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甘肃高等级公路绿化的探索

| 更新时间:2009.12.12    查看次数:6472
摘要: 高速公路绿化对保护路基与路面、维护公路交通安全和正常运营具有重要作用,对改善当地生态环境,实现国民经济和社会的可持续发展意义深地远。甘肃地处西北,地貌复杂,降水量少,水资源短缺,绿化树种的选择、天然降水资源的开发利用,对高等级公路绿化起着至关重要的作用。另外,就新技术、新材料和新成果在高等级公路绿化中的应用,进行了初步探讨。

关键词:高速公路 绿化 树种 水资源

绿色通道建设是贯彻落实江泽民总书记关于“再造一个秀美山川的西北地区”的重大举措,高等级公路绿化是绿色通道建设的重要组成部分。在当前西部大开发和生态环境建设中,高等级公路绿化科研、生产也受到了格外的重视。高速公路绿化对保护路基与路面、防治汽车尾气污染、维护公路交通安全具有重要作用,同时对改善当地生态环境、实现国民经济和社会可持续发展具有重要意义。

1、自然条件

1.1地貌

甘肃省地域辽阔,位于 92°13~108°46´E、32°31~42°57´N,东西最长1655km,南北最宽530 km,面积45.5万km².甘肃省地处我国西北部,为我国黄土高原、蒙新高原和青藏高原的交汇处,分属黄河、长江、内陆三大水系。地貌构造主要属鄂尔多斯地台,阿拉善--北山地台,祁连褶皱系和西秦岭褶皱系。境内地势高亢,高原和山地多,沙漠、戈壁分布广。东南部重峦叠嶂,山高谷深,山地森林植被较好,但流水侵蚀强烈,东中部大都为黄土覆盖,形成独特的黄土高原地形,沟壑纵横,植被覆盖较差,水土流失严重。河西走廊地势平坦,绿洲与沙漠、戈壁交叉分布,沙漠、戈壁植被稀疏,土地风蚀严重。西南部地势高耸,气候寒冷,有现代冰川分布。

1.2气候

甘肃气候条件:按自然分区,从东南至西北跨越了北亚热带、暖温带、中温带和寒温带四个气候带。

1.2.1热量条件

北亚热带年平均气温 14.7℃,≥10℃活动积温4000℃,极端最高气温38℃,极端最低气温-10℃;暖温带年平均气温10℃,≥10℃活动积温3000℃,极端最高气温33℃,极端最低气温-20℃;寒温带年平均气温7℃,≥10℃活动积温2000℃,极端最高气温28℃,极端最低气温-26℃;中温带年平均气温7-10℃,≥10℃活动积温2000-3000℃,极端最高气温30℃,极端最低气温-22℃左右。

1.2.2水分条件

甘肃省水资源总量为 576亿m³,按流域分,河西走廊内陆河70亿m³,黄河流域371亿m³,长江流域135亿m³,其中多年平均自产地表水为286亿m³,按流域分:内陆河流域56亿m³,黄河流域129亿m³,长江流域101亿m³。邻省入境水量290亿m³,其中内陆河流域14亿m³,黄河流域242亿m³,长江流域34亿m³。

甘肃省平均年降水量 302mm,全年总降水量为1730亿m³。其中,北亚热带年降水量800 mm以上,暖温带年降水量500-700 mm,中温带年降水量200-500 mm,河西走廊年降水量普遍小于200 mm,西端的敦煌、安西一带小于50 mm。全省降水大部分地方不足,且存在年内及年际分配不均的问题,7-9月份降水占全年降水的60-70%,造成冬春干旱,旱灾频繁。

1.3土壤

全省土壤可划分为 35个土类170个土属。水平地带性从南到北、从东到西依次分布的主要土类为黄褐土类、黑垆土类;中部、西部的灰钙土类;河西走廊的灰棕土及棕色土、黄绵土等。受地貌和气候影响,土壤的垂直分布也比较明显。

1.4植被

甘肃植被水平地带和垂直地带分布明显 .受农业开垦的影响,原始植被保存较少,荒漠草原地带和荒漠带, 植被稀疏,种类简单,山地呈荒秃岭景观,植物非常稀疏。

2、高等级公路绿化的作用

绿色通道实质上是一种在人工调控下的生态系统,是现代化交通的一个重要组成部分,其空间结构,层次结构和时间结构直接或间接地影响着高等级公路的运营水平。因此,绿色通道各组成部分在不同的空间、时间对高速公路发挥着不同的作用。

2.1安全方面

中央分隔带、路基两侧所形成的绿化带一方面可以防止眩光、诱导视线,减少驾驶疲劳,另一方面可以对交通事故起到一定的缓冲作用,降低灾难程度。

2.2保护路面、路基稳定方面

植物有盘根错节的根系和茂密的枝叶,路基边坡的绿化后,植物的承雨作用、枯枝落叶层的吸水和根系的固土作用可减少和分散地表径流,减弱地表径流的流速,减轻了径流对边坡的冲刷和侵蚀,起到路基路面稳定的作用。

2.3绿化环境、减少污染方面

中央分隔带、碎落台、护坡道、路基边坡及路基两侧的绿化带与高等级公路相互衬托,共同形成了一种景观,在美化公路的同时,由于植物的作用,对公路的温度、空气及边坡的土壤进行了调节和净化,减少风蚀,降低噪音,在一定程度上可以提高公路的运营能力,增加高等级公路的经济效益。

3、高等级公路经化的难点问题

甘肃省高等级公路绿化起步较晚,加上全省从东至西,地貌、气候、土壤等条件复杂多变,给公路绿化带来了许多困难,其主要限制性因子是水资源的短缺,主要需解决的核心问题是绿化树种选择和水资源的开发利用。

3.1绿化树种的选择

根据适地适树的原则以及多年从事甘肃高等级公路绿化的实践,我们认为要搞好高等级公路绿化建设,要对建设区域有比较清醒的认识,对不同的树种有充分的了解。

3.1.1绿化区域

我省高等级公路可绿化区域有中央分隔带、碎落台、边坡、护坡道、两侧、服务区、立交区、取弃土场等。

中央分隔带

我省高等级公路中央分隔带一般设计宽度为 1-3m,绿化的树种选择上要从以下几个方面来考虑:一是缓生性。个体生长量不能太大,以免增加修剪量,加大养护成本;二是窄冠型。树冠不宜大,以防延伸出路面而影响交通;三是浅根性。中央分隔带一般深度在70cm以内,因此选择绿化树种必须为浅根性树种;四是常绿性。防止植物枝叶脱落对路面的影响;五是耐剪性。中央分隔带绿化树种必须耐修剪,以保证绿化的效果。六是适生性。适地适树是选择绿化树种的首要原则,选择的树种必须能保证成活和正常生长发育。

碎落台

挖方地区所形成的平台,一般宽度 1-5m不等,与路面高度基本相等或略低于路面,绿化树种选择主要从以下几个方面来考虑:一是速生性,植株生长要快,以尽快对上边坡遮盖;二是常绿性,碎落台距路面较近,因此落叶树种对路面的清洁会有一定的影响;三是适生性,碎落台一般土壤条件较差,选择的树种要有一定的抗性和适应能力。

边坡

由于气候因素和挖方形成边坡的坡度原因,一般对挖方边坡不能直接进行绿化,只能间接地、使用爬藤类以覆盖的方式进行绿化。下边坡一般为 1:1.5,1:1.75的坡度,坡长二般 〉2m,绿化植物选择从以下着眼点来考虑:一是“侧根发达”,选择树种具有良好的保持水土的作用,二是“草灌结合”,以灌木为主、多年草木辅。草灌结合的方式一方面能更好的体现绿化、美化作用的发挥,另一方面草灌结合的方式更经济,实用三是“落叶树种”,落叶树种的树冠一般比较大,而每年都会形成大量的枯枝落叶层,因此,更能发挥树冠的承雨作用和枯枝落叶层的吸水作用,防止或者减少边坡的风蚀和雨水冲刷。

护坡道 

  填方路基所形成的护坡一般在 1—3 m范围,有排水沟存在,土壤条件交差。绿化树种选择主要应从美学的角度出发,一般适应的乔、灌、花、草均可以选择,考虑到排水沟和美化的因素,常常选择花灌木作为绿化的主要树种。

两侧

本文所指的两侧是填方路基从排水沟到隔离栅的范围,一般宽度 1~15m,绿化树种选择掌握几个原则:一是乔木为主的原则,隔离栅为高等级公路的边界,高大乔木具有更有效的防风、隔离噪音、遮荫等防护和醒目作用,并且从隔离栅到中央分隔带,由乔木、灌木、花草组成的防护结构从时间上可以达到有序,空间上可以做到有层次,系统上也比较稳定;二是生长快的原则,两侧绿化的树种在适生的前提下,尽可能的选择速生树种,尽可能地发挥绿化的社会效益、生态效益和经济效益;三是抗性强的原则;两侧绿化距路基较远,样护难度较大,因此,选择的树种应具有抗旱、抗寒、抗污染和抗病虫害;四是经济、实用的原则,两侧的面积较大,先则较为昂贵的绿化树种家大成本。

立交区、服务区

立交区一般有互通式和分离式两种形式,其中互通式立交绿化区域较大,比较集中,一般为高等级公路绿化的重点,往往要求绿色覆盖率达到 90%以上,因此绿化要以多年生草本为主,花、灌木造型,点缀乔木,同时,绿化所形成的绿色景观与立交所形成的建筑景观要协调统一。

服务区由于有较好的土壤条件和水分条件,绿化植物选择的余地比较大,以绿化与建筑能共同组成庭园化,并充分体现服务、休憩的功能为原则来选择绿化材料。

取弃土场

以绿色覆盖为原则,乔灌木混交绿化,同时,在较好条件下可利用取弃土场做为公路绿化苗木的培育基地。

3.1.2地理位置

甘肃省境内有两条主要公路,一是东西走向的国道 312线,另一个是南北走向的国道主干线丹拉公路,因此,要根据不同的地理位置选择不同功用的树种。按照常规,甘肃省划分为甘肃东部(六盘山以东),甘肃中部(六盘山以西,兰州以东)和甘肃西部(兰州以西)。从东至西树种选择的余地逐步缩小。

高等级公路绿化植物种类的选择要以“适树适地”为首要原则,充分做到“宜乔则乔,宜灌则灌,宜草则草,乔、灌、草结合”的方法,选择同一个植物种不能连续 10km以上,以避免形成毁灭性病虫害的发生和发现的条件。

3.2水资源的开发利用

水资源状况是影响高等级公路绿化的限制性因子,要搞好高等级公路绿化工作,首先要研究和解决的是水的问题。

3.2.1开发利用天然降水资源

甘肃从东至西年降水量为 200~600㎜不等,根据试验结果,如按高等级公路路面平均20m宽度计算,每年每公里路面的来水量可达4000~12000m3,将硬化路面当成集水面,配置修建相应的蓄水设施,按集水效果60%计,可汇集径流2400~7200 m3,将这部分可利用的水资源用于高等级公路绿化工程建设,将会起到积极作用。

3.2.2节水灌溉技术的应用

汇集雨水后的高效利用是搞好高等级公路绿化的一个重要环节,必须走节水灌溉路子。目前生产中应用较多的节水灌溉方式主要有:滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等技术,可起到节约水资源,提高成活率,促进林木、草本植物生长的效果。

3.2.3防蒸发与土壤蓄水保墒技术的应用

地面水分蒸发是造成土壤含水量低、导致土壤干旱和树木生长不良的主要原因。用化学和物理方法抑制土壤水分物理蒸散是提高雨水利用效率的重要途径,目前应用的保墒措施有:地面树穴覆塑料薄膜、覆秸秆、覆草、覆沙石、覆厩肥以及喷覆聚丙烯酸有机物等等。通过向土壤中加草、绿肥、锯末、添加土壤改良剂、增施有机肥、植树坑内铺垫整块塑料薄膜等技术措施改良土壤结构,防止重力水失散,这些措施一般可使土壤含水量提高到 20~25%。

3.3新技术的应用

提高工程技术的科技含量,是提高高等级公路绿化成败的重要环节,目前应用效果较好的主要有以下几项技术:

喷播技术

将树木、草本植物的种子与水、肥料、植物生长素(如生根粉等)、纤维物质等按比例配比,利用机械设备充分搅拌,然后通过加压,喷播在边坡面上,可提高施工工效,也有利于苗木生长。

滴灌技术

滴灌技术在干旱、半干旱地区的农业生产上正在初步推广,效益显著。我们在高等公路中央分隔带进行了初步实验,取得了明显效果,在甘肃干旱、半干旱地区公路绿化中有广阔的应用前景。

卡氏植树法的应用

卡氏植树法是由希腊乔治 .卡利斯特(George kallistratos)教授发明的一种植树方法,曾获德国、希腊专利。该方法主要适用于干旱少雨、多石多沙、土壤贫瘠的生态脆弱地区,是一种把树苗栽在装有熟土,并培植有复合稀土微肥、化肥、保水剂的塑料带内的植树方法,其主要特点是把有限的水、肥集中在植物根系吸收范围内,并阻止了水分的散失,能有效提高造林成活率。该项技术适宜在高等级公路中央分隔带绿化中推广应用。

ABT生根粉的应用

ABT生根粉是中国林科院林业研究所研制的一种新型高效光普性生根促进剂和生长调节剂,可加速植物代谢,增加呼吸强度,提高酶的活性,促进植物体内氮、磷、钾的吸收与转化,不但对促进林木的扦插生根,对提高苗木移栽成活率具有显著作用。可广泛的应用于我省高等级公路绿化中。

菌根菌的应用

菌根是微生物与高等植物吸收根形成的腐生、寄生或共生的微生物联合体。菌根真菌通过寄主植物组织获取必需的营养,并分泌多种植物激素和生长调节剂,促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。中国林科院林业研究所制出的 PT菌根剂,在造林中应用,可明显提高苗木的成活率和林木生长量。

结 论

通过对高等级公路进行立体化、多层次、因地制宜的绿化,达到美化公路、保证交通安全、实现生态恢复的目的,将高等级公路建设成集生态效益、社会效益和经济效益为一体的绿色通道。