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北京地区3种地被植物在高速公路边坡绿化中的适应性评价

孙盛年 崔虎亮


摘要 在高速公路边坡中栽植高山紫菀、赛菊芋、匍匐委陵菜3种植物,从越冬成活率、绿期、花期、盖度、根系生长情况、植株高度、对环境的适应情况、养护管理投入等方面进行观测和评价。综合来看,高山紫菀抗逆性较强,花期长,观赏价值较高,可在坡面绿化时进行推广试用。赛菊芋、匍匐委陵菜抗旱能力略低,可以在缓坡及平地等水分相对充足的地方进行推广试用。

关键词 高速公路;公路边坡;绿化植物;选择

中图分类号 S731.8  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2020)05-0135-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.05.036

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract Three kinds of plants, Aster alpinus, Heliopsis helianthoides and Potentilla reptans, were selected as materials and planted on the filling slope of expressway. The survival rate, green period, flowering period, coverage, root growth, plant height, adaptation to environment, maintenance and management input were observed and evaluated. Generally speaking, A. alpinus has strong resistance to adversity, long flowering period and high ornamental value. Thus, A. alpinus can be popularized and used in slope greening. H. helianthoides and P. reptans have low drought resistance, so they can be popularized in gentle slope and flat land.

Key words Expressway;Highway slope;Greening plants;Selection

公路边坡绿化是园林绿化工程中的重要组成部分[1],其绿化效果不仅影响公路整体景观,而且直接影响到公路边坡水土保持及路基的稳定性[2]。在边坡特殊的立地条件下,植被成活比较困难,通过合理地选择绿化植被,可以快速有效地发挥生态防护作用和景观效果[3-4]。目前护坡植被主要为五叶地锦、沙地柏、紫穗槐等植物[5],这些植物色彩单调,品种比较单一[6]。通过试验选择适宜的植被品种,筛选适合边坡种植的新地被植物,可增加护坡植被选择种类,丰富公路边坡景观色彩[7-8]。

该研究对3种新型地被植物进行综合评价,以期筛选景观效果良好、性状稳定、适合坡面环境的植被品种,丰富公路边坡植物色彩,提升公路边坡的绿化景观和生态防护效果。

1 材料与方法

1.1 材料

选择高山紫菀(Aster alpinus)、赛菊芋(Heliopsis helianthoides)、匍匐委陵菜(Potentilla reptans)3种新型地被植物,以高速公路护坡常用的五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia)为对照。

1.2 方法

选择北京地区C高速公路的下坡面为试验地点(图1),为六棱花砖砌筑土质坡面。于2018年9月栽植,种植密度为9株/m.2,栽植后进入养护期,采取和五叶地锦一样的养护措施和频率,与五叶地锦进行比较。2019年开始进行植物生长特性的观察,随机抽取5 m.2作为1个样方,进行实测,重复3次。

2019年3—11月生长季节,观测供试材料的发芽、开花、枯黄等生长状态,每月1次。7—10月每月观测盖度1次。10月取样测量植物的根系生长情况、植株高度等,并观测植物对环境的适应情况。全年收集统计养护管理行为,计算日常养护投入。

具体调查指标如下。越冬成活率(%):经过一个冬天后,发芽成活的植株占总株数的比例。

绿期(d):指植物在一年的生长期间,从植株 80%返青开始到80%的植株枯黄的天数。

花期:始花期为开花植株数占总株数达10%;普遍期为50%植株开放;盛期为80%以上植株开放。

盖度(%):指覆盖植物占地面面积的比例。

高度(cm):指植物在自然状况下的最大高度。

根系生长指标:主要观察根系的长度(cm)和数量,每个样方内随机抽取3株,重复3次。

对环境适应情况:在试验立地环境下植株的生长状态。

2 结果与分析

通过对3种植被生长季各项指标的调查,与五叶地锦进行比较,可以发现3种植物的各项指标存在明显差异(表1),3种植被在生长季均呈现出一定的景观效果(图2)。

2.1 越冬成活率

越冬成活率,直接决定着植物景观能否实现,是决定绿化景观能否成功的重要因素。试验及对照植株完成栽植后,在初冬温度降至0 ℃左右时进行浇灌封冻水,浇足浇透,之后进入冬季正常养护期,不进行特殊越冬防寒措施。在第2年春天植株开始发芽时,统计各个试验品种的越冬成活情况。经过取样观察发现,高山紫菀、赛菊芋、匍匐委陵菜、五叶地锦都可以正常越冬成活;高山紫菀、匍匐委陵菜、五葉地锦越冬成活情况良好,都在95%以上;赛菊芋成活率略低,为90.00%。通过试验发现,赛菊芋、高山紫菀、匍匐委陵菜这3种植物成活率都在90%以上,能够满足营造植物景观的需要。

2.2 绿期和花期

植物的绿期可以反映出植物的观赏特性,同时也是主要景观期和生态防护期。而增加绿期对于提高城市景观效果和生态质量具有直接作用[9]。通过试验观测,高山紫菀、赛菊芋、匍匐委陵菜的春季发芽时间集中于4月上旬前后,秋季枯黄期集中于11月中下旬。高山紫菀、匍匐委陵菜绿期较长,分别达246、243 d,赛菊芋为227 d,五叶地锦为225 d。3种新型地被植物的绿期都要比五叶地锦长10 d以上。

匍匐委陵菜属于春季开花植物,花期集中于5月,开黄色花,从始花期到花期结束,持续约87 d。赛菊芋在6月进入始花期,花色金黄,在8月进入盛花期,花期长度167 d。高山紫菀在6月有一个小的盛花期,开紫红色花,大约持续30 d,9月再次进入花期,10月进入盛花期,花期总长123 d。五叶地锦未观测到开花,暂统计为无花期。

通过试验对比发现,高山紫菀、赛菊芋花色艳丽,并且花期几乎贯穿夏秋季节,观赏价值较高,大面积推广应用,可以形成靓丽的风景线,对于营造高观赏价值的绿化景观具有重要的指导意义。

2.3 盖度

坡面植被盖度较高时,可以有效降低坡面的水土流失,对于坡面的稳定具有重要的意义[10]。通过坡面绿化,选择具有较高盖度的植物品种,可以在营造较好绿化景观点的同时,稳定坡面,保护路基的安全[11]。

通过观测可知,赛菊芋盖度略低,为85.30%,高山紫菀、匍匐委陵菜盖度分别为95.47%、95.53%。五叶地锦的盖度较好,达100%。与对照相比,赛菊芋、高山紫菀、匍匐委陵菜虽然没有达到完全覆盖,但是在坡面上未观测到明显的水土流失,对稳定坡体、防止冲刷具有良好的作用,实现了坡体的稳定功能。

2.4 根系生长情况

高山紫菀、赛菊芋、匍匐委陵菜主根不明显,属须根植物。匍匐委陵菜单株根系数量和长度较少,但是匍匐委陵菜可以通过匍匐茎自繁,快速覆盖整个坡面。高山紫菀、赛菊芋根的数量都在100条以上,根系比较发达,对稳固护坡砖、降低雨水冲刷,能起到较好的作用。

2.5 高度

高速公路上绿化植物的高度会对植物景观的塑造、行车安全视线、冬季防火养护等产生影响[12]。通过观测,高山紫菀、赛菊芋的高度在100 cm以内,并未影响行车安全视线,但是二者为宿根草本植物,进入冬季后,地上部分干枯,有火灾隐患,因此需要割除地上干枯部分。匍匐委陵菜和五叶地锦高度较低,冬季叶片枯黄脱落后,坡面上不会出现大面积的火灾隐患,因此不需要割除。

2.6 对环境适应情况

由于高速公路坡面具有土层较薄、干旱、风大等特点,因此对植物的抗逆性要求较高。从营造绿化景观及后期的养护投入等考虑,需要筛选耐旱、环境适应能力较强的品种[13]。

在试验观测中发现,高山紫菀、五叶地锦抗旱能力较强,在长时间干旱无雨情况下,仍然生长正常。匍匐委陵菜出现焦叶及部分死亡现象。赛菊芋出现打蔫,长时间干旱无雨时,坡体中部的植株出现地上部分干枯的情况。在夏秋季节,雨季水分充足的情况下,植物又恢复正常生长状态。

2.7 日常养护管理投入

栽植后的日常养护,浇水、除杂草等与五叶地锦相同。对于高山紫菀、赛菊芋等植株高度较高的,进入冬季后,天气干燥,地上部分干枯,存在火灾隐患,需要将干枯的地上部分进行刈割、清运至垃圾回收站。一年的养护周期内,试验的几种植物品种养护管理共计:刈割1次,浇灌返青水1次,除草6次。与五叶地锦相比,赛菊芋、高山紫菀多出1次刈割作业,需要投入较多的养护管理。

尚未发现病虫害,未进行病虫害防治。

3 小结与讨论

高速公路是城市生态系统中重要的廊道设施,扮演着物质传输通道、维持生态平衡的重要角色[14],而高速公路边坡绿化对于保持水土,提升高速公路生态廊道质量及景观效果具有重大意义。该试验中,从越冬成活、绿期、花期、盖度、根系等多个方面进行比较,高山紫菀、赛菊芋等都具有较好的越冬成活率,并且具有绿期长、开花持续期较长、花色艳丽、观赏价值较高、根系发达等特点。匍匐委陵菜虽然花期较短,但是可以通过自繁,快速实现坡面全覆盖,成型后低矮茂密,如同草坪,观赏特性较好。高山紫菀耐旱能力最强,赛菊芋、匍匐委陵菜耐旱能力略低。高山紫菀、赛菊芋从冬季防火考虑,地上部分干枯后,需要增加1次刈割清理,养护投入会有所增加,而匍匐委陵菜冬季不需要特殊养护。

综合来看,高山紫菀抗逆性较强,花期长,观赏价值较高,可在坡面绿化时进行推广试用。赛菊芋、匍匐委陵菜抗旱能力略低,可以在缓坡或平地等水分相对充足的地方进行推广试用。3种试验植物在后期的生长过程中是否会发生退化尚待进一步观测研究。

参考文献

[1]刘军,蒋格.高速公路生物防护与绿化分析[J].交通节能与环保,2018,14(5):72-74.

[2]龚舒,刘光华,甘泳红.高速公路边坡生态的恢复与防护[J].产业与科技论坛,2018,17(16):45-46.

[3]张琳.北方高速公路植物景观研究初探[D].哈尔滨:东北农业大学,2010.

[4]顾文芸.高速公路路体绿化研究[D].南京:南京林业大学,2003.

[5]王慧芳,罗承德.高等级公路边坡绿化植物材料选择初探[J].四川草原,2004(3):53-55.

[6]賀环宇.高速公路边坡脆弱生境的恢复性景观设计[D].郑州:河南农业大学,2017.

[7]李佳珏.高速公路边坡生态恢复植物的选择与管理[J].现代园艺,2018(5):127-128

[8]张博.浅谈高速公路绿化景观工程植物种类的选择[J].湖南交通科技,2009,35(3):97-98.

[9]张启翔.关于植物多样性与人居环境关系的思考[J].中国园林,2012(1):33-35.

[10]任柯蒙,卫伟,赵西宁,等.黄土丘陵区坡面植被盖度及其配置格局的水蚀效应模拟[J].生态学报,2018,38(22):8031-8039.

[11]侯阳.我国公路边坡绿化建设分析[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2017,19(2):231-236.

[12]周捍宏.浅析高速公路绿化对行车安全的影响[J].城市建筑,2012(15):123,139.

[13]尹剑.公路边坡生态防护及应用技术研究[D].西安:长安大学,2016.

[14]贾宝全,刘秀萍.北京市第一道绿化隔离区树冠覆盖特征与景观生态变化[J].林业科学,2017,53(9):1-10.

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