植物在高速公路边坡防护中应用.docx

植物在高速公路边坡防护中的应用作者：罗珂指导老师：张胜利摘 要：高速公路的建设带来了一系列的生态问题。植物应用于边坡的防护和绿化是防止水土流失、改善公路生态环境、减少生境片段化、保护生物多样性的有效方法。本文介绍了介绍了高速公路坡面的特点，简述了边坡防护的三种方法(工程防护、生物防护、工程结合生物防护)，阐述了植物在高速公路边坡防护中的作用，并简述了植被选择依据和比较。最后，还提出了公路边坡防护今后应着重的研究方向。关键词:高速公路；水土保持；坡面；防护方法；边坡生物防护；植物前　言公路交通是关系到人民生活需要的头等大事之一，是经济、政治、文化等各方面发展的推动力。随着我国经济的迅速发展，公路建设也随之上了个新台阶。截止到2004年年底，我国高速公路总里程已达3.42万km，仅十几年就取得了辉煌的成绩。然而，高速公路建设也带来了诸多问题:占用大量土地，造成水土流失、小气候改变、环境污染、原生生态系统遭到破坏、动植物的生存环境受到严重干扰、原有的物质信息交流被阻隔等一系列生态环境问题。总之，公路建设很大程度上破坏了生态环境，打破了生态平衡。如何缓解公路建设与生态环境之间的矛盾，减少公路对生态环境的影响，已成为近年来高速公路建设中很重要的一个方面。边坡是公路最脆弱的部分，因此它的防护和绿化是公路生态建设的重点，对公路的安全与景观都起着举足轻重的作用。高速公路跨越的地区大多地形复杂，土壤贫瘠，再加上公路施工的影响，边坡生态环境十分脆弱，建立植被技术难度很高。由于高速公路边坡长度长、面积大，大部分路段处在野外，很难进行人工养护。这就要求对边坡防护方法和管理进行艰苦细致的研究，提出边坡防护的理论方法，利用尽量少的人力物力，达到最佳的防护效果。另外，公路边坡的绿化起到减轻视觉疲劳、美化环境的作用。因此，高速公路的边坡绿化是土木工程学、植物学、生态学、园林设计等多学科交叉应用的高技术难题，需要多学科、多部门的人员联合攻关。1高速公路坡面的特点1.1 原有植被与表土遭到破坏，表土抗蚀能力减弱公路在施工过程中，因开挖使地表植被遭到破坏，原有表土与植被之间的平衡关系失调，表土抗蚀能力减弱，在雨滴和风蚀作用下水土极易流失。公路施工过程中挖方及重力作用破坏了坡面原有的良好结构平衡，而雨滴的浸泡又增加了坡面的负担，加剧滑坡和崩塌的发展，严重时造成滑坡、泥石流、山洪等。1.2公路边坡小气候复杂，限制因子多据研究，裸露的公路边坡风速比林地大15倍，比草地大8倍。风速大，风蚀往往严重，极其不利于水分保持。由于风速大，造成了水、热的重新分配。加上土壤贫瘠、温度变化大等原因，形成了复杂多变的小气候，不利于植物正常生长。1.3边坡坡度较大由于坡度大，土壤渗透性差等原因，边坡土壤对降水截流较小，这一方面容易造成水土流失和光、水的再分配，另一方面由于水土流失导致坡面土壤贫瘠，立地条件差，不利于植物生长。目前，我国公路边坡比一般为1：1，即45°，有的甚至达到60°以上。在欧美许多国家公路为了减少水土流失，恢复自然植被，一般采用很缓的边坡。但边坡越缓，土方量越大，造价也就大大增加，这在我国不太现实。而在陡峭的边坡上进行植物种植无疑存在很大的困难。1.4 高速公路的阳坡或半阳坡侵蚀更为严重高速公路的阳坡接受的热能辐射量较大，土壤昼夜温度变化大，干湿交替较剧烈而频繁，物理风化强烈，水分蒸发快，湿度低，不利于林草生长，植被覆盖度低，土壤中植物根系和有机质含量少，团粒结构差，土壤干燥疏松，抗冲蚀性能差，抵抗雨滴溅蚀能力弱，故极易造成土壤侵蚀;另外，阳坡为迎风坡，降雨几乎垂直作用于坡面，击溅力最大，同时风又加速了雨滴的重力加速度，加速了土壤的侵蚀。1.5 冬夏、昼夜温差大由于高速公路路基通常较高，地形开阔，空气对流快，造成冬季气温很低，使植物冻伤死亡;春季地温回升慢，夏季温度较高，使植物灼伤甚至死亡。据报道，河北省京石高速公路中央分割带，在冬季地温比对照低3左右，使树木根系生长发育推迟10-15天，草皮返青推迟15天;宁夏的高速公路，夏季气温较高，加之公路黑色路面的吸热与辐射作用，近路面气温达40℃左右，最高可达60-70℃。极易造成树木灼伤。另外，白天气温升高快，夜间散热快，昼夜温差较大。1.6 污染严重高速公路是汽车云集的地方，也是汽车污染最为集中的地方。汽车污染主要包括噪音污染和大气污染。汽车的尾气中主要含有一氧化碳、碳氢化合物(羟类)、氮氧化合物、二氧化硫及微粒(如铅化物微粒)和碳烟等，造成了严重的污染。尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光充足、无风等条件下还会发生光化学反应，产生毒性较大的浅兰色烟雾，即光化学烟雾，从而构成二次污染。另外，在高速公路上，由于行车而引起的噪音很大，常常超过100分贝。2 公路边坡的防护方法最初的边坡防护仅仅是为了防止水土流失，防止山体滑坡，