灌木在邊坡生态防護中的作用

邊坡生态防護的主體是植物，目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物，對(duì)灌木、喬木等木本植物研究較少，實踐中也不太成(chéng)功，但木本植物在生态防護中有自己的優勢。

  1、生态防護的理論體系生态防護的目标之一是使植物存活并正常生長(cháng)。然而長(cháng)期以來，人們僅把不良自然條件下樹或草坪的成(chéng)活作爲研究目的，并在栽培方面(miàn)獲得了很大成(chéng)功，形成(chéng)了一系列在不同條件下的施工工藝或技術，如植生帶、土工網、三維網、草袋、保水劑、生根粉等。現代生态防護工程則不能(néng)僅以植物存活爲研究目的。大量的施工實踐證明，邊坡防護施工後(hòu)，有的看似達到了生态防護的目的，表面(miàn)上植被恢複了，水土流失也得到了一定的控制，但時(shí)間一長(cháng)，由于植物之間的惡性競争或外界環境不能(néng)滿足植物生态習性的要求，緻使植物生長(cháng)勢逐漸減弱，群落開(kāi)始逆行演替，剛剛恢複植被覆蓋的土地又會(huì)退化爲裸地，形成(chéng)水土流失現象。

爲發(fā)揮植物持續永久的綜合生态功能(néng)，應運用生态學(xué)原理構建一個和諧有序、穩定的植物群落，這(zhè)一點非常重要，其關鍵是護坡植物的選擇。下面(miàn)研究在不同的邊坡上制定物種(zhǒng)配方應遵循的原則。

1.1　遵從植物生态習性，因地制宜植物的生态習性是指植物生長(cháng)對(duì)環境條件的要求，包括氣候生态條件、土壤生态條件、生物生态條件等。氣候生态條件(光照、濕度、溫度等)影響植物的生長(cháng)繁殖，決定植物能(néng)否順利越冬、越夏;土壤生态條件(養分、肥力、結構、pH值、鹽分等)與植物的生長(cháng)密切相關;生物生态條件關系著(zhe)植物的生長(cháng)發(fā)育。如果外界環境不能(néng)滿足植物的生态習性，植物生長(cháng)就(jiù)要受到阻礙甚至發(fā)生退化。因此，在選配植物時(shí)應綜合考慮環境條件，因地制宜合理種(zhǒng)植。

1.2　保持物種(zhǒng)多樣性，建立自然群落結構目前，學(xué)術界就(jiù)物種(zhǒng)多樣性在生态系統中的作用提出了很多假設，如冗餘種(zhǒng)假設、零假設、特異反應假設、鉚釘假設等，對(duì)這(zhè)個問題的看法還(hái)沒(méi)有完全一緻的認識。多數生态學(xué)家認爲，物種(zhǒng)多樣性是群落穩定的一個重要尺度，物種(zhǒng)多樣性指數高的群落，物種(zhǒng)之間往往形成(chéng)比較複雜的關系，植物鏈或植物網更加趨于複雜，當面(miàn)對(duì)來自外界環境的變化或群落内部種(zhǒng)群的波動時(shí)，群落有一個較強的反饋系統，可以緩沖幹擾。當某一物種(zhǒng)發(fā)生病蟲害時(shí)，不可能(néng)侵染所有的物種(zhǒng)，即病蟲害不易傳播。植物的自然群落結構是草、灌、喬三位一體的多層次的複雜結構，物種(zhǒng)多樣性指數高，在一般的情況下抗外界幹擾的能(néng)力強，即使群落中一種(zhǒng)或幾種(zhǒng)植物受到病蟲害的危害而死亡，其他的植物也會(huì)填補其留下的空白。

1.3　遵從生态位原則，優化植物配置基于物種(zhǒng)多樣性的考慮，在利用植物進(jìn)行邊坡防護時(shí)采用的植物種(zhǒng)類較多，這(zhè)就(jiù)要求拟定一個合理的配方，因自然群落中的物種(zhǒng)、種(zhǒng)群不是偶然的組合，而是生态上的協調與組合。綠化植物的選配除了要考慮它們的生态習性外，實際上還(hái)取決于生态位的配置，這(zhè)是生态防護工作關鍵的一步，它直接關系到系統生态功能(néng)的發(fā)揮和景觀價值的提高。因此，在選配植物時(shí)，應充分考慮植物在群落中的生态位特征，從空間、時(shí)間和資源生态位上的分異來合理選配植物種(zhǒng)類，使所選擇植物生态位盡量錯開(kāi)，從而避免種(zhǒng)間的直接競争。

1.4　遵從互惠共生的原理，協同植物之間的關系在植物生長(cháng)發(fā)育過(guò)程中，根系作爲植物和土壤的重要界面(miàn)，不僅是重要的吸收和代謝器官，而且是重要的分泌器官。它一方面(miàn)從生長(cháng)介質中攝取養分和水分，另一方面(miàn)也向(xiàng)生長(cháng)介質中分泌離子和大量的有機物質。當一些植物的分泌物對(duì)另一些植物的生長(cháng)發(fā)育有利時(shí)，他們互惠共生，相互促進(jìn)生長(cháng)，如皂莢與七裡(lǐ)香在一起(qǐ)生長(cháng)時(shí)，互相都(dōu)有促進(jìn)作用;當一些植物的分泌物對(duì)其他植物的生長(cháng)發(fā)育不利時(shí)，就(jiù)會(huì)影響其生長(cháng)。群落中植物的分泌物對(duì)其他植物的生長(cháng)發(fā)育有很大的影響，在選配植物種(zhǒng)時(shí)應高度重視。

2、生态防護的現狀目前，在生态防護中草坪應用比較廣泛。根據草種(zhǒng)對(duì)氣候的适應性，可將(jiāng)草種(zhǒng)分爲冷季型草種(zhǒng)(早熟禾屬、羊茅屬、黑麥草屬、胡枝子屬、苔草屬、三葉草屬、百脈根屬等)、暖季型草種(zhǒng)(狗牙根屬、狼尾草屬、地毯草屬、鈍葉草屬、假儉草屬、馬蹄金屬、畫眉草屬等)、過(guò)渡型草種(zhǒng)(野牛草屬、結縷草屬等)。在邊坡防護工程中大都(dōu)選擇一些根系發(fā)達、固土能(néng)力強的草種(zhǒng)，如早熟禾、黑麥草、羊茅草、狗牙根、假儉草、鈍葉草、馬蹄金等，然後(hòu)采用合理的施工技術播種(zhǒng)，并精心呵護以保證一定的成(chéng)活率。早期，種(zhǒng)子發(fā)芽率高、出芽整齊，如黑麥草，播種(zhǒng)7天後(hòu)，發(fā)芽率可達90%以上，1個月後(hòu)，原來裸露的邊坡就(jiù)披上了綠裝。表面(miàn)上看，植被恢複了，水土流失得到了控制，生态環境得到了改善，但這(zhè)種(zhǒng)好(hǎo)景不長(cháng)，短則一年半載，長(cháng)則2～3年就(jiù)會(huì)發(fā)生衰退現象。如華南地區引進(jìn)的多年生黑麥草，不耐高溫、不能(néng)越夏，在夏天很快就(jiù)消失，不能(néng)完成(chéng)世代交替，但麥草在初期生長(cháng)非常旺盛，有競争優勢。爲達到四季常青的效果，在護坡工程中還(hái)常常采取冷季型草與暖季型草混播的措施，但因暖季型草在冬天枯萎後(hòu)常阻礙冷季型草的發(fā)芽、繁殖，冷季型草在夏天又阻礙暖季型草的發(fā)芽、繁殖，還(hái)是很難達到四季長(cháng)青的效果。究其原因，我們認爲這(zhè)種(zhǒng)生态防護工程旨在利用人工的方法加快植被恢複過(guò)程，往往違背了自然演替規律，在選配植物時(shí)，大多隻考慮單個物種(zhǒng)的生态習性，欠考慮物種(zhǒng)間的競争關系，忽略了物種(zhǒng)多樣性對(duì)生态系統功能(néng)的貢獻。另外，草本植物在水土保持功能(néng)上也有一定的缺憾：一是根系較淺，固坡護坡效果較差;二是群落易發(fā)生衰退，二次恢複很困難;三是管理費用高;四是外來種(zhǒng)的大量采用，對(duì)生态安全有很大風險。

3、灌木在生态護坡中的作用我國(guó)的邊坡坡度一般爲45°，有的甚至達到60°以上，單純用草本植物雖然覆蓋度大、美觀，初期植被均勻整齊，但防護效果不太理想，而栽植喬木又會(huì)提高坡面(miàn)負載，在風力作用下極易造成(chéng)坡面(miàn)的不穩定或坍塌。随著(zhe)實踐經(jīng)驗的提高，人們逐漸認識到灌木綠化具有的優勢。灌木不僅具有良好(hǎo)的抗旱、保水、保土、防風沙、降塵土、抗鹽堿等優點，而且生長(cháng)快、耐貧瘠、對(duì)土壤環境要求不高，和草本植物相比，優勢相當明顯：一是灌木類木本植物根系的先端部位能(néng)向(xiàng)土壤母質内部延伸，在吸取其營養的同時(shí)固持風化土層，增強邊坡的穩定性。二是維護管理作業量小，灌木對(duì)水、肥的需求少，适應性強。三是對(duì)小氣候的改善作用明顯，能(néng)緩和陽光的熱輻射，使酷熱的天氣降溫、失燥，給人以舒适的感覺。同時(shí)由于灌木的生物量比草本植物大，進(jìn)行光合作用吸收的二氧化碳多，吸滞煙灰粉塵，稀釋、分解、吸收和固定大氣中的有毒有害物質也較多，能(néng)更好(hǎo)地淨化空氣。但單一的灌木群落也易産生表土侵蝕，對(duì)初期的水土保持不利。因此，在邊坡防護過(guò)程中，植物種(zhǒng)的選擇以草本植物與灌木配合爲宜，二者結合，可起(qǐ)到快速持久的護坡效果，有利于生态系統的正向(xiàng)演替。

 但采用草本植物種(zhǒng)子和灌木種(zhǒng)子混合播種(zhǒng)時(shí)，有時(shí)會(huì)不盡如人意，常常形成(chéng)稀樹草原的格局，這(zhè)是因爲草本植物一般發(fā)芽早、成(chéng)坪快，往往扼殺剛剛發(fā)芽的灌木幼苗。所以在當今的綠化施工過(guò)程中，一般先種(zhǒng)植生長(cháng)速度快、成(chéng)坪快的先鋒草本植物，以達到快速恢複植被，控制早期水土流失的目的，然後(hòu)因地制宜栽植灌木。