生态学理念在平罗高速边坡绿化中的应用探讨

王志强，向华浩，姚 军，刘倩钰，何金金，邓甜甜

(1.湖南芷兰生态环境建有限公司，湖南 长沙 410000；2.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004)

1 生态学理念的内容及其对公路边坡绿化的意义

生态学理念指的是在可持续发展理念的深入贯彻下，通过人为因素创建和维护生态系统内的生态平衡，实现人与自然的共生共处[1]。生态学的目标是以较低的成本获得最大的收益[2]。对于生态学理论的理解随着学科的发展不断地发生变化，其核心有以下几点：一是生态学理论的核心是在处理人与自然的过程中做低成本，以低成本取得较大的收益；二是要维护生态系统的稳定性；三是促进生态系统的正向演替。高速公路在修建过程中不可避免会对环境造成破坏，并形成大量的边坡，因而必需对边坡进行绿化以减少对环境的影响[3]。边坡绿化作为道路设计中的重要一环起到加固土壤和防止水土流失的作用，并形成一定的景观效果。

高速公路边坡绿化由最初以刚性物理防护为主变为生态立体绿化。具体由初期采用喷射混凝土、浆砌石块等方法进行防护，逐渐发展为在刚性防护结构表层种植攀援性植物和垂吊植物的绿化模式。随着边坡防护技术的不断进步，生态学理念的发展和生态护坡概念的提出，边坡绿化发展延伸为去刚性化。由初步阶段侧重于应用草本植物进行绿化发展到乔灌地被相结合的群落式边坡绿化模式，采用植物防护或植物防护结合必要刚性防护的综合防护模式，以期与自然形成一个和谐统一体。因而生态学理念对于高速公路边坡绿化具有重要的意义。

2 生态学理念在边坡绿化的应用

2.1 在边坡地形处理中的应用

依据生态学理念，在对边坡处理时应充分结合场地原有的生态环境，因时就势。对于石质边坡，只需要清理不稳定的石块；对于土质边坡，如果坡度较大，需要削减坡度，以减少山体滑坡的危险。同时，尽量少用工程防护手段。结合边坡景观与原有的地质地貌、气候条件，减少土方作业，使道路上下边坡区域内具备足够的稳定性。

2.2 在边坡土壤培育中的应用

土壤是植物生长的基础，也为植物提供营养和固定植物，有利于生态系统的迅速恢复。生态学思想在土壤培育中的应用表现在以下几个方面：一是尽可能保留表层土壤以增加土壤的肥力；二是合理构建人工土壤，在喷播等方法中以低成本合理增厚土壤以利于植物生长，同时合理加入肥料；三是选用落叶量大的植物以加速改良和增加土壤；四选固氮植物快速改良土壤。

2.3 在植物选择中的应用

边坡绿化的主要目的是固土护坡，防治水土流失和美化沿线生态环境的作用[4]。在生态学理念的指导下，植物的选择应满足以下几个方面的要求：一是尽量选用观赏性的乡土植物[5]；二是选择根系发达的植物，起到固土护坡效果；三是优先考虑具有固氮功能的植物；四是以灌木为主，配置少量的乔木；五是要求植物具有耐干旱瘠薄、耐修剪、易养护；六是考虑植物的观赏性和生物多样性。

2.4 在植物群落构建中的应用

高速公边绿化中群落的构建依不同坡度有较大的选择，生态学理念在植物群落构建中体现在以下几个方面：一是坡度小于45°的缓坡地段优先考虑乔木植物群落，不仅绿量大而且群落稳定，不会对高速公路构成安全隐患；二是坡度45°～60°的中等坡度地段，适合构建灌木+少量小乔木的植物群落，不仅能护坡保土，而且能形成群落景观，逐步与周边景观相融；三是坡度大于60°的陡坡，适合构建低矮灌木植物群落，通过植物根系固定土壤并快速形成稳定的植物群落，或者藤本植物+灌木的方式，快速形成植物群落。

2.5 在景观设计中的应用

生态学理论在景观设计中应注重自然景观的设计，避免过多的硬质景观，同时注意植物景观与周边景观的相融，注意各景观要素之间的协调，并且发挥自身具有的区域生态属性优势。边坡绿化设计时平面上可以采用线状和带状形式布置，纵向布局上可以通过乔灌草搭配种植，结合色彩搭配、季相变化，营造生态多样符合区域特色的植物景观。

2.6 在恢复过程中建设成本中应用

设计施工过程中将对周围环境的破坏控制在最小范围内，对已造成的破坏采取最大可能的恢复措施。注重本土材料的运用，将建设过程中产生的大量废弃土石、木材、边角资源再利用，减少对其他物质和资源的破坏和浪费，达到环境效益、经济效益、社会效益的统一。

3 生态学理念在平罗高速二标边坡绿化工程中的应用

3.1 项目概况

项目区域位于贵州省平塘县、罗甸县，属于贵州省高速公路规划(“678”网)中的第六横——余庆至安龙高速公路的重要组成部分，工程主要内容有路基挖方边坡绿化，碎落台，路侧下边坡等绿化，长约24.006 km。

3.2 总体目标

在生态学理念指导下，坚持安全性、协调性、经济性、景观化的原则，合理利用场地现有资源，解决原有场地缺乏高性能土壤基质的难题，实现基质和边坡点、面的有效结合，提高边坡稳定性。促进脆弱生态区域植被恢复，形成乡土植物群落，达到自然化的演替，协调植物景观和周边环境，从而形成稳定的生态群落环境[6]。

3.3 边坡生态恢复方案

3.3.1 因地就势进行边坡处理

平罗高速边坡绿化在考虑边坡安全性的前提下，根据原有的生态环境，针对不同区域的地形情况，制定出“因地制宜，因路制宜”的地形处理方案。对有条件边坡密挖植生坑，植生坑有利于喷播时基材、种子的着附以及后期植物生长坑内能保证基材相对厚度和湿度，防止基材流失；对已经采取骨架或锚杆框架梁防护的路埑边坡，在骨架内码砌装有绿化基材的植生袋，为灌木提供正常的生长基质；对陡峭岩石边坡则采用植被混凝土生态护坡，通过坡面加筋减少水泥用量来提高基材的稳定性和抗冲刷能力以及种植土中加入草精保证基材的疏松透气，利于植物扎根生长，如图1。

(a)植生坑开挖 (b)植被混凝土生态护坡 (c)植生袋装砌

3.3.2 施用有机肥改良边坡土壤

合理的施用有机肥可以改良土壤，提供植物各生长时期所需的养分，从而增强植物的抗旱性、抗寒性、脱盐、耐盐作用，抗病、抗倒伏及耐铝性等，促进植物的生长。平罗高速边坡绿化结合以往经验，在施工过程中，将混合好有机肥的育苗基质均匀喷播在边坡上，改善土壤结构，提高土壤的稳定性；日常养护中，用菜枯(油菜，花生，茶籽，芝麻等饼肥)制作液肥，稀释后使用，做到薄肥勤施。施工过程中通过蘑菇废料、羊粪、鸡粪等有机废弃物的再度利用为植物补充大量有机质基础，解决农业废弃物的处理问题的同时减少化肥投入，保护生态环境，实现生态恢复的目的，如图2。

(a)堆肥 (b)施肥

3.3.3 因地制宜选择植物

植物选择以草本及灌木为主，优先选择容易生长且观赏性相对更高的植被。根据边坡的生态环境，坡面绿化通过速生草种或本地先锋草种形成早期底层覆盖，用灌木种形成后期中层先锋群落。草灌配比中，用速生灌木种进行荫庇设计，速生种对下层生长萌芽较慢的草灌可形成早期的微观荫庇环境，减少地表水分蒸发，提升成苗率，使种植的植物能够长期稳定生长。草种选择上有适应过冬常绿的冷季草白三叶、高羊茅，也有适应盛夏的狗牙根和百喜草，形成互补，保证四季常绿；乔灌木选择豆科的多花木兰、刺槐、紫穗槐、黄花槐、云实等，根系可固氮，可以改良提高地力，同时，大量的落叶生物量可以形成腐殖有机质层，为后续群落中植物生长打下基础，形成良好的生态循环系统。

3.3.4 合理配置营造景观

根据设计及现场实际情况，在充分考虑生态性的原则下，在碎落台内则种植一些常绿树或者是花灌木，形成多变的景观效果。项目中土质碎落台绿化植物选用鸡爪槭+金叶女贞、山茶+红叶石楠交替种植，石质碎落台植物选用灌木海桐、金叶女贞，固土护坡的同时形成多层次的小型群落景观，观花、观色叶植物的应用，丰富季相变化，空间立体绿化形式多样化。填方路基路侧坡度较缓处，绿化植物则以乔木为主，选用复羽叶栾树、杜英交替使用，保证绿量，使其达到长效稳定的景观效果。在乔灌木其余区域则满播白三叶，避免黄土裸露，与周边环境相协调。部分路段还种植观赏价值较高的速生花灌木银合欢，猪屎豆以及宿根花卉金鸡菊，观花品种波斯菊，保证通车时边坡观感效果，如图3。

图3 边坡植物景观

3.3.5 经济科学的施工

考虑到经济性原则，平罗高速边坡绿化主要采用三维网喷播植草、T型植生板灌木护坡、植生袋护坡、植被混凝土生态护坡等手段进行边坡绿化。在地形处理上，因地就势选用施工方案，减少土方作业，对缓型边坡采用三维网喷播植草或T型植生板灌木护坡的景观绿化模式，形成简洁、自然的边坡景观；高陡边坡主要通过植生袋或是植被混凝土进行植草、灌木栽植等方式恢复自然生态景观，有效降低施工成本。在施工细节上，在喷射完基质后迅速用无纺布覆盖坡面，可以防止雨水冲刷，防止土壤干燥，起一定的遮阴效果，进一步提高种子发芽率，减少后期补苗费用。土壤改良上，通过农业有机废弃物的再利用，变废为宝同时有效提高土壤肥力。在植物应用上，植物的选择多为低维护的绿化植物，以减少日后人工维护和管理费用，项目施工前将所需草籽经纯度检验和种子试验，在喷播前做好催芽准备，种子成活率高且持久性好，从而达到经济快速的景观效果。

4 结论

平罗高速二标边坡绿化工程规划建设，充分融入了生态学理念，采用经济合理的边坡绿化方式，先进环保的施工工艺，减少工程施工对周围环境的破坏。通过施用有机肥培育土壤，将种子提前进行发芽率实验，加速植被的恢复，结合合理的植物配比，将道路建设同周围的自然环境、地形地势、动植物有机地融为一体，形成一条低成本、重养护、美观长效的生态高速道路。

生态学理念指导下的平罗高速边坡绿化工程通过经济合理的施工方式、因地就势的边坡处理、高效的有机肥施用、因地制宜的植物选择、合理的植物配比等方式取得了良好的生态成效。为了达到更加卓越的效果，未来的边坡绿化工程的规划与研究应进一步聚焦于边坡处理、土壤培育、植物选择、植物群落构建、成本考虑及景观变化上来，加强对生态学的认识，在科学合理的基础上进行生态设计，促使其真正发挥其功能，达到人工景观与自然的和谐共存。