北京西山防火道路边坡恢复规划研究

北京西山防火道路边坡恢复规划研究

1项目范围的总结西山林场位于北京海参崴、景山和门头沟三个行政区，总面积59933公顷。1.1阳坡厚层土壤条件西山林区属太行山余脉,属低海拔石质山区,平均海拔300~400m,坡度15~35°,阴坡一般较陡,可达30°,阳坡相对较缓。林区内地质变化复杂,主要岩石为硬砂岩,其次有辉绿岩、软砂岩等。土壤发育层次不明显,含石砾较多,一般土层厚度40cm左右。气候属温带大陆季风气候,冬寒夏热,春季干旱多风。年平均降雨量630mm,集中在夏季,6-8月的降雨量占全年的70%以上。西山林区主要为建国后人工次生林1.2林分构成不合理,生态结构单一西山林区森林生态系统以人工林为主,林分构成不合理,纯林较多,生态结构单一。生态系统脆弱、植被群落恢复缓慢、易破坏、难恢复是我们面临的现实1.3森林公园内部防火道的建设,为森林景观的发展提供了基础西山地理位置重要,生态、景观保护等级较高,为了更好的保护森林资源,修建和改建了防火道路。防火道路的修建起到了林火阻隔和实现快速交通、迅速扑救的作用,同时也完善了道路系统,为森林公园的开发奠定了基础。防火道的建设不可避免的形成道路沿线山体破坏,尤其是山体陡峭地段,开挖创面较大,垂直高度可达10m左右,造成山体裸露、植被破坏,道路沿线生态系统断裂和景观环境被破坏。另外岩体崩塌现象时有发生,造成水土流失、泥石流和滑坡,存在着严重的安全隐患,亟需进行生态恢复。2植被恢复的原则西山防火道路边坡生态修复要根据生态学、系统工程原理、林学理论,设计、营造人工复合生态系统工程,实现边坡生态系统的可持续经营。在工程的设计和实施中基本原则如下。(1)生态优先原则。以恢复和营造良好生态环境和取得最佳的生态效益为首要目的。采取恰当的恢复和保护措施,培育和保护目标植物,逐步向自然群落过渡,最终形成一个自我更新、进展演替、稳定高效的生物群落。(2)注重景观原则。植被恢复过程同时也是景观恢复过程。要考虑工程本身的景观效果以及与周边环境的协调统一。注重植物选择的观赏性,创造一个赏心悦目和美观得体的生态景观。(3)因地制宜原则。根据待恢复区域的具体情况,因地制宜选择多种植物配置,增加生态系统的稳定性和可持续性,以及植物的抗逆性和适应性。(4)防灾避险原则。植被生态恢复涉及生态环境问题和工程技术问题,因此,在工程建设中要确保技术安全、可靠,防止造成新的生态问题或二次污染。3分析了西山道路坡面的区位条件西山防火道路边坡项目区位于北京市西山试验林场的卧佛寺分场和魏家村分场,项目区面积约78.13hm3.1坡度、坡度与保水植物的生长通过对项目区的坡度调查,项目区内局部地形变化大,既存在坡度在20°-70°、高度在几米到几十米的垂直边坡,也有地形起伏不大的平缓边坡。坡地与平地不同,具有不同的坡度,在降水量相同的情况下,坡度越大平均面积的降水量越少,在水易流动的斜面很难储水,降雨后立即形成地表径流,冲刷而下,因此植物生长受到影响。如果靠周边植物的自然生长来建成植物群落的话,其最合适度为25°以下,超过25°会引起表层侵蚀,损毁。坡度在25~30°时,植物的生长略有不良,同时为了防止滑坡或雨水冲刷,需要采用技术手段稳固山体。超过30°时,植物的生长明显不良,绿化施工非常困难,而且施工费用和后期养护成本高。3.2树体及植物耐光植物通过对项目区的坡度调查,项目区80%以上为东南阳坡,余下的为西北阴坡。阳坡光照强烈,坡面干旱缺水,要选择耐旱喜光植物;阴坡光照较短,土壤水分较好,要选择耐阴的植物3.3岩石裸地的切土坡面项目区土壤主要为山地褐土,土层较薄,一般20~50cm,土壤中石砾含量多,立地条件较差。同时项目区有坚硬岩石和松散堆积物两大类。坚硬岩石裸露在山坡,松散堆积物分布在山前地带,主要以白云岩、砂页岩、砾岩、辉绿岩等为主。开切山体形成的坡面,其断面有表土层,石砾土层直至基岩,除表土层外,大多部分几乎没有养分,土壤的物理性质也不良,而且很干燥,水土流失严重。还有坡面侵蚀的岩面、石砾的崩落的问题,所以在这样的切土坡面进行绿化时,需要采取一些必要的措施。在硬岩和软岩的岩质坡面山,如果没有风化而产生的龟裂和裂纹,不进行改良很难进行绿化。3.4降雨、地下水位项目区气候属暖温带大陆性季风型气候。夏季温暖湿润,冬季寒冷干燥。项目区位于低山地带,由于近几年北京地区整体降雨量减少,实际降水量仅400~500mm左右,年内降雨量极不平衡,地下水位降低,水资源相对缺乏。在绿化工程中,植物枯死的原因大多数是由水分条件引起,特别是大多受降雨量的影响。坡地与平地相比各方面的条件都很差,而且土壤存水量差,所以在坡地进行绿化时,要充分注意土壤含水量的改善,保证水分供给。3.5荆条、新生儿的入口项目区主要为20世纪50年代人工营造的人工林,主要树种有侧柏、油松、白皮松、元宝枫、槲栎等。主要灌木群落有胡枝子、荆条、孩儿拳头(Grewiabilobavar.parvifloraHand.Mazz)、酸枣、薄皮木、绣线菊(SpiraeasalicifoliaL.)等。项目区植被生长覆盖率高,基本形成稳定人工次生林群落和灌木群落,施工后道路两侧植被破坏,形成裸露土石边坡,局部地区有残留灌木根茎,如刺槐、荆条、酸枣,已有萌蘖现象。4西山地区道路边缘的土壤固结和植物群落生态条件的恢复4.1边坡生物处理固土护坡、涵养水源,防止水土流失,杜绝塌方、落石等次生灾害是项目建设的最基本目的,解决方法也比较成熟,手段也比较多。坡度小于25°的边坡经过简单坡面处理,清理碎石,直接采用植被恢复手段即可;坡度大于25°,自然气候如雨水冲刷会引起边坡表层侵蚀,损毁,植物生长略有不良。为了防止滑坡,可采用工程技术手段包括浆砌挡土墙、生态袋垒砌护坡等稳固山体。4.2植物生态恢复工程现状植被恢复和生态植物群落的建立是生态修复过程中2个阶段。植被恢复较为容易,但是植物群落的建立并保证植物群落的可持续性则要求更高,是生态恢复能够持续发挥作用的基础。因此,在植物生态恢复工程中,对项目区域进行改造,营造适宜的植物群落生境十分重要。西山林区土层较薄,一般20~50cm,土壤中石砾含量多,立地条件较差,对植物生长不利。为了保证苗木成活率,达到绿化效果,必须通过场地土壤的改良、植物种类的选择、后期养护管理、新型生态绿化技术的应用等措施再造适合植物生长的生态环境。5西山地区道路边缘的生态恢复和植物景观的改善5.1生态设计与植物配置相结合的基本原则防火道路的修建造成了大面积的山体裸露和植被破坏,与周边郁郁葱葱的山林景观形成了强烈的视觉反差。其视觉污染主要体现在两个方面,一方面西山作为首都西部的绿色背景,在其身躯上形成的裸露的山体严重破坏了城市的整体景观;另一方面,防火公路又是开展森林旅游的主要游览道路,而现在道路两侧山体裸露,寸草不生,尘土飞扬,造成了大面积的视觉污染,严重影响了森林整体景观形象,其需要解决以下问题。(1)恢复整体景观形象。要恢复其绿色本底色彩,尤其是外观较为明显区域,可通过种植草灌、栽植大树遮挡裸露山体等方式尽快复绿,改变远观视觉形象。(2)结合项目区域的立地条件和植被特点,选择适应当地的乡土植物建立合适的植物群落,保证植物群落的景观效果和生态可持续性。根据气候条件、土壤条件,坡向等,选择符合耐寒性、耐旱性、耐阴性以及对土壤的适应性的植物种类,植物种类组合要与周边生态系统相适应,与原有植物群落协调。乔木树种可选择选择白皮松、侧柏、油松、山桃、山杏、栾树等,灌木可选择抗旱性较好的连翘(Forsythiasuspensa(Thunb.)Vahl)、金银木(Loniceramaackii(Rupr.)Maxim.)、胡枝子、沙地柏(Sabinavulgaris)、紫穗槐(AmorphafruticosaLinn.)等,草本选择易于管理又具有景观效果的紫花地丁(Violaphilippica)、二月兰(Orychophragmusviolaceus)、石竹(DianthuschinensisL.)等。(3)植物配置与道路景观结合,创造出动感、富有色彩的山区道路景观形象。如以整齐、规律的种植形式突出道路纵深景观,曲线段尽量扩大绿化面积,形成各有特色的景观道路。5.2生态护坡与景观改造结合西山道路边坡绿化要满足固土护坡、植被群落恢复、绿化景观价值提3方面作用,因此在设计上也必须丰富多样,满足多层次,可持续发展的需要。因此主要考虑以下两种绿化模式和3种工程技术措施。针对不稳定碎石坡面、土壤含量较少的地段,坡面大于5m,角度大于45°,且要求近期见效的边坡,处理方式以采用生态袋垒砌护坡和厚层基质喷附技术为主,快速建立乔灌草结合的植被群落,满足生态护坡要求。在后期养护中,逐步控制草灌生长量,注意保护天然落种,为自然生态群落的演替创造良好环境,建立稳定的生态群落。景观改造模式主要针对是土质相对极好、或有条件进行高标准土壤改良、坡面3~5m、角度小于35°的坡面,以及道路交汇处和景点附近区域。采用园林植物造景的手法对道路两侧绿化带进行修饰,形成有规模彩叶景观、林荫景观道、香花景观道,从而达到春花、夏香、秋色、冬青自然景观效果。植物选择以符合周边环境相融合,同时又能凸显景观特点的乔灌及花卉植被,如白皮松、油松、元宝枫、黄栌、连翘、暴马丁香、锦带、甘野菊、波斯菊等。目的是结合西山森林公园建设,以道路边坡绿化为契机,建设优美景观形象,提升森林公园景观价值。6边坡绿化水平生态、环境、景观是一个城市综合竞争力的重要组成部分,伴随着城市化进程的加快,片面追求速度和经济效益,不注重人与自然的和谐,必然会导致自然环境的恶化和生态问题的出现西山作为首都西部的生态基础和景观本底,对于城市的可持续发展具有举足轻重的作用。作为肩负防火功能和森林旅游功能于一体的道路系统,边坡绿化水平直接影响着西山林区生态系统的完善和景观质量的提升。因此,本文对西山防火道路边坡绿化的理论研究和实