藤本地被植物在沙化地区边坡绿化中的应用

2021-03-27 02:43尹鸿波
家园·建筑与设计 2021年21期
关键词:抗旱性

摘要:地被植物种类多,根系较发达,容易生长与成活,在种植中需要养护的部分较少,具有较强的抗性,在许多项目的边坡绿化中被应用。在边坡植被种植中,藤本植物因为防沙化、强固水、抗旱性强被广泛应用。本文分析了藤本植物中地被植物的特点,根据植物的边坡绿化实验,总结了植物的抗旱性特点,希望能够在更多边坡工程中应用藤本植物。

关键词:藤本地被植物;抗旱性;边坡绿化

随着现代化城市的发展,人们开始使用更多的生态治理方法,改善环境。通过植被搭配,人们能够在较为干旱的环境中,利用藤本地被植物,改善施工后的边坡,保证土壤固水能力,促进植被恢复。相关单位要根据实际情况,选择符合当地环境的地被植物,提升边坡绿化质量,实现生态治理。

1.地被植物简介

地被植物是一种可以遮蔽地表并构成一种风景的观赏植物。这是关于地被植物的传统概念。除了草花,木本植物中的低矮灌木和缠绕的蔓生植物,也可以用来做地被植物。地被植物是一种非常多样的植物,它的主要功能是遮蔽地表,它美丽的花朵和叶子可以点缀节点,形成迷人的风景,提高城市的美观性[1]。通常,地被植物应当具备以下几个主要特点:

1.1通常是一种常青或半常青的多年生植株,以增加观赏时间;

1.2以观叶、观花为主,或以花、叶为美,以展现出一种具有群花之美的效应,且随着时间的推移,其观赏性愈高;

1.3植物株型,叶型,叶色,颜色随季节而变,能构成不同的景色;

1.4该植物具有较强的可塑性和攀援性,适合在岩石、高速公路、铁路边坡等特定的地质条件下进行绿化;

1.5植株短,叶片密集,分支多,在特定的园林绿化布局中,可依据周围的条件,适当地进行人工修剪、造型控制,以使其与周围的景观保持和谐;

1.6该植株对环境的抗逆性和适应性较好,管理方式简单,维护费用低,能适应当地恶劣的立地环境;

1.7良好的根系对保护周边土壤、涵养水源、维护土壤侵蚀具有重要作用;

1.8其既有经济价值,又有科普价值,可以作为药材,可以提炼香料,可以推广植物的知识,可以人为地保存珍贵的种质,也可以充分利用地被植物的生态和经济价值;

上面提到的这些地被植物并不是所有的属性都具备,只需要符合一定的要求就可以了。在特定的花园种植过程中,以上特点仅供参照,根据实际情况,根据不同的自然条件和植物自身生长特点,对不同的植物进行适当的组合和搭配,以获得最优的结果。

地被植物的种类繁多,在国内广泛存在,对其进行了大量的生物和生态特征的调查。目前我国对于地被植物的抗逆能力的认识还很薄弱,特别是在环境条件比较差的情况下,缺少引种驯化的物种研究,还达不到城市绿化的要求。在未来的发展中,发掘和选育更有意义的新品种,以适应不同地区和不同生长环境的需要。由此可见,对具有良好生态效益、经济价值和科普价值的新地被植物进行开发利用具有重要意义[2]。

2.藤本植物研究和应用

藤本植物的根茎十分粗壮,彼此交织,快速地成长,叶片的茂盛,利用其特有的吸收和卷曲器官,可以在很快的时候将地面(坡地)表面遮蔽,从而成为一种风景。另外,藤本植物对恶劣的天气和贫瘠的土质也有很好的耐受力。有关方面的研究认为,采用藤本植物和草坪草混植,可以在短期内达到绿化和美化双重效果。因此,根据城市边坡立地的特點,利用其优势进行边坡植被修复,是一种非常重要的植物资源[3]。

3.藤本地被植物在沙化地区边坡绿化中的应用实验

3.1研究目的和意义

本文以西北沙化地区某铁路专用线沿线项目边坡植物种植为例,本项目所在地区紧邻中国第七大沙漠,库布齐沙漠,风沙大,雨水少,极度干旱,对边坡绿化植被要求高。在实地工作开展前结合当地特有的地域植被资源,以及气候特点,绿地的地质特征和土壤特征。通过现场比较,根据不同的生理学和园林绿地的造林效应,进行了综合评价。通过对不同类型的耐旱护坡绿化地被植物进行了研究,在应用中取得了较好的成效。为我国的节水、耐旱、绿化等提供了科学的基础和丰富的景观植物资源。

另外,由于气候变化,该地的夏天气温较高,伏旱现象日益突出,这对护坡植物的生存和形成的影响是一个很大的问题。同时,合理选用耐旱、护坡植被,能大幅度地减少维护和管理费用,因此,在目前我国水资源短缺的情况下,进行适宜于E市山城护坡绿化的耐旱植物选择,对于建设节水型城市来说也是十分必要的[4]。

3.2实验环境

本文根据该地区情况,借鉴该市项目城市护坡绿化耐旱、耐寒地被植物的筛选与应用研究为依托。在铁路修建沿线DK3+150、DK5+500、DK12+200等里程段进行了边坡植物种植试验。该实验区域区夏季炎热干旱,冬季温度较低(-20℃左右),选择了适宜环境生长、能够保证植株存活率的几种地被植物。

3.3实验材料

本实验选用地瓜藤、洋常春藤、沙柳、沙地柏四种乡土常绿藤本地被植物。下面介绍了4种藤本植物的主要生物学特征。

3.3.1沙柳

沙柳属于灌木或小乔木,在其嫩芽期有绒毛,后期逐渐平滑。沙柳具有很高的抗干旱能力,喜水湿;对风沙、盐碱、严寒和酷热等具有一定的耐受性;喜欢中度的沙压力,但不耐风蚀;易于繁育,发芽能力较好[5]。

3.3.2地瓜藤

又叫做地石榴、过江龙,属于桑科,是一种多年生的藤本植物。一种类似于气根的植物,附着在树木之上。茎干呈圆筒状或稍平,呈棕色,有许多分支,节间稍有膨胀。叶柄长1-2厘米,单叶互生型;2个托叶圆锥状,先端尖,全边缘;叶片呈卵形,卵状为长椭圆形,长约3-6厘米,宽2-4厘米,顶端钝尖,有波浪形的锯齿,底部为球形或心形,上部为绿色,表面有硬毛,下部为浅色,有绒毛。花单性,雌雄花都是在球形的花苞中。花呈球状,红褐色,一半长在树干上,一半埋在泥土里。果肉很薄。四至五月开花。主要生长在低山区的疏林、山坡或田边或路旁。

3.3.3洋常春藤

又叫做长春藤、土鼓藤、木茑、百角蜈蚣,属于五加科常绿攀援藤本。茎枝有气生根,幼枝被鳞片状柔毛。叶互生,2裂,10厘米长,宽3-8厘米,先端逐渐变尖,基底呈楔状,全缘或3个浅裂;叶片为椭圆状卵形或椭圆状披针状,长度为5-12厘米,宽1-8厘米,先端为锥状,基底为楔形,全缘。花冠为单生花或多生花,黄白色或绿白色,花数为5朵;子房下位,花柱合为柱状。果实为圆球形,浆果状,黄色或红色。果期9-11月份,花期5-8月份。适宜于华北地区种植,适宜于微阴、微气候条件下种植,还可作为室内盆栽用于绿化观赏。

3.4沙地柏

广泛分布于西北地区,枝叶呈柱形,交互对生或三叶轮生,中间有椭球形腺体,交互对生,雌雄不同株。该植株常见于海拔1000至3000米之间的多石坡段,耐旱较强,可做水土保持植被。

3.4实验方法

3.4.1采集分析

为全面了解沿线植被的自然生长规律,筛选出具有高生态适应性、低维护的本地植被和自生植被,并在沿线的边坡上,按线路从北到南采样。选择了30米见方的典型样点,地形和立地情况大致相同,共有10个。在每一采样区设置3个草本样方,在样方总量为30个,样方为1平方米的正方形。采样区的地面部分已被采完,活体则用信封包装,当场称重,送回实验室,在80℃下干燥,直至恒重,再称重。

3.4.2生理指标测定

根据李合生的《植物生理生化实验原理和技术》,采用了细胞膜的比较渗透率(REC),对试管充分震荡后,采用DDS-11导电计测量了该液体的导电系数L1,然后将该样品置于100摄氏度的开水中煮沸30分钟,以使细胞死亡,最后将待测液体取出来,在室温下重新测量该溶液的导电系数L2。细胞膜的相对通透性为:电导率=L1/L2x100%。根据李合生《植物生理生化实验原理和技术》中丙二醛(MDA)的测定,采用硫酸巴比比妥酸(TBA)进行显色法,得到了丙二醛的 C表达式: C=6.45×(A532-A600)—0.56A450。MDA的含量= MDA浓度×浸出物容积/叶鲜重(g).

以1:1比例混合液和无水醇为原料,以 CxV/A/1000为标准进行了叶绿素的测定;C为叶绿素含量, A为新叶的鲜量, V为萃取物的总容。

采用王晶英23法,对 POD酶活力进行了分析;在制备好的反应溶液后,采用Li600光谱仪对其进行了吸收。计算公式为: POD活力(U.g-1min-1)=△A470xV/WxVsX001xT;A4表示470 nm吸收率的变化, V萃取溶液的总容积、 W被测定溶液的质量、 Vs酶溶液的容量、 T的反应速度、0.01表示,以A470/min的过氧化酶活力单元(U)。

采用二醛的方法对可溶性糖进行了分析,得到了可溶性糖的含量 C=11.71A450,而A450是MDA的吸收率。

3.4.3记录分析

采用 WPS OFFICE软件建立了铁路沿线植物的数据库,对其进行了物种多样性指标的分析,并在 Excel中建立了模型和功能地图。在此基础上,建立了基于植物种类的重要值的数据矩阵,并采用 R语言进行样本间的差异分析,绘制了相应的地图。具体由Excel软件对生理学指数的测试结果进行了分析和处理;部分数据测量采用模糊隶属度分析方法,进行了抗旱能力的综合评估。其中:

隸属函数值计算公式:R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin) (1)

反隶属函数值计算公式:R(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin) (2)

公式中:Xi是指数测量的数值, Xmin、 Xmax是各参数的最大和最小;

层次分析理论软件2-2(yaahp501)。采用 AHP软件对四种不同类型的藤本地被植物边坡绿化的应用效果进行了评估。

4.结果分析

4.1铁路沿线植被数量特征

在本次调查中,共调查到草本植物种30种,隶属13科、24属。其中,1~2年生植物为8种,多年生植物为18种,此外还有苔藓等一些植物。从种源上看,有本土的、外来的以及少数的自生性的草本,其中本地种21种,占72%。结果显示,在该地区的草本植物科中,禾本科类8个,菊科类8个,边坡植物在此处种植可具有较强优势。

4.2抗旱性综合评价

在干旱条件下,经野外观察,发现沙柳能在20 d内正常发育,此后出现枯黄、萎蔫现象,其次是地瓜藤,14天后开始发黄、枯萎,洋常春藤耐旱能力最差,11 d左右就会发生枯萎,7 d以后就会变得枯萎。在轻度的干旱胁迫下,沙柳的生长发育基本与控制组相近,能够保持正常的开花期。地瓜藤茎干的部分叶子略有萎缩,未出现梗塞。洋常春藤部分叶片枯黄,偶尔出现枯萎。在严重的干旱胁迫下,其表型的改变与中等程度的相似,只是生长较短。在干旱胁迫下,沙柳的植株高度和叶量没有明显的改变,洋常春藤植株高度和叶数的降低幅度最大,甘薯的下降幅度居中。因此,在干旱胁迫处理下,从植物的生长状态来看,沙柳抗旱性最强,其次为地瓜藤、沙地柏,洋常春藤最不抗旱。

由数据可知,轻度干旱耐受程度较差于另外四种植物,重度干旱数据较差,固将该植株淘汰,下面重点讨论另外四种植株及应用。

由数据可知,四种植物干旱胁迫下外渗透性如图1。

4.3其他评价

四种植物早胁迫F丙二醛含量的比较如下:

四种不同类型的植株在不同程度的干旱条件下,MDA的数量均呈增加的态势,说明他们的原生细胞已经被损伤,并在某种程度上限制了他们的生长。在严重的条件下,洋常春藤的MDA生长速率最高,较对照组提高98.1%,地瓜藤和沙柳的 MDA含量分别为71.9%和16.8%,沙地柏的MDA含量仅为8.97%。由此可知,沙柳细胞膜受损的程度最小,抗旱性最强,而洋常春藤耐旱性最差。通过综合指标以及模糊隶属函数法进行计算可知四种植株抗旱能力为:沙柳>地瓜藤>沙地柏>洋常春藤。

5.四种藤本地被植物在边坡绿化上的应用

在进行模拟实验后,总结了较为全面的实验数据。在铁路边坡沿线种植的58120m2风沙防护植物中,本文所述四种地被植物占据了较大的种植比例,取得了较好的效果,施工后边坡及周边环境快速恢复,并在防沙固沙、绿化方面取得了较大的成效。下面为作者总结的部分边坡绿化应用经验:

5.1沙柳的应用

沙柳具有生长迅速快、枝叶茂密、根系繁密、固沙保土力强、利用价值高的特点;是我国沙荒区最大的一类树种。从边坡绿化的角度看,沙柳根系侧根发育良好,具有较好的分化性能。

5.2地瓜藤的應用

地瓜藤具有较强的生命力,喜欢光照,喜欢潮湿的气候,耐干旱、贫瘠土壤。对土壤的需求并不严格,具有独特的叶片、鲜红的枝干、常蔓生、具有很高的观赏性。地瓜藤有很强的根茎和叶子,可以作为水土保持地被植物用,在城市边坡绿化修复中,保护边坡周围土壤,具有良好的绿化效果和发展前景。

5.3洋常春藤的应用

洋常春藤是一种吸附型的藤本植物,它对阳光的适应性很好,对光线也有很好的抵抗力。秋季抗旱性强,春夏季抗旱性弱,适宜于树木林下、建筑物北侧等阴凉的地方种植,也可置于全光条件下。在全光条件下,要在幼苗时期进行适度的遮阴,在春季和夏天,则要及时地进行水分的补给。

5.4沙地柏的应用

沙地柏是一种匍匐向上生长的植物,整个植株状态看上去很美观,是特别好的地被植物。沙地柏喜光,喜燥,对土壤要求不严,能够在各种环境当中生长,尤其是在一些水土流失特别严重、土地贫瘠、风沙大的地方,都非常容易成活、能够迅速生长,是干旱、半干旱地区防风固沙和水土保持的优良植种。

结束语:

综上所述,仅为在沙化地区种植符合当地环境的边坡地被植物,相关单位要根据实际情况,深入开展研究工作。在实验中,要做好对照,分析不同植物的特点。试验完成后,选择符合实际使用需求的植株,发挥绿色治理的最大作用,从而降低后续维护成本,实现边坡与自然和谐共存的局面。

参考文献:

[1]冯乐.不同高陡边坡植被配置的水土保持效益研究[J].珠江水运,2021(21):17-18.

[2]王倜,陈兵,王新军,李云鹏.一种新型坡面穴植结构保水及抗旱试验研究[J].交通运输研究,2021,7(05):99-106.

[3]薄伟,王松,康红梅,王晋,薛新平.太原市五种园林地被植物抗旱性评价及抗旱指标筛选[J].北方园艺,2021(15):65-72.

[4]孙小燕,姚彦林.浅谈山区城镇绿化地被植物的应用[J].广东蚕业,2021,55(08):33-34.

[5]李艳辉,崔雅芳,张雨辰,苏治维,牟宁宁,郭金辉,崔潆心.9种园林地被植物

作者简介:尹鸿波,1985年2月出生,性别:男,籍贯:内蒙古赤峰市,本科,工程师,研究方向:土木工程

猜你喜欢
抗旱性
油菜素内酯对小麦幼苗抗旱性的诱导效应
三种三叶草抗旱性分析
胚芽鞘在小麦抗旱性鉴定中的作用研究
3种海棠叶片解剖结构与抗旱性的关系
4个烟草品种干旱胁迫下萌发和苗期生理特性及抗旱性评价
2种不同抗旱性冰草叶片解剖结构的比较
宁夏水稻抗旱性研究及综合评价
48份冬小麦主要田间农艺性状的主成分分析及抗旱性综合评价
转PEPC基因水稻的抗旱性
旱地小麦抗旱性鉴定指标研究