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银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究

  开云 开云体育APP开云 开云体育APP开云 开云体育平台开云 开云体育平台开云 开云体育平台通过调研半荒漠化区域特殊的地形、水文、气候、植被等情况,尤其是该区域已建高速公路的生态恢复、景观绿化成效等,对银百高速公路宁夏段周边地境、生境展开深入分析,进行现场采样、实验筛选出适应该路域环境生长的本地乡土植物,重点优化公路线形景观植物配置思路,并依据盐池县及周边地域文化特色,结合当地人文与生态环境要素,在遵循生物多样性、景观多元性、植被适地性等生态设计原则下重新营造该公路线形景观生态,为银百高速公路建设绿色公路示范路打好基础。

  宁夏回族自治区交通运输厅2018年度科技计划项目,项目编号201800169;在我国西北地区荒漠化面积较大,占全国土地面积的27.33%。在荒漠化区域建设高速公路,是连接我国西部省、自治区的战略通道,其路域沿线景观绿化是维系西北地区高速公路稳固与畅通的重要生态屏障。因此,探索该区域道路绿化景观营造的创新模式尤为紧迫。

  现阶段,我国多数高速公路的景观设计仍停留在道路绿化的最基本层面。尽管它可以满足现有的安全驾驶要求,但在环境完整性和生态方面仍然存在较大差距。从公路植被现状可以看出,单一乔木简单绿化模式的公路建设不能完全满足区域经济发展的需要,应将景观营造的整体构建理念融入公路建设中。如王红英等[1]提倡要通过生态补偿设计恢复和重建由于破坏而退化的生态系统,来构建公路景观安全格局;赵燕兰等[2]提出公路生态设计策略应从边坡防护,相互连接区域等方面进行调整,以优化绿化结构;李剑宁[3]表示西部欠发达地区应该利用好独特的自然资源,在景观植被上要保留原生乡土植被;谢梁萍[4]认为应该注重高速公路与沿线景观的协调性,将周边人文景观与自然景观完美融合在一起。

  境外对道路景观营造的研究始于20世纪60年代,美国在这方面研究较多,其重点是研究道路景观的美学评价。20世纪90年代,荷兰和澳大利亚的学者首次提出了对道路生物物种的生态影响的研究。西方国家对高速公路及其周边景观的研究,与自然地理、生态、林业、环境等密切相关,最终目标是在高速公路建设过程中尽最大努力保护自然景观和生态环境,为高速公路沿线居民提供优美多样的生活空间,提供快速、安全的出行环境。

  本文通过对银百高速公路宁夏段(以下简称银百公路)景观营造展开研究,以该路域的生态恢复、景观提升为依托,重点探究路域线形景观营造的一些具体设计方法、措施,旨在为半荒漠化区域高速公路整体景观营造技术方面存在的问题与难点,寻求具体的解决方案和技术突破,并提供技术支持与保障。

  银百公路地处黄土高原与内蒙古高原的过渡地带,毛乌素沙漠南缘。起点始于宁夏吴忠市盐池县高沙窝镇,终点止于甘肃庆阳市环县甜水堡镇(如图1所示)。该路段从南向北表现为由流水侵蚀的黄土地貌向干旱剥蚀、风蚀地貌过渡。线路所经丘陵、平原地区,地势起伏较缓,呈波浪状,地形完整;黄土梁峁区,山峦层迭,沟壑纵横,地势起伏较大,冲沟强烈发育,地形破碎(如图2所示)。区域气候属于大陆性中温带干旱气候区[5],干旱少雨,蒸发强烈,日照时间长,太阳辐射强,昼夜温差大,年均降雨量为292.1 mm。该路域内植被覆盖较少,局部段落沙漠化严重,植被以人工种植柠条、沙生植物为主。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图1)

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图2)

  由于半荒漠化区域景观极为单调,路域线形景观营造的过程中应充分挖掘沿线的人文历史元素,以各处地域性景观要素为主线串联重要节点,展开深入分析,在传统自然景观基础上融入人文特色,打造具有地域特征、风格的典型路域景观,促进沿线各地区路域性景观的交叉融合发展,提升道路的整体景观品质。因此,银百公路沿线多处自然村落群、窑洞、长城遗址、烽火台等人文历史要素可以作为典型景观素材充分利用,在景观空间序列构建中很好地融合人文与自然元素,营造宁夏西域特色景观环境,凸显宁夏的悠久历史和风土人情。

  盐池至中宁高速公路所处区域也是典型的半荒漠化区域,生态环境脆弱。该线路的东部风蚀、风积严重。黑沙蒿、甘草、苦豆子以及沙生禾草、沙生杂类草植被占据了绝大部分地域;沿线西部荒漠植物如猫头刺、刺旋花侵入,分布面积也在扩大;白刺、盐爪爪等盐生植被的面积也在增加。道路边坡主要以小叶锦鸡儿、柠条锦鸡儿、细枝山竹子、蒙古山竹子、沙冬青等植物为主要绿化植物;护坡道、碎落台主要以沙柳、红柳、醉鱼草等植物作为主要绿化植物。

  青银高速公路所处区域属鄂尔多斯台缘剥蚀丘陵,地面切割严重,呈波浪起伏状。地表以开云体育 kaiyun.com 官网入口沙生植物为主体,多为黑沙蒿、苦豆子、甘草等。护坡种植有刺槐、新疆杨、旱柳、沙枣等;路基坡面混种有多枝柽柳、紫穗槐、小叶锦鸡儿等。开云体育 开云官网

  通过对同处于半荒漠化区域已运营的两条高速公路的调研,梳理、分析植物生长的优劣态势,可以为银百公路提供有力的植被存活和景观成效的印证,是该路域线形景观营造植物选择的重要依据。

  通过对银百公路沿线针对性的生境与地境调查,可以明确公路沿线存有的植被数量、种类,乔木、灌木、草本植物占植物总量的开云体育 kaiyun.com 官网入口比例及各自的优势种,以及植物的多度、盖度、高度、冠幅,植物的地下生境情况等,为半荒漠化区域景观营造过程中植物的选、种、养提供理论支撑。具体操作为:根据选定野外踏勘的目标与路线,确定能够较为全面反映银百公路沿线植物种类和生长情况的样点,在样点内按照实际情况圈定1~3个植物样方;遵循现场植物生长情况和地形地貌,以样方能够代表样点植物特征、便于观察采样为原则[6],可适当调整样方大小;调查统计样方内植物种类、优势种生长情况、开云体育 开云官网盖度、多度等指标;植物种类和生长情况的样点采用开挖样坑法进行调查(如图3所示),调查内容包括土壤剖面上植物根系分布、土壤温湿度与含水率状况、土壤结构特征等内容[7];最终统计结果分析不同类型植物的根群分布范围。

  通过对银百公路沿线进行植物样方调查,对其中较为典型的优势种进行了归纳整理,结论如下:

  (1)乔木共存在11种,例如毛白杨、银百杨、旱柳、榆树、槐、杨树、紫叶矮樱、塔柏、沙枣、樟子松;

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图3)

  (3)草本植物共存在16种,例如苦豆子、猪毛菜、狗尾草、甘草、紫苜蓿、白花草木犀、蒺藜草、雾冰藜、小画眉草、白莲蒿、华北白前、长裂苦苣菜、灰绿藜、蒲公英、少花米口袋、猪毛蒿。

  银百公路所在的半荒漠化地区土壤含水率较低,土质松散,且养分含量低,需要栽种耐干旱、保水固土的植物。通过植被样方调查,天然生长的优势植物均有着良好的耐旱、耐盐碱、固土、抗风沙的特性。通过植物地境调查分析,人工种植的植物群落可以改善土壤养分情况,还有着防风固沙、固氮和保水的作用。在半干旱地区适宜生存的草本植物有苦豆子、猪毛菜、甘草、紫苜蓿、雾冰藜、猪毛蒿等;灌木有柠条锦鸡儿、小叶锦鸡儿等;乔木有毛白杨、银百杨、杨树、旱柳、沙枣等。上述植物均有良好的耐旱、耐盐碱、保水固土、抗风沙的特性,是沿线的优势物种。可以考虑种植更多的草本、灌木植物吸收水分与固氮,改善土壤搭配种植形成一个稳定的植物群落。

  通过现状调研和实验数据分析,可筛选出适宜银百公路的主要植被,为路域线形景观营造提供重要支撑。

  路域线形因公路建设而存在,其整体景观布局呈带状分布,这是典型的“线”景观。线形景观营造主要是道路两侧的边坡景观成效呈现。针对路侧两边的边坡特点,在不同的情况下进行相应绿化种植,景观效果会有所变化。银百公路线形景观营造中应遵循其半荒漠化区域地形地貌、不同地域文化、景观要素等进行针对性的设计,并重点利用道路工程开挖形成的边坡区域实施策略。

  由于路堤边坡低于高速公路水平的高度,超出了驾驶员的主要视线所示)。路堤边坡设计不应太复杂,不必设置复杂的图案和形状,景观设计以简单和大尺度为原则,由于与地面的高度不同,将其分为高路堤边坡和低路堤边坡。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图4)

  高路堤边坡填埋量多,面积大。为了稳定路基,使断面经济合理化,有必要对其稳定性进行特殊设计。为防止流水侵蚀和冲刷坡面,尤其是宁夏境内

  94+760~K112+472.11段,黄土梁峁沟壑地貌,地形呈现出山峦起伏、水土流失严重、地表破碎等特点。道路两侧地面振荡明显,高差明显,多处塌方、崩塌,工程地质条件相对较差。这就必须采取适当的坡面防护和加固措施,例如骨架植草防护(如图5所示)和边坡锚固防护等[8]。为了满足后期固土及防止雨水对边坡骨架的冲刷,主要选用适宜半荒漠化干旱环境、深根性、适合粗放管理、低矮的植物,例如斜茎黄耆、柠条、乌柳等,以此形成恰当的景观绿化层次,最终实现生态修复与景观设计的自然统一(如图6所示)。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图5)

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图6)

  ,其设计更适合将自然地形和人文环境融入到高速公路边坡设计中。道路在经过盐池县特域时,植被应该做到错落有致,将典型的盐池县滩羊、窑洞、古长城、特色村落等自然人文景观显露出来。对于低路堤边坡景观绿化,也可采用三维立体植草网的方法进行植被种植。在其造景方面,低缓路堤边坡为当地适生物种的自然繁衍提供了良好的条件,要充分考虑不同植物的生长花期,确保景观营造效果(如图7所示)。针对宁夏境内高速公路在土质、水等环境条件都不乐观的情况下,可采用客土喷播,人工栽植。选择一种当地适生的冷地型和暖地型草种混播,容易发芽、防病、快速覆盖,可以改善道路边坡的性质,达到美化边坡的效果。在路段的K74+300~K80+400段和K82+400~K94+760段为冲洪积平原地貌,地形起伏小,地势开阔,可设置低路堤缓坡,结合景观营造,形成良好车行道路景象。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图7)

  路堑边坡通常采用的防护形式有三维植被网喷播植草、挂网客土喷播、喷混植草、钢筋混凝土方格骨架。在路段

  94+760~K112+472.11地形呈山峦起伏,沟壑纵横,梁峁相间,水土流失严重,地表破碎,对于此路段高路堑土质边坡采用挡土墙与骨架边坡防护相结合的形式。同时,采取喷播植草、喷播外来土、立体植被网喷播等环境生态保护措施,确保山坡稳定,水土保持与排水并重,可以确保取得良好的景观保护效果。路堑边坡除了高路堑边坡外还有低路堑边坡,低缓路堑边坡主要以植物防护为主,营造自然景观,因地制宜,根据施工形式,少做图案种植模式,尽量以自然成分为主,充分发挥植物保护作用,达到不见黄土、固坡、减少水土流失的目的(如图8所示)。植被的合理分布,使景观呈现多样化和丰富化,让司机和乘客都能感受到自然生态之美。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图8)

  在不影响边坡稳定性和安全性的前提下,增加高路堑边坡不同景观内容形式,以宁夏地域文化为艺术形式,立足于植物的自然生态美,大胆插入图案和浮雕等,展现地域文化特色,可以令人耳目一新。例如,可以结合盐池县的红色革命历史,装置表现土地革命、抗日战争和解放战争相关历史内容的主题浮雕,加深区域红色文化主题,不仅丰富了景观内涵,还提高了斜坡的可见度并改善了地形(如图9所示)。通过落叶、常绿、高矮植被的结合,形成丰富的树冠线,也可以改善行车的枯燥感。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图9)

  护坡道是路堤边坡坡脚与取土坑之间设置的一定宽度的平台,以保证边坡的稳定性。对于边坡的稳定性,大部分坡道已经硬化保护,没有绿地,但绿化可以在地面上进行,绿化边坡的设计必须根据路堤高度合理选择植物,高大的树木可以用于高路堤,低矮的灌木可以用于低路堤。此外,本路段的边坡防护应种植耐旱、耐贫瘠的草本和低矮灌木,并配以适应性强的乔木。边沟外的绿化应兼具保护和美化功能,开云体育 开云官网可以使用浅根花卉。此区域可种植樟子松,地面撒播紫花苜蓿与雀稗混播。

  碎落台虽然宽度较窄,但却是地面和路堑过渡的重要区域,在坡脚和路堑平台处种植抗旱、抗贫瘠能力强的低矮灌木和乔木。将藤蔓类在坡顶进行垂直植被种植,增加坡地绿化量,遮蔽硬环境,改善视觉景观。在本路段地质条件较好、土壤相对肥沃的平坦区域,可选用颜色适宜的花卉,其主要作用是缓解单调的防护设计,减轻驾驶员的压抑感。路段部分区域碎落台可种植金叶榆,地面撒播苜蓿和雀稗混播。

  由于银百公路位于半荒漠地区,雨量少而蒸发大,水资源极其宝贵。线形边坡景观植被前期成活和后期运营正常养护对水需求很大,需要合理保存和利用水资源,主要可采用以下方法。

  在银百公路道路两侧建设浅碟形生态边沟进行雨水收集。边坡坡面、路基坡脚、护坡道等均可采用雨水集蓄技术,将雨水资源作为水资源重要补给的组成部分,利用收集的雨水、雪水作为后期道路管理、植物养护等的补给水源(如图10所示)。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图10)

  水窖具有成本低、使用时间长以及建设简便等特点。根据银百公路路段的环境特征,集水窖适合使用。结合银百公路生态边沟修筑集水窖蓄水工程设施,把集流面所汇集的径流拦蓄储存起来,以备后期利用(如图11所示)。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图11)

  滴灌技术不会造成深层渗漏和地表径流,使蒸发量降到最低限度,以低用量、高频度的方式适时适量向根区供水,使得植物在整个生长期里保持均匀的营养水平,从而保证良好的植物景观形成条件。银百公路全线一百多公里,路线较长,且沿线水源较少,运营期边坡等区域的景观植物养护与灌溉用水,采用滴灌技术及其他适宜的节水灌溉形式(如图12所示)。

银百高速公路宁夏段路域开云体育 开云平台线形景观营造研究(图12)

  银百公路路域线形景观营造难度系数虽说较大,需要大胆探索新技术、新方法、新思路,从建到养逐步落实好每个环节的技术要求,实施好景观设计策略。在银百公路路域线形景观营造中经验如下。

  )遵循银百公路创建绿色公路典型示范工程的理念,以“生态保护与节约优先”和“景观+生态”营造理念、“自然恢复+工程治理”的综合治理思路,因地制宜,逐步施策,有效实施生态修复。(

  )结合半荒漠化区域的气候特征,选取天然生长,具有深根性、耐旱性、耐寒性、保水固土、抗风沙、耐盐碱性等特点的优势种植物为景观绿化优选植物。(

  )针对银百公路路域线形景观营造特点,从多维空间尺度去把控高速公路景观生态需求,并结合当地特有的地形及地域文化融入到生态景观设计中,从原本单纯的水土保持、交通安全功能发展到生态、科学、环保、艺术相结合的景观营造模式。参考文献

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