《黄土区公路边坡防护植物适应性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黄土区公路边坡防护植物适应性研究（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、长安大学硕士学位论文黄土区公路边坡防护植物适应性研究姓名：郭月芹申请学位级别：硕士专业：道路与铁道工程指导教师：沙爱民20040101摘要本文根据黄土区影响植物生长的因素，考虑气候、立地条件、土壤水分、养分和土壤质地，结合现有的植被分区，初步提出了黄土区适合土壤组成的新的植物分区，确定了各区适合的植物。在此基础上，从公路角度出发，通过分析不同植物对气候、土壤环境的适应能力，确定了适应能力强的植物；通过计算公路边坡上汽车尾气的排放量，分析公路周围的环境污染程度，选择了抗污染能力强的植物；考虑植物对边坡整体的作用，根据植物对土壤的抗侵蚀能力和对边坡稳定性的提高作用，选择了对黄土区公路边坡作用好的植
2、物i 结合植物的生态特性、经济价值，对黄土区适合公路护坡的植物进行优劣分级，确定了黄土区适合土壤组成的公路边坡防护植物分区，为黄土区边坡植物的选择提供了依据。关键字：土壤质地、尾气污染、边坡稳定性、水土保持A b s t r a c tA c c o r d i n gt ot h ef a c t o r so f i n f l u e n c i n go nt h ep h m t Sg r o w t hs u c ha sc l i m a t e 、s i t ec o n d i t i o n s 、w a t e r 、n u t r i e n t 、q u a l i
3、t yo fs o i l ，t h ep a p e rp u t sf o r w a r dt ot h en e ws u b a r e a so fp l a n ta d a p t i n gs o i l Si n g r e d i e n ti nt h el o e ：s sa r e aa n do f f e r st h ec h o i c eo ft h es u i t e dp l a n tf o rd i f f e r e n ts u b a r e a s B a s e do nt h i s ，f r o mt h ev i e wo ft
4、h eh i g h w a y ，t h ep a p e ra n a l y z e st h ed i f f e r e n tc a p a b i l i t yo fs u i t i n gc l i m a t e 、s o i l Se n v i r o n m e n tf o rd i f f e r e n tp l a n t F u r t h e r m o r e ，a s c e r t a i n st h ep l a n tt h a th a sb e s ta d a p t i n gc a p a b i l i t y r b r o u
5、 g hc a l c u l a t i n gt h ev o l u m eo fo f f - g a sd i s c h a r g e db ya u t o m o b i l e ，a n a l y z i n gt h ep o l l u t e dd e g r e eo ft h ee n v i r o n m e n ta r o u n dt h eh i g h w a y ，c h o o s e sp l a n tw h i c hi sm o s tp o w e r f u li nr e s i s t i n gp o l l u t i o
6、n I nc o n s i d e r a t i o no fe f f e c t so nt h er o a ds l o p ea p p l i e db yp l a n t ，a c c o h i i n gt ot h ei m p r o v i n ga b i l i t yo f p l a n t ，c h o o s e st h ep l a n tw i t hb e t t e ra b i l i t yi ns o i la n dw a t e rc o n s e r v a t i o no nt h er o a ds l o p e F i
7、 n a l l y ，a s s o c i a t i n gw i t hp l a n t Sz o o l o g yc h a r a c t e r i s t i c 、e c o n o m yv a l u e ，d e v i s e st h ec l a s s e sc fp l a n tw i t hi t sa b i l i t yi nf i t t i n gr o a ds l o p e ，f i n d so u tt h es u b a r e a so f r o a ds l o p ep l a n ta d a p t i n gs o
8、 i l Si n g r e d i e n ti nt h el o e s sa r e a ，s u p p l i e st h ee v i d e n c e si nc h o o s i n gr o a ds l o p ep l a n t ，K e yw o r d s ：S o i lq u a l 时；T h eo f f - g a sp o l l u t i o l ao f a u t o m o b i l e ；S t a b i l i t yo fs l o p e ；S o i la n dw a t e rc o n s e r v a t i
9、o n 第一章绪论1 1 课题提出的背景和意义一、课题提出的背景近年来，在国家积极的财政政策下，为了扩大内需，国家加大力度投资交通基础设施建设，公路得到了前所未有的发展，公路总里程和公路等级有了较大提高。截至2 0 0 3 年底，全国公路总里程达到1 8 0 9 8 万公里，其中，高速公路2 9 7 4 5公里。公路的建设极大地促进了沿线地区经济的进步与繁荣，许多地方提出“要想富先修路”的口号，公路在国民经济发展中的作用可见一斑。但公路的大规模建设给生态环境带来了不良的影响，公路对生态环境的破坏主要表现在公路建设对地形、地貌、水文、土壤、植被和生物资源等许多方面的影响，而对植物的破坏尤甚：1
10、施工阶段在修建公路时，由于线形的需要造成的高填路堤、深挖路堑，导致次生裸地出露，原有植物被完全覆盖；为了方便施工开设的施工便道和设在现场的许多材料拌和站、由于旌工需要开挖的大面积取土坑，大量的占用植物生长的环境，导致大量植物死亡；施工过程中，大量残渣、污水未经处理排入周围环境，一些污染性气体及粉尘也不可避免地遗失在空气中，破坏了植被生长的环境。2 营运阶段在道路营运过程中，汽车尾气的排放、汽车轮胎磨损而残留在原地的微粒；汽车上装载的污染性物质的挥发、泄漏；汽车发生临时故障时残留在现场的油污：过往行人丢弃的垃圾及其他有毒物质的遗留等给植物的生长带来了很大的污染。可见，公路的大力建设，给植物的生长
11、带来了危害，要想避免或者减少这种危害，需在气候恶劣的公路路域种植植物、恢复生态环境。与此同时，公路路域环境尤其是边坡环境并不利于植物生长：l _ 土壤立地条件差为了满足线形的需要，造成公路边坡的填挖不一，破坏了原有的地形地貌；公路路基分层碾压达到高的压实度，使得土壤密实度高，土壤的孔隙度小，植物不能正常的呼吸、发育；冬季为了快速除雪而撒的盐分给边坡植物的生长带来了不利影响；设在现场的拌和场、预制场，将大量粉尘、颗粒或材料的气味散发到空气中，污染了环境和土壤，给边坡植物的生长带来了很大困难。2 土壤瘠薄干旱路基开挖后边坡暴露出来的土为黄土母质，填筑路基时从周围取土坑取的土质多为生土，甚至掺有基底
12、石灰土和碎石沥青水泥等废弃料，有机质、矿质元素含量低，土壤瘠薄。边坡土壤由于位置的原因，保水能力低，而高速公路边坡的蒸发量比一般地面的蒸发量高一倍多，在降雨较少的情况下，高出地面的路基没有可能的水资源供给，造成土壤的干旱。3 土壤质地复杂公路坡面开挖后暴露出来的剖面中土质可能存在离石黄土、午城黄土、马兰黄土或全新世黄土中的一种或几种，土质发生变化，给边坡植物的选择带来了一定的难度。4 汽车污染严重道路上行驶的车辆排放出大量污染气体，多降落在公路两侧的某一范围内，对土壤影响最为严重的是在道路两侧0 米l o o 米范围内“1 。汽车尾气在公路两侧小范围内的集中严重污染了公路边坡植物生长的环境，给
13、边坡植物的生长带来了不良影响。5 风速大公路周围没有可挡风的遮蔽物，远道而来的空气因没有受到任何遮挡，到达公路边坡的风速远大于靠近城市和农村的公路，而高速行驶的汽车也不断的带给植物高速气流，给边坡植物的生长带来了不良因素。6 温差大这种情况在高速公路上更为严重。高速公路多为黑色沥青路面。白天吸收大量的太阳能，周围空气温度上升，高于其它地面的空气温度，路面温度最高可达6 0 7 0 “ C ；夜晚，由于地势高、风速大，散热快，使得路面以上空间的温度比周围环境的温度还低，昼夜温差大，给植物造成极为不利的影响。可见，只有经过认真选择、多方对比，选择适应性好的植物才可以在公路边坡的恶劣环境中长久生存。
14、目前选择公路的护坡植物时，多是从经验角度出发或是经调查选择植物，而没有经过详细的论证，选择的植物大多适生性不好：验收时看去，红花搭配绿叶，非常漂亮，但是经过一段时间或越过一个冬天以后，很多植物不能适应环境而发生了枯萎甚至死亡，不能达到预期效果，破坏的生态环境得不到恢复，白白耗费人力、物力和财力。黄土区地处西部，气候干旱、地貌复杂、土质疏松、土壤瘠薄、水土流失严重，在黄土区修建公路，对植被的破坏尤为严重，在恢复植被时面临的环境更为恶劣。公路建成后，由于黄土的特殊性质，边坡容易发生各种各样的问题，若护坡植物选择不当，不能有效起到护坡的作用，将会加重该区的水土流失，对现今不良的生态环境，无疑会雪上加
15、霜，势必会引起一系列连锁性的危害，并最终影响到经济的发展。因此，迫切需要对黄土区公路护坡植物的选择展开研究。二、课题开展的意义伴随着西部大开发的步伐，“十五”期间，国家加大力度投资基础交通设施建设以促进西部经济的发展，许多公路已经修建完毕或正在修建中，并快速向山区发展。黄土地区地处西部，经济落后，自然条件恶劣，气候变化剧烈，地形复杂，土质特殊，水土流失严重。选择种植适合黄土区公路边坡生长的植物，可改善公路两侧的生态环境，乃是一项利国利民的举措。只有经过精心选择的植物才能够适应黄土区公路边坡周围恶劣的环境，长期生存下来，从而可以：1 I 节约投资、降低成本经过认真选择的植物适生性好，一般不会夭折
16、或过早死亡，可以达到较好的效果，不需补种或重新种植，节约了资金，降低了成本。2 美化环境，减轻疲劳适生性强的植物可以在公路周围长期生存下来，形成整齐的绿带、漂亮的景观，提供给司乘人员美丽的景致，犹如“人在车中坐，车在画中跑”，从而减轻司机的驾车疲乏、降低乘客的乘车疲劳。井然有序的林带还可以诱导司机的视线，预防交通事故。3 净化环境、保护环境绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为碳水化合物，放出氧气，并可在低浓度范围内吸收汽车尾气中的各种污染性气体、烟尘、微粒。而精心选择的植物可以较好的抵抗公路周围污染，吸收有害物质的能力强，从而净化公路周围的环境。在公路两旁栽植的高大植物形成一个绿色屏障，可吸收、屏蔽交通带来的噪声，减轻由于汽车行驶而带给人们的噪声污染，起到保护环境的作用。4 调节气候、保护道路道路附近的植被可以改善路面的温度环境：夏天，植物通过对太阳辐射的吸收，可有效降低路面温度；冬季，两旁植物形成一：繁带，使得已被吸收的太阳能较难散发出去，相对地提高了路面温度。据有关试验：夏天公路边坡的草地比边坡裸露坡地气温低3 0
