復(fù)技術(shù)研究

門頭溝區(qū)道路邊坡生態(tài)植被修復(fù)技術(shù)研究

1項(xiàng)目范圍的總結(jié)1.1動(dòng)、植物資源概況百花山位于北京市門頭溝區(qū)清水市西南部。百花山百花山海拔19991米，白草灘百花山百花山。動(dòng)、植物資源豐富,森林覆蓋率達(dá)90%,動(dòng)物種類有170種。年降水量在720mm以上,年均氣溫6～7℃,7月份平均溫度22℃。良好的自然環(huán)境和旅游資源,使得百花山成為旅游休閑和消夏避暑的勝地。1.2生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)示范段建設(shè)內(nèi)容為促進(jìn)百花山景區(qū)旅游事業(yè)的發(fā)展和保障道路的行車安全,主管部門對(duì)進(jìn)入景區(qū)的道路進(jìn)行了改擴(kuò)建。在道路改擴(kuò)建過程中形成的大量裸露挖填坡面,破壞了生態(tài)環(huán)境,影響了景區(qū)道路沿線的景觀價(jià)值。由于部分開挖坡面過于陡峭,且坡體物質(zhì)多為土石混合物,遇強(qiáng)降雨時(shí)土壤侵蝕量非常大,局部坡體隨時(shí)有滑塌和崩落的可能,對(duì)公路運(yùn)行和過往車輛已經(jīng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,存在嚴(yán)重的安全隱患。對(duì)道路沿線現(xiàn)場調(diào)查后,將生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)示范段選在海拔780～1080m之間的4個(gè)坡面。試驗(yàn)段沿線自然分布的植物有荊條、胡枝子、三亞繡線菊、虎榛子、山杏、羊胡子草、白草、鐵稈蒿、黃蒿、狗尾草,人工植被有楊樹、椿樹、柏樹、油松、云杉等。進(jìn)行近自然生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)示范的4個(gè)坡面的情況見表1。2生態(tài)恢復(fù)概念(1)遵循自然規(guī)律，進(jìn)行幾乎自然的生態(tài)恢復(fù)經(jīng)修復(fù)后的創(chuàng)面與周邊環(huán)境渾然一體,基本恢復(fù)環(huán)境自然原貌,沒有太多人工痕跡。(2)根據(jù)土地情況，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和科學(xué)措施進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)避免一味追求國外引進(jìn)技術(shù)和投資高昂的坡面防護(hù)措施,采用人工促進(jìn)自然恢復(fù)的方式實(shí)現(xiàn)坡面生態(tài)修復(fù)。(3)當(dāng)?shù)刂参锓N類繁多，多種組合進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)從植物品種的生態(tài)適應(yīng)性、抗逆性、持續(xù)穩(wěn)定性、生物多樣性等特性出發(fā),篩選一些適宜物種。(4)生態(tài)緩沖帶為避免大面積放坡造成的植被破壞和控制性的工程攔擋造成的景觀破壞,設(shè)置綠色屏障,實(shí)施生態(tài)緩沖攔擋。由于按照近自然規(guī)律,采用人工促進(jìn)的方式進(jìn)行生態(tài)修復(fù),需要一定的時(shí)間(植物生長需要時(shí)間)才能達(dá)到穩(wěn)定效果。3生態(tài)恢復(fù)方案(1)灌草結(jié)合的目標(biāo)群落的確定按生態(tài)適應(yīng)性、持續(xù)穩(wěn)定性、和諧一致性、抗逆性、生物多樣性等原則進(jìn)行植物品種選擇。通過對(duì)項(xiàng)目區(qū)的植被和土壤進(jìn)行實(shí)地調(diào)查分析,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo),確定灌草結(jié)合的目標(biāo)群落。主要選擇的品種有丁香、山杏、萱草、珍珠梅、地錦、連翹、迎春、白蠟、紫穗槐、荊條、高羊茅、紫花苜蓿、雜草。(2)決定植物的密度根據(jù)自然狀態(tài)下灌草的密度,合理配置植物。無論是播種苗還是栽植苗,初期都要保證灌木的基本密度達(dá)到1株/m2。(3)槐的播種方式對(duì)喬木以及大部分灌木采用栽植的方式,草及荊條、紫穗槐采用播種的方式建植。播種和栽植兩種建植方式的有機(jī)結(jié)合,有利于灌木層的順利形成,也符合現(xiàn)狀坡面植被恢復(fù)的實(shí)施條件,同時(shí)有利于植被自然恢復(fù)和目標(biāo)群落的實(shí)現(xiàn)。(4)生態(tài)護(hù)坡措施Ⅰ號(hào)邊坡綠色屏障設(shè)置:在距現(xiàn)有油松1m內(nèi)側(cè)以株距2m栽植1行高6～8m的白蠟,在樹下密植1行耐陰的珍珠梅,與原有的油松形成一道喬灌結(jié)合的立體綠色屏障。Ⅲ號(hào)邊坡綠色屏障設(shè)置:在離路牙1m的沿線以株距2m栽植1行高3～4m的檜柏,在與檜柏相距1m的坡腳以株距2m栽植1行高6～8m的楊樹,在樹下密植1行花灌木,形成植物防護(hù)籬。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)邊坡坡腳防護(hù):在綠色屏障外側(cè)碼放3層生態(tài)植被袋,使之形成一道0.6m高的生態(tài)擋墻,以攔擋緩沖崩落的土石,在擋墻內(nèi)側(cè)種植藤本攀緣植物和花灌木。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)邊坡坡面防護(hù)和植被恢復(fù):首先清理坡面表層的浮石,然后在坡面穴植山杏、山桃、荊條、胡枝子、紫穗槐、迎春、連翹、爬山虎,撒播紫花苜蓿、高羊茅、葦狀羊茅、二月藍(lán)等草本植物,進(jìn)行植被恢復(fù)。Ⅲ號(hào)邊坡坡頂截排水設(shè)計(jì):在離坡頂坡沿內(nèi)側(cè)2m處,碼放一層裝土生態(tài)植被袋,設(shè)置一道截水埂,對(duì)上游坡面徑流進(jìn)行攔截導(dǎo)流,將上游匯集來的地表徑流從側(cè)坡導(dǎo)排,防止其對(duì)坡面造成沖刷、破壞。4試驗(yàn)研究4.1植被恢復(fù)指標(biāo)(1)調(diào)查的內(nèi)容和時(shí)間苗木成活率可反映苗木質(zhì)量的高低以及植物對(duì)立地條件的適應(yīng)性。苗木成活率通過抽樣調(diào)查確定,初期調(diào)查在項(xiàng)目實(shí)施1個(gè)月后進(jìn)行。調(diào)查結(jié)果表明,五葉地錦、丁香、山杏、檜柏、萱草、鳶尾、荊條、胡枝子、高羊茅、紫花苜蓿等表現(xiàn)出了良好的生態(tài)適應(yīng)性,是項(xiàng)目區(qū)周邊類似立地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)可以選擇的植物品種。(2)樣方設(shè)置及調(diào)查植被覆蓋率是項(xiàng)目區(qū)林草面積占總面積的百分比,能夠有效地反映植被恢復(fù)效果。林草植被覆蓋率主要是通過樣方法與目測(cè)法相結(jié)合的方法獲取,在項(xiàng)目區(qū)及沿線進(jìn)行樣方調(diào)查,共設(shè)置10個(gè)2m×2m的樣方。由于是實(shí)施初期進(jìn)行的調(diào)查,栽植苗木尚未完全放葉,播種的草本植物和灌木生長還較慢,效果還不是很明顯。即使是這樣,項(xiàng)目區(qū)的植被覆蓋率也從不足10%提高到了30%左右,隨著灌木的穩(wěn)定生長,項(xiàng)目區(qū)的植被覆蓋情況將與沿線環(huán)境趨近。4.2水土流失管理指標(biāo)(1)崩落物調(diào)查研究土壤侵蝕量通過侵蝕溝樣方斷面量測(cè)法、堆積體體積稱重法進(jìn)行計(jì)算。在項(xiàng)目實(shí)施之前,根據(jù)現(xiàn)場的侵蝕溝和崩落物進(jìn)行樣方調(diào)查,項(xiàng)目區(qū)年土壤侵蝕模數(shù)的背景值為3450t/km2。在施工完成情況下于雨季結(jié)束后進(jìn)行調(diào)查,實(shí)施近自然生態(tài)修復(fù)的坡面平均土壤侵蝕模數(shù)為950t/km2,按照雨季的時(shí)段分布推算其年土壤侵蝕模數(shù)為1900t/km2,說明生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施,使土壤侵蝕得到了有效控制。(2)坡面土石渣體攔擋效果該指標(biāo)反映了由于水土流失而產(chǎn)生的泥沙、渣體是否被有效攔擋、控制在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的情況。測(cè)定方法是選取標(biāo)準(zhǔn)段,通過測(cè)量攔擋和外溢渣體體積并取樣稱重獲得。由于坡面生態(tài)修復(fù)時(shí)在坡腳設(shè)置了生態(tài)植被袋和綠色屏障,從坡面流失的土石渣體,在坡腳得到了有效的攔擋,除部分高處崩落物有少量未被生態(tài)植被袋和綠色屏障攔擋外,其余均得到了有效控制,攔渣率達(dá)97%。坡面未能有效治理的落渣在坡腳通過綠色生態(tài)屏障得到了有效控制。(3)次攔擋,保障交通安全通過生態(tài)修復(fù)配套工作,崩塌、局部滑坡等危害的發(fā)生率有了一定程度的減少,雖然仍有滑坡和崩塌發(fā)生,但因有坡腳生態(tài)植被袋攔擋和綠色屏障的二次攔擋,將落渣控制在攔擋范圍內(nèi),項(xiàng)目實(shí)施后的雨季基本上沒有出現(xiàn)水土流失危害,為公路安全運(yùn)行提供了有效保障。5利用植物生態(tài)適應(yīng)性(1)人工促進(jìn)近自然生態(tài)修復(fù)避免了由于削坡造成大面積的植被破壞,也避免了大量采用控制性工程措施造成的景觀差異。(2)五葉地錦、丁香、山杏、檜柏、萱草、鳶尾、荊條、胡枝子、葦狀羊茅、紫花苜蓿等表現(xiàn)出了良好的生態(tài)適應(yīng)性,是項(xiàng)目區(qū)周邊類似立地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)可以選擇的植物品種。(3)對(duì)于風(fēng)景區(qū)道路沿線開挖邊坡,灌木、藤本苗木的栽植