香根草篱在井永319 改建公路边坡防护中的应用.doc

香根草篱在井永319改建公路边坡防护中的应用程洪1 李建庆2 肖刚2 尹爱华2 杨小洁3（1.南昌工程学院 南昌 330029）（2.江西吉安公路局 吉安343000）（3.江西香根草业园林生态科技有限公司 南昌330029）摘 要：国内有关香根草种植试验都位于低海拔区，在1000m以上地区鲜有报道。本研究选择井永319改建公路工程范围内的井冈山黄洋界高海拔地区，于不同海拔高度设点试验，并与上分线香根草生长情况比较，检验其固土护坡效果的差异。结果表明：海拔高低对香根草生长和分蘖有一定的影响，即随着海拔升高，香根草生长和分蘖有减弱的趋势，但其成活率不受影响。关键词：香根草；等高植物篱技术；护坡；海拔 前言采用生物技术防护公路边坡，可以大大降低边坡防护的成本。经计算，每平方米边坡的生物防护成本不足工程措施的1/91/10。随着植物的生长，边坡覆盖面和防护作用越来越大，可节约大量的养护经费。采用香根草护坡，还可与其它植物品种搭配，创造出不同的景观，从而美化、丰富和协调公路路容。同时，植物通过自身的光合作用吸收二氧化碳，制造并释放出氧气，使公路沿线的空气洁净，并可吸收和阻滞路上行驶车辆尾气中所含的各种有害气体、烟尘、粉尘以及产生的交通噪声，减轻污染、改善大气质量。具有发达根系的香根草在水土保持方面有很好的效果，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又能发挥生态调节的作用，对高速公路护坡建设颇有广阔的应用前景。香根草等高植物护篱技术是近年来正在崛起的一项应用技术1、2，由于结合了等高种植的概念和技术优点，使水土保持生物措施和工程措施有机结合，充分发挥了作为先锋植物草种的许多优点和极强的适应性3、4，在江西、长江以南流域甚至华北都可推广应用。因此，可把香根草列为“工程用草”。 1999年10月江西省公路局与中国科学院南京土壤所在南昌联合主办了国际香根草工程护坡与水土保持讲习研讨会5，国内外近80余名专家学者莅临上分线试验现场参观，给予了一致好评。20002001年该项技术又很快推广到现有公路的改建项目中，应用于兴国、新余、都昌公路段及田波线改造、萍莲319公路、庐山环南山公路等工程，效果甚好。2002年该科技项目获中国公路学会科学技术三等奖。但上述的香根草种植试验多位于低海拔的丘陵岗地区，在1000m以上的山地区鲜有种植报道。本研究选择井永319改建公路工程范围内的井冈山黄洋界高海拔地区，于不同海拔高度设点种植，并与上分线香根草生长情况比较，进一步检验香根草固土护坡试验效果的差异。1井永319国道改建公路工程沿线自然概况黄洋界至步里段地形以山地、丘陵、山间小盆地为特征，以高丘低山地貌为主；经多次地质构造运动及河流冲刷，形成了复杂的地貌条件；路线走向基本沿山川沟谷布设。地面植被以松、杉、竹、茶及野生灌木为主；河谷阶地基本为水田、旱地或乡镇和村庄。据地质资料及路线勘测，改建路段受冲积、洪积、断裂、褶皱及后来燕山期新华运动的影响，岩层走向为向东北与西方向偏移，多系地层呈现不整合接触。造成沿线构造发育，部分区段岩层破碎、岩性复杂；地势起伏、河沟较多，地表水丰富，导致了公路边坡的不稳定性。黄洋界-茅坪段地质构造虽然相对稳定，只是由于地形复杂，路线挖方较多，边坡稳定性也较差。路线经过地区主要为龙江等，均属赣江水系。龙河发源于罗宵山脉，中下游呈淤积河流，冲刷较小；山洪水期泥沙含量较大。该区域汇水面积不大，但地下水和地表水丰富。沿线属亚热带季风湿润气候，气候温和，四季分明，雨量丰富，日照较充足，年均温是茨坪14.2茅坪17.2；极端高温34.8，极端低温-11，冬季有短期冰冻。年均降雨量1856mm左右。2井永319国道黄洋界-茅坪温湿度变化情况 图1、2表明：2002年1月至2005年12月（48个月）井冈山至宁岗县茅坪的温湿变化。平均气温与最高气温、最低气温，地面温度（0、5cm）的一年四季变化基本相一致。湿度变化中的蒸发量变化也与温度变化呈正相关，但降雨量变化不完全与温度变化同步，每年雨季图1.井冈山黄洋界至宁冈气象温度变化图-100102030405014710131619222528313437404346(20022005)温度最高气温最低气温平均气温平均地面温度(0cm)平均地面温度（5cm）多在37月，月降水量增多要比夏季迅速升温提前23个月。3、香根草植物篱技术在公路边坡工程中的不同海拔试验情况3.1 试验材料井永线2004年、2005年香根草（Vetiveria zizanioides）950万株来源于江西香根草业园林生态科技有限公司扬子洲农场香根草苗圃。3.2 试验方法香根草种植方法为等高植物篱技术1。3.2.1 井永线试验2004年9月6日在黄洋界（1350m海拔）和茅坪（1100m）的公路下边坡种植香根草550万株15万平方米。2005年4月20日在黄洋界-茅坪段下边坡种植香根草400万株10万平方米。等高栽植香根草的方法为公路下边坡按1米间距修3040厘米宽等高水平台，平台上按1520厘米左右丛间距栽植香根草（34支/丛）。 图2.井冈山黄洋界宁冈降雨量情况变化图05010015020025030035040014710131619222528313437404346(20022005)降雨量(蒸发量)(mm)月降雨量mm月蒸发量mm3.2.2 试验调查2005年6月 6日、8月20日、10月5日井永线分别调查不同海拔高度香根草的生长高度、分蘖数量和成活情况。4、不同海拔高度香根草种植试验结果4.1 香根草成活率调查香根草成活率的调查结果见表1。表1 香根草在不同海拔高度种植成活率调查结果种植地点（海拔高度）种植时间返青成活率%备注井永线（580-1350m）2004-9-685%2005年6月6日调查井永线（580-1350m）2005-4-593%2005年6月6日调查4.2 不同海拔高度香根草生长情况4.2.1.井岗山黄洋界（E 1350m）三湾（E 580m）319公路下边坡香根草生长情况见表2(2005年10月5日调查)。4.2.2 对比井永线、上分线不同海拔高度与香根草生长及分蘖关系的表现（表3）5、试验结果分析与讨论5.1 香根草的生态位宽广、能适应井冈山高海拔公路工程建设中的边坡环境图1、2显示井永线水热状况适合香根草的生长，但由于降雨量大、年均降雨达1856mm左右，一方面对公路兴修的边坡造成危害，另一方面也为香根草技术的实施带来一定的难度。5.2 海拔的高低对香根草成活率影响小表2显示井永线香根草成活率与种植季节相关性不明显。高海拔地区由于均温较低，湿度较高，香根草成活率在45月适种期栽植的达93%；9月反季节施工栽种的也达85%。5.3 海拔高低对香根草生长和分蘖有一定的影响表3显示：随着海拔的升高，其生长高度降低和分蘖数量有减少的趋势。上分线试验也有这种变化。结合上分线和井永线的试验结果比较（2000年-2005年），这种变化更有规律性。本研究虽然没有排除试验场地的土壤及其肥力的差异和生长、分蘖关键期的水、热、光的差异，设立控制性试验，但由于山区随着海拔的升高，水、热条件，土壤分布类型和土层厚度也出现有规律的垂直变化，这无疑综合影响着香根草的生长和分蘖，使其生长和分蘖必然受到限制。表2 井永319公路下边坡香根草生长情况序号地 点种植时间坡向 海拔高 度(m)平均分蘖(支/丛)平均生长高度（cm）11.三湾河边2005.358018.647.83187.144.422.A2下边坡2005.4西110015.116.25168.817.3833.A2平地(多肥)2004.9122028.08.36173.426.4544.A2下边坡2005.5西130014.855.30173.426.4555.A1下边坡2005.4南132029.376.94178.121.0466.A1下边坡2005.4东13309.662.08165.338.9677.A1平地2005.3134512.756.07137.514.488.A1下边坡2004.913485.622.73101.623.7599.A1下边坡2004.9135012.252.06147.011.02表3 不同的海拔高度条件下香根草生长和分蘖表现（井永线、上分线）不同海拔高度(m)平均生长高度（cm）平均分蘖数量（支/丛）备注1400-11001100-580580-273155.66187.1197.015.9318.6427.74-43.0井永线2005年调查井永线2005年调查上分线（2000年调查见参考资料6）5.4 香根草植物篱技术值得进一步加大推广应用香根草篱技术通过密实植物根系稳定土壤结构的研究是一个崭新的领域 7，通过多学科、多领域联合攻关深入研究根系稳定土壤机制，必将为我国防治土壤侵蚀以及生态环境恢复与重建，实现可持续发展战略发挥重要作用。这不仅对我国实施生态环境战略目标具有重要积极的意义，而且也有助于促进小流域治理、植被生态的自然修复和沙漠化、荒漠化等严重生态问题的解决；对我国迅速城市化过程中大量基础建设遗留下来的其他工程边坡、弃石土场及尾矿等人工生态恢复与生态化进程，也同样具有重要理论指导作用。参考文献1、程洪，香根草的技术应用。江西科学1998 16（3）：204-2102、程洪，香根草在我国的应用及研究综述。水土保持通报1998 28（3）：67-683、熬惠修等，广东公路应用香根草绿篱治理滑坡的试验研究。香根草通讯1997 3（1）：2-34、程洪等，公路边坡防护中的香根草等高植物篱技术的应用方法。水土保持研究2000 7（3）：67-685、Cheng Hong, Application of contour vetiver hedge technical to protection