边坡生态恢复立地质量评价

0引言

立地质量评价是以植被恢复为最终目的，并在此指导下对某一立地可提供植被生长所需条件的能力进行评价.立地质量评价可因地制宜地确定不同立地的适生植物种类及其栽培建植技术，使植被恢复获得最大的生态效益和经济效益.边坡植被的自然恢复非常缓慢，应采取积极的人工办法来加快植被恢复的过程.边坡人工植被恢复是一个非常复杂的系统工程，受植物种类的选择、植被营造技术和环境、立地条件等因素的综合影响.当前，人们在全国各地研究和实践了各种各样的生态护坡模式和植被组合方式，但具体到工程中针对不同气候带、不同立地条件的边坡，实际施工中人们仍感到缺乏具体的、可操作性强的生态护坡模式和植被组合方式.在对边坡进行植被恢复之前，首先要对边坡植被恢复的潜力进行评价，以便确定植被恢复的难易程度以及不同边坡的恢复措施选择.根据植被恢复潜力评价结果，可从地形、气候、土壤、生物等各方面条件分析植被恢复的难易程度，有助于施工部分选择适宜的技术措施及后续管护措施[1].因此，研究边坡植被恢复的限制因子，并在限制因子评价的基础上选择相应的技术措施不仅可以提高施工成功率，并可减少二次施工成本及后期管护成本.因此，本文通过道路边坡立地条件影响因子特征分析评价，运用层次分析法[2]（AHP）对边坡生态恢复工程一些可量化的指标进行定量分析与评价，并构建评价指标体系，为立地质量评价及施工改善立地限制因子顺序及方法提供理论依据，从而进一步促进边坡生态恢复，引导设计和施工单位解决人工植被恢复技术难题.

1边坡植被恢复立地条件分析

1.1边坡植被恢复的特点与难点

从理论上来讲，在非极端的立地条件下，如果没有人为干扰，植被边坡上是可以自然恢复的.但这个过程非常缓慢，且会出现物种单一，群落极不稳定的现象.有试验表明[3]，在人为裸地上植被自然恢复过程长达几十年甚至百年.然而道路边坡的形成过程破坏了原有的生态系统，形成极端立地.道路边坡植被恢复与重建所面临的主要生态学问题[4]有以下几点：（1）土壤结构不良，透水性强但保水保肥能力差.主要表现在土壤原始结构在道路建设过程中破坏，变得过于疏松或紧实.缺乏土壤和水分这些植被生长所必须的天然条件，无法直接在边坡上进行植被的播种，只能通过处理，创造植被能生长的环境.（2）土壤pH值偏大，趋向碱性化大多数植物适宜生长在中性土壤环境中.当土壤pH值超过8.5时呈强碱性，一些植物将枯萎.（3）养分贫瘠.边坡的形成过程一般表土都被人为移除，所剩余的土壤或母质都缺少N、P、K和有机质，养分不平衡.（4）干旱或盐分过高引起的生理干旱.边坡土粒结构松散，保水能力差，加之地表植被破坏，因而基质水分含量极低，普遍干旱.（5）生物种类及数量少.道路边坡施工过程中表土被移除，地上植物基本被铲除，即使土壤种子库也多因表土的搬离原地而丧失.

1.2边坡立地划分因子的选取原则

边坡立地类型的划分，应坚持科学性和实用性两个基本原则，以立地分异规律为基础，达到遵循客观规律和服务于边坡植被恢复的目的.划分因子的选取应遵循几个基本原则[5-8]：（1）因子的主导性.不同区域、不同边坡类型的立地条件是不同的.在具体划分时应选择反映区域实际情况，有代表性的因子；（2）因子的独立性.单个因子反映立地情况的某一方面或侧面，因子之间尽量不相互重叠，不存在因果关系等；（3）因子的可量化性.指标尽量可用数量表达，每一项具体数值反映的立地条件相一致.(4)因子的可操作性.指标所需的资料应容易取得，计算方法须容易操作，避免计算复杂、采集困难的指标.1.3影响立地质量因素分析划分立地类型，首要问题就是认识和掌握不同立地条件的差别和特点，研究调查区环境因子对植被恢复的影响，找出制约性和潜力性因子[9].按照影响立地条件的环境因子的来源，可分为土壤、地形、气候水文、生物等四大类型.立地质量的优劣主要由这四类因子决定.土壤因子包括土层厚度、土壤质地、土壤有机质含量、土壤含水量、土壤pH、土壤紧实度；地形因子包括坡度、坡向、坡面破坏程度、坡面形成时间；气候水文因子包括降水、气温、灌溉条件、生物因子包括现有生物种类、现有植被覆盖度.

2边坡植被恢复立地条件综合评价

2.1评价指标体系的建立

边坡植被恢复立地质量评价涉及很多类评价指标，这些指标具有显著的层次结构，且彼此对评价结果的影响程度不同.依据立地质量影响因素组成、因素之间关系及其层次结构，构建综合评价层次结构模型，以立地质量评价为目标层（A），土壤（B1）、气候（B2）、地形（B3）、植被（B4）作为准则层，结合实际情况，构建立地质量评价指标体系.具体见表1.

2.2权重的确定及指标层次排序

在影响立地质量的众多因子中，有很多无法定量分析的因子，而且经验型很强.对各立地因子进行分类并赋以权重，然后咨询专家打分得到综合评价结果，实现由定性因子量化过程，对立地质量进行评价.本研究应用层次分析法（AHP）构造一系列下层对上层因素两两比较相对重要性的判断矩阵，从而进行权重计算.然后用计算判断矩阵的特征值和特征向量方法进行层次单排序.判断矩阵需经过一致性检验，检验指标CI值越大，一致性就越差.之后进行层次总排序.将各个具体指标相对于准则层的权重与准则层相对于目标层的权重相乘即可得到每个指标在立地质量综合评价中所占的权重[10].各级指标权重计算及排序见表2～表7.

3结论

（1）从层次排序可以看出，在边坡植被恢复立地质量评价过程中，诸多限制性因子中，土壤所占的比重最大，达到51.25%，说明土壤是边坡植被恢复的主要限制因子，决定了人工植被恢复成功与否，这与很多生态恢复实例及研究情况基本一致.

（2）从层次总排序可以看出，在边坡植被恢复立地质量综合评价的限制因子中，对边坡植被恢复影响最大的因子依次是土层厚度，坡度、坡向、土壤质地、降水量，现有生物种类、坡面破坏程度、土壤有机质含量、气温、土壤含水量、现有植被覆盖度、坡面形成时间、灌溉条件、土壤pH、土壤紧实度.从上述讨论可以看出，边坡植被恢复的主要限制因子是土壤贫瘠、坡度大、土壤质地不良、干旱等.气候干旱少雨是当地自然条件决定的，是人为不可克服的因子.土壤贫瘠、质地不良主要因边坡形成过程中机械切割挤压等造成，由于受技术经济条件限制，对边坡表土进行合理利用比较有难度.因此，要有效地进行植被恢复,必须立足现状，依次改善限制因子，以提高植被恢复成效.