(2)保持物種多樣性,建立自然群落結構目前,學(xué)術(shù)界就物種多樣性在生態(tài)系統中的作用提出了很多假設,如冗余種假設、零假設、特異反應假設、鉚釘假設等,對這個(gè)問(wèn)題的看法還沒(méi)有完全一致的認識。多數生態(tài)學(xué)家認為,物種多樣性是群落穩定的一個(gè)重要尺度,物種多樣性指數高的群落,物種之間往往形成比較復雜的關(guān)系,植物鏈或植物網(wǎng)更加趨于復雜,當面對來(lái)自外界環(huán)境的變化或群落內部種群的波動(dòng)時(shí),群落有一個(gè)較強的反饋系統,可以緩沖干擾。當某一物種發(fā)生病蟲(chóng)害時(shí),不可能侵染所有的物種,即病蟲(chóng)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復雜結構,物種多樣性指數高,在一般的情況下抗外界干擾的能力強,即使群落中一種或幾種植物受到病蟲(chóng)害的危害而死亡,其他植物也會(huì )填補其留下的空白。
(3)遵從生態(tài)位原則,優(yōu)化植物配置基于物種多樣性的考慮,在利用植物進(jìn)行邊坡防護時(shí)采用的植物種類(lèi)較多,這就要求擬定一個(gè)合理的配方,因自然群落中的物種、種群不是偶然的組合,而是生態(tài)上的協(xié)調與組合。綠化植物的選配除了要考慮它們的生態(tài)習性外,實(shí)際上還取決于生態(tài)位的配置,這是生態(tài)防護工作關(guān)鍵的一步,它直接關(guān)系到系統生態(tài)功能的發(fā)揮和景觀(guān)價(jià)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態(tài)位特征,從空間、時(shí)間和資源生態(tài)位上的分異來(lái)合理選配植物種類(lèi),使所選擇植物生態(tài)位盡量錯開(kāi),從而避免種間的直接競爭。
(4)遵從互惠共生的原理,協(xié)同植物之間的關(guān)系在植物生長(cháng)發(fā)育過(guò)程中,根系作為植物和土壤的重要界面,不僅是重要的吸收和代謝器官,而且是重要的分泌器官。它一方面從生長(cháng)介質(zhì)中攝取養分和水分,另一方面也向生長(cháng)介質(zhì)中分泌離子和大量的有機物質(zhì)。當一些植物的分泌物對另一些植物的生長(cháng)發(fā)育有利時(shí),他們互惠共生,相互促進(jìn)生長(cháng),如皂莢與七里香在一起生長(cháng)時(shí),互相都有促進(jìn)作用;當一些植物的分泌物對其他植物的生長(cháng)發(fā)育不利時(shí),就會(huì )影響其生長(cháng)。群落中植物的分泌物對其他植物的生長(cháng)發(fā)育有很大的影響,在選配植物種時(shí)應高度重視。

(5)遵從固土護坡功能與美化環(huán)境兼顧原理,邊坡植物防護的主要目的是固土護坡、防止沖刷,兼有美化環(huán)境的功能。一般應選擇干旱、瘠薄、根系發(fā)達、覆蓋度好、易于成活、便于管理、同時(shí)兼顧景觀(guān)效果的草本或木本植物。邊坡生態(tài)防護植物配置技術(shù)原則是采用以水土保持為主,兼具生態(tài)景觀(guān)效果邊坡防護要考慮對整個(gè)植被進(jìn)行逐步恢復,應以林草植物為主進(jìn)行生態(tài)模式配置,有利于固土護坡,防止水土流失,改善邊坡景觀(guān)和行車(chē)效果,有利行車(chē)安全。以適應生態(tài)學(xué)理論為依據,尊重自然、正視自然、保護自然、恢復自然,兼顧生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,以達到四季常綠并可體現有當地特色的景觀(guān)效果;同時(shí)在選擇植物種類(lèi)時(shí)要堅持生物多樣性,多科屬結合,喬、灌、草結合,營(yíng)建喬、灌、草結合的多樹(shù)種、多結構、多功能的復層生態(tài)景觀(guān)群落,有效增加綠量和綠葉面積,挖掘單位面積上的潛在生態(tài)力,提高葉面積指數,整個(gè)綠化沿線(xiàn)注意立體空間上的線(xiàn)條變化和節奏感。但應在考慮氣候、土壤、立地類(lèi)型的基礎上,優(yōu)先選擇耐干旱、耐瘠薄、抗污染、觀(guān)賞性強的樹(shù)種及草坪地被植物,既能適應當地土地條件,又能滿(mǎn)足綠化的要求,達到功能、藝術(shù)、科學(xué)的統一。
3.邊坡綠化工程中的難點(diǎn)問(wèn)題及對策
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。
(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),在養分水分供給較差的邊坡上都會(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。
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。
(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)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。
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。