1.前言

    生態(tài)建設和環(huán)境保護是21世紀人類(lèi)共同關(guān)注的熱門(mén)話(huà)題，也是世界各國政府和人民為之不懈努力解決的焦點(diǎn)問(wèn)題�；�本建設的快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的不協(xié)調，導致了人類(lèi)賴(lài)以生存環(huán)境的生態(tài)破壞，同時(shí)也制約了社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展，對人類(lèi)的生存和社會(huì )發(fā)展構成了威脅。因此，項目開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護兼顧是經(jīng)濟可持續發(fā)展的重大課題，在工程建設中合理利用資源、保護環(huán)境、美化環(huán)境，是我們必須正視和認真對待的問(wèn)題。

    公路、鐵路、水利等工程建設與自然環(huán)境密切相關(guān)。其工程規模大、項目多、涉及面廣，土石填挖工程形成的大量土石裸露邊坡，破壞了既有植被，對當地生態(tài)環(huán)境影響較大，以往通常采用單純的工程防護，如漿（干）砌片石、噴錨防護等，這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問(wèn)題。國家已經(jīng)十分重視工程建設中的生態(tài)建設和環(huán)境保護，國務(wù)院下達了［2000］31號文件“關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)綠色通道建設的通知”，工程建設中的生態(tài)建設、環(huán)境保護已提上議程，這對整個(gè)工程建設的可持續發(fā)展戰略的實(shí)施起到了推動(dòng)作用。

    2.邊坡生態(tài)防護現狀

    近十多年來(lái)人們開(kāi)發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護作用，又能改善工程環(huán)境、體現自然環(huán)境美的邊坡植物防護新技術(shù)，與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。

    根據不同的邊坡土質(zhì)條件，采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護技術(shù)分為：①人工種草護坡；②平鋪草皮護坡；③液壓噴播植草護坡；④土工網(wǎng)植草護坡；⑤OH液植草護坡；⑥行栽香根草護坡；⑦蜂巢式網(wǎng)格植草護坡；⑧客土植生植物護坡；⑨噴混植生植物護坡。各類(lèi)邊坡植物防護技術(shù)的主要作用及應用條件各不相同。

    2.1人工種草護坡

    人工種草護坡，是通過(guò)人工在邊坡坡面簡(jiǎn)單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類(lèi)生長(cháng)的土質(zhì)路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低兼等特點(diǎn)。但由于草籽播撒不均勻，草籽易被雨水沖走，種草成活率低等原因，往往達不到滿(mǎn)意的邊坡防護效果，而造成坡面沖溝，表土流失等邊坡病害，導致大量的邊坡病害整治、修復工程，使得該技術(shù)近年應用較少。

    2.2平鋪草皮護坡

    平鋪草皮護坡，是通過(guò)人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。具有施工簡(jiǎn)單、工程造價(jià)較低等特點(diǎn)。適用于附近草皮來(lái)源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程，是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一，但由于施工后期養護管理困難，平鋪草皮易被沖走，且成活率低，工程質(zhì)量往往難以保證，達不到滿(mǎn)意的邊坡防護效果，而造成坡面沖溝，表土流失、坍滑等邊坡病害，導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來(lái)，由于草皮來(lái)源緊張，使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。

    2.3液壓噴播植草護坡

    液壓噴播植草護坡，是國外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項邊坡植物防護措施，是交草籽、肥料、粘著(zhù)劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻，通過(guò)機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點(diǎn)是：①施工簡(jiǎn)單、速度快；②施工質(zhì)量高，草籽噴播均勻發(fā)芽快、整齊一致；③防護效果好，正常情況下，噴播一個(gè)月后坡面植物覆蓋率可達70%以上，二個(gè)月后形成防護、綠化功能；④適用性廣；⑤工程造價(jià)低。目前，國內液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門(mén)邊坡防護與綠化工程中使用較多。

    2.4土工網(wǎng)植草護坡

    土工網(wǎng)植草護坡，是國外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施。該技術(shù)所用土工網(wǎng)是一種邊坡防護新材料，是通過(guò)特殊工藝生產(chǎn)的三維立體網(wǎng)，不僅具有加固邊坡的功能，在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長(cháng)的作用隨著(zhù)植物生長(cháng)、成熟，坡面逐漸被植物覆蓋，這樣植物與土工網(wǎng)就共同對邊坡起到了長(cháng)期防護，綠化作用，土工網(wǎng)植草護坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷，在一定條件下可替代漿（干）砌片石護坡。目前，國內土工網(wǎng)植草護坡在公路、堤壩邊坡防護工程中使用較多，鐵路部門(mén)相對較少。

    2.5 OH液植草護坡

    該項技術(shù)是國外近十多年新開(kāi)發(fā)的一項邊坡化學(xué)植草防護措施。它是通過(guò)專(zhuān)用機械，將新型化工產(chǎn)品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面，使之在極短時(shí)間內硬化，而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜，達到植草初期邊坡防護目的，3～6個(gè)月后其彈性固體薄膜開(kāi)始逐漸分解，此時(shí)草種已發(fā)芽、生長(cháng)成熟，根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果，具有施工簡(jiǎn)單、迅速，不需后期養護，邊坡防護、綠化效果好等特點(diǎn)。盡管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果，但由于該技術(shù)所用的這種HYCEL_OH液還末能實(shí)現國產(chǎn)化，使得其工程造價(jià)較高綜合造價(jià)達40元/m2左右，故目前還無(wú)法推廣應用。只是在京九鐵路等個(gè)別工點(diǎn)進(jìn)行了嘗試性試驗。

    2.6行栽香根草護坡

    香根草是近十多年才被人們“重新發(fā)現”的一種禾本科植物，具有長(cháng)勢挺立，在3～4月內可長(cháng)成茂密的活籬笆；根系發(fā)達、粗壯，一年內一般可深入地下2～3m；根系抗拉強度大，達75MPa，耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲(chóng)、適應能力極強等特點(diǎn)。行栽香根草護坡就是在土質(zhì)邊坡上行栽香根草進(jìn)行邊坡防護的一種工程措施，該技術(shù)充分利用了香根草的優(yōu)良特征，具有顯著(zhù)增強邊坡穩定性和理想的固土護坡功能，大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少，還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進(jìn)一步試驗推廣。

    2.7蜂巢式網(wǎng)格植草護坡

    蜂巢式網(wǎng)格植草護坡，是一項類(lèi)似于干砌片石護坡的邊坡防護技術(shù)。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網(wǎng)格后，在網(wǎng)格內鋪填種植土，再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術(shù)所用框磚可在預制場(chǎng)批量生產(chǎn)，其受力結構合理，拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流，減緩水流速度，防止坡面沖刷，保護草皮生長(cháng)。這種護坡施工簡(jiǎn)單，外觀(guān)齊整，造型美觀(guān)大方，具有邊坡防護、綠化雙重效果，工程造價(jià)適中，略高于漿砌片石骨架護坡，該技術(shù)多用于填方邊坡的防護。

    2.8客土植生植物護坡

    客土植生植物護坡，是在邊坡坡面上掛網(wǎng)機械噴填（或人工鋪設）一定厚度適宜植物生長(cháng)的土壤或基質(zhì)（客土） 和種子的邊坡植物防護措施。該技術(shù)的特點(diǎn)是可根據地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行基質(zhì)和種子配方，從而具有廣泛的適應性，多用于普通條件下無(wú)法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機械拌和，掛網(wǎng)實(shí)施容易，因此施工的機械化程度高，速度快，無(wú)論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網(wǎng)噴砼防護要優(yōu)越，而且植被防護效果良好，基本不需要養護即可維持植物的正常生長(cháng)。該技術(shù)在公路邊坡防護中已被大量應用，在日本等國家已經(jīng)被作為邊坡綠化的常規方法加以應用。

    2.9噴混植生植物護坡

    噴混植生植物護坡，是在穩定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后，采用專(zhuān)用噴射機，將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上，植物依靠“基材”生長(cháng)發(fā)育，形成植物護坡的施工技術(shù)，具有防護邊坡、恢復植被雙重作用，可以取代傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工措施。該技術(shù)使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質(zhì)、肥料、團粒劑、保水劑、穩定劑、PH緩解劑和水等組成，其種植基材的配方是成功的關(guān)鍵，良好的配方能夠達到在陡于1∶0.75的巖質(zhì)邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷，又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長(cháng)。該技術(shù)已廣泛應用于鐵路、公路、水利等各類(lèi)巖石邊坡綠化防護工程。

    3.邊坡綠化工程中的難點(diǎn)問(wèn)題

    隨著(zhù)邊坡植物防護技術(shù)的推廣應用，各類(lèi)邊坡植物防護技術(shù)已發(fā)展成為公路、鐵路綠色通道建設中的重要組成部分，但也存在一些難點(diǎn)問(wèn)題。

    3.1邊坡植草的退化

    在公路、鐵路等工程建設中，其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低，在低投入、低養護或無(wú)養護情況下，邊坡草坪處于自生自養狀態(tài)，極易退化、死亡。因為人工種植草種生長(cháng)較弱、品種單一，隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)，在養分水分供應較差的邊坡上都會(huì )呈現不同程度的草坡退化現象，這是一個(gè)十分突出和嚴重的問(wèn)題，若草被退化得不到解決，不僅造成重復建設、資金浪費，而且起不到邊坡綠化防護效果，最終可能會(huì )引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。

    3.2噴播時(shí)的植物種子配比與最終植物狀態(tài)

    在較短的時(shí)間內把開(kāi)挖的邊坡恢復到自然狀態(tài)，施工者將面臨：①植物種子的配比如何確定；②如何考慮當地自生優(yōu)勢群落的結構特點(diǎn)進(jìn)行種子配比；③如何確定噴播時(shí)的植物配比與最終形成的植物群落之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。只有對這些問(wèn)題作詳盡的調查研究分析，才能正確指導施工，否則邊坡的植物生長(cháng)將無(wú)法實(shí)現人工強制綠化向原始植物群落的順利演替。

    3.3干旱對土體很薄的坡面植物構成威脅

    開(kāi)挖后的巖石邊坡，巖石層厚、整體性好，坡體高陡，對邊坡進(jìn)行植物綠化后，隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)，秋冬季干旱、夏伏季炎熱，土體養分逐漸流失，土壤肥力降低，如何解決邊坡呈現的無(wú)土、缺水、缺肥的狀態(tài)及邊坡植被面臨的干、熱威脅，這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態(tài)效益。

    4.邊坡綠化工程可持續發(fā)展的著(zhù)眼點(diǎn)

    可持續發(fā)展，是指在人類(lèi)與自然和諧的前提下，不斷提高人類(lèi)的生活質(zhì)量和環(huán)境承載能力，滿(mǎn)足當代人的需求又不損害對子孫后代的需求；滿(mǎn)足一個(gè)區域或一個(gè)國家的需求面又不損害其他區域或國家的需求。根據可持續發(fā)展內涵的要求，邊坡綠化工程中應著(zhù)眼于與自然環(huán)境（生態(tài)系統）的協(xié)調性和環(huán)保生態(tài)功能，結合目前國內邊坡綠化防護工程現狀及問(wèn)題，提出以下對策與建議。

    4.1注重邊坡生態(tài)防護的設計與資金投入

    在公路、鐵路設計與建設中，人們常將設計重點(diǎn)和大量資金放在它的工程功能及安全功能上，而生態(tài)功能的設計與投資力度不足，生態(tài)防護工程往往采取低價(jià)中標的方式，這種低投入、低質(zhì)量的惡性循環(huán)，使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展不夠好，抗災能力不強等。應建立和加大公路、鐵路邊坡建設、養護和生態(tài)環(huán)境保護的專(zhuān)項資金，在設計上要深入細化，根據不同氣候條件、不同環(huán)境、不同區域結合具體情況單獨設計，注重落實(shí)邊坡的生態(tài)環(huán)境保護方案。

    4.2邊坡植草退化的防治技術(shù)

    防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合，盡量模擬出當地的植物群落結構，走向本地化。實(shí)際上國外已經(jīng)開(kāi)始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的，在較高的貧瘠土質(zhì)或石質(zhì)邊坡上，采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術(shù)施工，可以將草種和灌木樹(shù)種進(jìn)行混播，早期以草坪防護為主，后期以灌木防護為主，構建喬灌草立體防護生態(tài)體系，達到恢復自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應走本地化的道路，以地帶性植被、鄉土植物為基調，適當引進(jìn)適于本地生長(cháng)條件的野生植物和外地植物。同時(shí)也應考慮淺根植物和深根植物的結合、豆科植物與非豆科植物的結合，還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物，這樣才能使植物更能適應當地氣候與自然植被融為一體，建設一個(gè)具有生物多樣性的穩定的、生命力強的立體生態(tài)群落。

    4.3積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)邊坡生態(tài)防護新技術(shù)

    邊坡綠化工程中的難點(diǎn)問(wèn)題，是對邊坡生態(tài)防護可持續發(fā)展和環(huán)境科學(xué)技術(shù)的挑戰，邊坡生態(tài)防護技術(shù)涉及到工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科，必須不斷在這些理論領(lǐng)域有所突破，積極引進(jìn)開(kāi)發(fā)新材料、新工藝及配套施工機械設備，充分吸收新的科研成果、先進(jìn)技術(shù)和工程施工經(jīng)驗，注重國際和行業(yè)間的技術(shù)交流與合作�？傊�，提高邊坡生態(tài)防護技術(shù)的科技含量，是邊坡綠化防護工程成敗的重要環(huán)節。

    目前在邊坡綠化防護工程中，液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護施工技術(shù)；在邊坡綠化養護工程中，滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節約水資源、提高成活率、促進(jìn)草灌木植物生長(cháng)的灌溉技術(shù)；在土壤肥力方面，ABT生根粉、菌根菌、農菌及各種微生物肥料的應用，具有促進(jìn)植物生根、生長(cháng)和發(fā)育，提高植物的生理機能和抗逆性。在這些新技術(shù)的應用過(guò)程中，還有許多問(wèn)題和工藝需要探討、改進(jìn)，使其成本更低、操作更為簡(jiǎn)單、效果更好。隨著(zhù)邊坡生態(tài)防護各項科研技術(shù)的不斷深入，其各項新技術(shù)新工藝的應用將日趨完善和成熟。

    5.結論

    ①在邊坡植物綠化防護施工措施中，根據目前的國情、機械化施工程度、適用性、經(jīng)濟性和質(zhì)量效果比較，液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護施工技術(shù)，符合邊坡綠化工程可持續發(fā)展的理念，值得普遍推廣應用。

    ②正確的決策必須建立在相關(guān)科學(xué)研究的基礎上，在邊坡生態(tài)防護方面，針對難點(diǎn)問(wèn)題有必要開(kāi)展系列研究，加大這方面的科研投入，積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設備，鼓勵和扶持施工企業(yè)朝生態(tài)防護專(zhuān)門(mén)化隊伍方向發(fā)展，為徹底解決邊坡生態(tài)防護可持續發(fā)展問(wèn)題提供堅定的基礎。

    ③在公路、鐵路設計與建設中，應將生態(tài)功能與工程功能及安全功能同等考慮，并根據具體情況相應提高經(jīng)費投入的比例，其可持續發(fā)展的生態(tài)效益是巨大的。

    ④邊坡生態(tài)防護工程建設，應樹(shù)立“尊重自然、恢復自然”的理念，采取一切措施，盡快恢復邊坡原來(lái)的自然植物，使防護工程的植被與周?chē)�環(huán)境融為一體。根據當地的生態(tài)植物結構，將喬、灌、草有機結合、合理配置，恢復其生態(tài)平衡，實(shí)現人工強制綠化向自然植被的自我繁衍。

李燕君 劉宜海