尚衍广
中国水利水电第一工程局有限公司 吉林省长春市 130062
摘要：生态环境是人们赖以生存的基础，而边坡生态防护能不仅仅能起到边坡防护的功能，更能改善高速公路周围的生态环境，促进人与自然的和谐相处。本文首先对生态防护的概念原理以及该技术在国内外的发展进行了讲述，之后针对一些公路建设对生态环境的破化问题进行了分析，最后对边坡生态防护的应用技术与发展前景进行了讨论。
关键词：高速公路；边坡防护；生态防护
1.生态防护的概念与内涵
1.1生态防护的概念
其实生态防护这门学科会涉及到很多内容，有诸多方便，但是将这门技术单独作为一个学科的时间并不长，也就是二十多年的事情，随着人们的不断努力，有关人员在该学科上已经取得了许多重大的成就，生态防护绝对不是简单的利用植物进行边坡覆盖，而是有更为深层次的作用。用较为概括性的语言来说，边坡生态防护的意义就在与利用植物与非生命体材料的有效结合的方式来代替传统意义上的护坡方式，主要依靠植物以及植物根茎的吸附能力，利用其根茎的自然性质，起到稳固坡面的作用，从而提高坡面的抗冲刷能力以及抗腐蚀能力等等，同时绿色又能够为人们营造一种自然之感，不仅仅愉悦身心，更会起到恢复周边生态环境的积极作用。
1.2生态防护的内涵
其实生态防护的主要功能就是在护坡之上，只是这种护坡方式应用的比较巧妙，能在兼顾护坡效果的同时，重视生态环境的保护，能够有效缓解植被破坏问题，并且防止水土流失；生态防护还是对整体与局部之间关系的调节，并且利用环境自身寻求一种良好的和谐关系；同时重视生态系统内部的联系性，重视相互之间的物质交换；考虑到生态防护系统内部与外部的生态平衡，力求人为营造边坡景观与周围环境之间的协调共处，促成可持续发展；着眼于植物与生物以及植物与无生命材料之间的相互关系，努力达成生态效益的最大化。在现阶段的生态边坡防护工程中，不仅仅包括了边坡效果以及自然植被的自行恢复能力等等，还针对不同地区的不同特点，如当地植被样式以及降水量的多少以及这些植被在高速公路边坡护理中的作用到底有多大，并且将边坡的土壤性质、边坡的坡度以及土壤厚度等关键性因素进行更为深入的探讨。
2.国内外高速公路生态防护建设的现状
2.1国外公路生态防护
以美国边坡生态防护为例，其最大的特点就是自然化的应用，外国有关人员更加注重生态边坡防护与周围环境之间的协调统一，从而能充分体现出自然景观的特色与美感。我们都知道，美国是一个国土面积比较大的国家，有些地方的人口相对其他发达国家的人口密度来说相对较低，所以一些地方的人口非常少，而自身的高速公路基本上都是采用分离路基的形式，呈现出令人舒适的曲线，由此为其形成自然舒缓的边坡形式奠定了基础，也为之后边坡生态防护工作提供了有利环境。此外美国人向往自然，尊重自然，这时由于他们的生活环境与历史背景决定的，他们喜欢将热爱生活与自然的这种心理愿望体现在实际，因此在公路边坡防护中我们不难体会到他们的独有情怀，其主要特点是以自然为中心，人为因素为辅助。
而在日本我们能看到一种不同的边坡生态防护特点，即精细化，由于日本受到其国土面积的限制，再加上其中山地丘陵的数量比较多，所以他们的公路大多是以断面式为主，所以更多的将生态防护的重点放在了对坡面植被的回复以及基础研究与开发放面。他们更多的不是对自然的还原，而更加注重对自然情感的深化，将自己对自然的审美提炼出来，并加入到细节设计与施工之中，虽然这种精细化的方式会让边坡防护缺少一定的自然风情，但其确实在边坡防方面因地制宜地选择了较多的先进生态技术。
2.2我国公路生态防护
我国的公路生态防护技术的起步是比较晚的，也有着一个较为有特点的发展过程，即由简至深，其多样性不断提升，思想观念上有着一定的转变，由传统的工程防护逐渐向生态防护与绿色防护方面进行转变。在建设高等级道路的过程中，我国的生态工程技术也在不断的转现现代化，以机械喷付为代表的许多新型的植被建设技术在我国内部的许多高速公路中得到了广泛的应用。现阶段我们有着多种样式的生态设计理念与绿化模式，大大提升了我国高速公路的生态建设步伐，使得我国特色生态防护技术已初步成型。
3.公路建设对生态环境的破化问题
3.1原有生态系统破坏
由于在建设高速公路的过程中，往往都是两个大型聚居点之间的，形成点对点的关系，但是在亮点之间基本大部分都是人员较为稀少的地区，更为回归自然，由此在建设高速公路的过程中难免会对其原来的生态系统与植被造成破坏，将其分割成几个支离破碎的片段，从而使得整个地区生态系统功能整体不断下降，造成生态平衡的再调整。高速公路建设的线性特征会导致沿线的生态环境遭到破坏，甚至会在其施工或投入使用的过程中，由于施工人员或驾驶员的疏忽造成物种入侵等问题，从而打破当地生态环境的稳定性，这些物种甚至会造成整个区域呈现石漠化或荒漠化特点，其影响范围还会不断加大，既不利于周围环境的稳定性。
3.2原地质条件破坏
在修筑高速公路的过程中，由于一些工艺的影像，如路基占地、取土占地以及碎石丢弃等都会占用耕地空间，自然会导致周围环境植被覆盖率的降低，由于施工导致当地土壤环境的改变，使得表层原生植被遭到了毁灭性的打击。而地形以及以及地质条件的改变与破坏，又会引发诸多问题，如水土流失加重，从而极易发生山体滑坡或泥石流等问题。
3.3环境污染
在高速公路建成通车之后，来往车辆的不断增加，其释放出来的汽车尾气以及鸣笛与行使噪音等等，如果超过环境的自净能力又会产生诸多连锁反应。
4.生态学原理及其应用
4.1生物多样性原理
我们可以将生物群落看作是一个不断产生运动变化的体系，这个体系会随着时间的不断推移而变化，其中有些会有新的物种侵入，而一些原始物种则会消失，从而出现群落域环境向一定方向发展有序变化的效果，这种现象称之为群落的演替。群落演替的最主要标注群落在物种上发生质的变化。
生物多样性原理是为了更好的保护一定区域内的生态系统的稳定，组成生态系统的生物越多，其生态系统就越趋于稳定，这其物种的繁多与均衡，能够大大增加食物链的横向交织，能够起到更好的补偿与抑制作用，从而具有很高的组织功能。
从这两种生态学的理论中我们能看出，再进行边坡生态防护的过程中，我们要重视生物学规律，考虑到群落的演替等动态变化，对群落等级的提升进行控制；在实际工作的过程中，还需要考虑到生态系统的逆向退化问题，并采取有效的防止措施。边坡就是一个生态系统，中不仅仅要重视数量，更应该重视物种的过少，避免物种较为单一的而导致各种生态问题的发生；如果一定区域内部物种过多则会大大加剧生态系统内部物种之间的竞争压力，这非常不利于系统自组织功能的发挥，从而使植物群落向不健康的方面进行演化。
4.2物种共生原理与生态位原理
物种共生原理说的是存在于自然界之中的任何一个物种都不可能脱离自然环境自行发展，所以物种就是在一种共生系统以及抗生系统中更具一定的规律相互联系作用着，总是维持着生态系统内部的平衡。
而所谓的生态位说的就是在群落中的一种生物与其其他物种之间的关系，包括该物种与其他物种的不同地位、不同空间位置以及不同时间等等，其实每一个生物在生态系统内部都有一个属于自己的生态位，这就像对每个物种进行标号，没有两个物种能够同时占据一个完全相同的生态位。
以上这两种原理告诉我们：再进行生态边坡防护的过程中，要对其中的物种进行必要的筛选，使其不仅仅能顺应所在地的条件需要，更要从物种的生态特点出发，对其进行合理化分析，从而确定有关植物在环境中的适应性表现以及相应的生态位，并且要着重分析物种之间的共生关系，并在此基础之上实现植物种群之间的有效匹配。在进行物种匹配的过程中，不只是我们所理解的所处于同一地区的物种就能够进行混搭，我们要更为深入的对这些物种之间的生态位进行分析，因为就算这些物种生长在同一片区域，也有一些存在相声相克关系或生态位重叠的现象，为了从最大程度上避免这些植物之间的混合种植，有关人员一定要做足研究与准备工作，为保障边坡生态系统，提升其防护功能奠定基础。
边坡生态系统对于原始生态系统来说，由于人造的原因，所以生物多样性相对较低，而且其中的营养物质也是比较少的，由此其养分循环供应有限，属于一种较为脆弱的生态系统，由此我们就要利用植物物种之间存在的共生关系，拓宽应用交换的渠道，使植物能够得到更多的养分补给，从而提升边坡生态系统的稳定发展。
5.高速公路边坡生态防护技术
5.1设计技术
在高速公路上的边坡绿化应该有着自己独特的特点，不仅仅要体现出应有的景观与生态效益，更要满足高速公路对于绿化其他功能的需要，由此在设计的过程中应该保障春天、夏天以及秋天都有花色，并且生态植被错落有致，有着丰富的色彩，呈现出繁华却不奢华、简约而不简单的效果，从而在保障边坡稳定的同时，提升边坡质量，防治诱导视线以及眩晕等问题，对公路周围的环境进行有效改善，为高速公路驾驶人员提供更为安全的形势环境，让公路上来往车辆的驾驶人感受到形势的乐趣与享受，使其形成情感认同。
如果我们遇到有些高速公路边坡较高的情况时，通常情况我们要将更加靠近公路两侧的位置上种上草被植物，这样做的主要目的就是为了防止其树种的不断生产其枝叶会影响到高速公路车辆的正常行使，甚至还会留下重大的安全隐患。
再设计的过程中应做到土壤与植被的共同设计。我们在进行植被设计的过程中，应结合有关的生态学理论开展合理设计，植被设计的核心是如何对施工路段中的拟种植物的植物物种进行有效组合。而在进行土壤设计的过程中，应着重把控土壤养分的调节、突然结构的调节、土壤通透性的把控以及土壤酸碱程度的变化等等。
5.2建植技术
由于高速公路施工方法上的不同，所以边坡建植有着机械建植技术、人工建植技术以及人工加机械符合技术的区别。机械建植技术主要包含了客土喷播、液压喷播、连续纤维增强土喷播等等；人工建植技术主要涵盖了人工播种、铺草皮以及人工移栽等等；在人工加机械复合建植技术中主要有三维土工网垫子、刚性骨架植草、植生带、营养袋等等。
5.3管理养护技术
常用的管理养护技术主要有修剪技术、水分与养分管理技术等等。
5.4棉网状植生带技术
棉网状植生带技术中的主要应用到的材料是聚酯纤维棉网，在棉网的内部有着培养基的带状复合物以及选定的植物种子。在具体施工的过程中，我们首先在边坡上覆盖植生带，在覆盖完成后，将土体铺在上面。纤维网有着很好的防水与抗冲刷作用，在实际工作的过程中还能有有效减少下层土壤中的水体政法，从而起到保障地面温度的积极作用，为种子的发展创造良好的生长环境，最终使种子生长发芽，并住在边坡的坡面上形成具有根、茎、叶以及植生带的有机整体，真正起到边坡防护以及维护生态的作用。
5.5厚层基质喷附技术
这种技术主要是运用喷附机降各类粘合剂、保水剂以及微生物肥料等喷附到锚固镀锌机编网上后坡面上的一种机械建植技术，这种技术不仅仅能够起到保护坡面的作用，更能够为坡面植物的生长提供强有力的营养保障，通常情况下这种方法常应用于非岩质路堑边坡之上。
5.6连续纤维加固喷附技术
这种技术是指利用专业的机械对连续纤维与砂质土进行交叉喷射，从而在岩石坡面上形成一层具有一定厚度的、连续的、由砂质土语纤维相互结合而成的具有一定粘合力与抗变形能力的底基层，在这个基础之上在采用厚层基质喷附的符合技术，该基础擦汗给你擦汗给你用于岩质边坡的生态防护之中。
6.现阶段边坡生态防护工作中的几点体会
第一，我国的边坡生态技术其实正处于一个起步于发展的阶段，还有很多方面需要不断完善，该技术与我国建设资源节约型、环境友好型社会有着很多契合点，由此随着各级政府以及有关人员的重视与支持力度的逐渐增加，边坡生态技术会有着较为广阔的发展空间。
第二，边坡生态防护工作的实质其实就是利用人工的方式将生态防护的观念融入到边坡防护工作之中，使公路能够与周边环境和谐相处，融入自然。现阶段不论是在城市设计或是建筑设计的过程中，设计师们更加重视绿色建筑、生态建筑的设计，并且国家已经将这些新型、节能环保的建筑类型提上日程，受到了国家的大力支持，以及BIM的软件的大面积推广等等，由此可见国家对于绿色生态建设这方面下了很大的功夫，而高速公路作为我国的联通要道，所覆盖的范围比较大，穿越的景观带也是比较多的，且大多都处于自然环境之中，如何才能使其满足使用需求的同时，形成与周边环境的和谐统一是有关工作者需要思考的问题，而边坡生态防护技术正好能够起到这一作用，所以在实际工作的过程中我们应对各类问题进行分析，明确边坡生态防护的意义，积极学习国外在这方面的先进技术，从实践中寻找出适宜我国、适宜环境的公路边坡生态防护技术，满足各类需要。
第三，我们还应重视社会效益，采用边坡生态防护技术时，往往需要较多的建设成本，但是这些投入是值得的，该项技术所带来的收益是需要经过时间验证的，其真正效果以及对于高速公路周围生态环境的维护与促进作用都是很难用一些经济指标来进行衡量的。
第四，要保障该技术的使用效果，我们就应该从源头抓起，对设计环节进行把关，对项目的设计理念进行深入思考，从而提出满足实际需要的公路工程建设目标，不仅仅要包含资金、质量、工期与施工安全等，还应该确定生态目标。
有关人员应加强边坡生态防护技术上的研究，建设生态之路不能照搬样本，而应该根据当地的实际情况因地制宜地开展工作，通过各类应用技术的专题研究，为工程项目的开展提供更多强有力的理论支撑，为项目提供特色与亮点。
五 要做好管理工作，在施工的过程中采用精细化管理的方式，严格执行有关技术规范与国家法规，并要根据工程项目的实际情况做到灵活运用，从而在塑造个性的同时，满足于自然的和谐统一。
7.结束语
高速公路边坡生态防护技术是满足人与自然和谐相处的一种新型技术，它的出现对我国的生态建设有着很强的促进作用，日后还有这更加广阔的发展空间，但是这项技术在一些方面还存在不足之处，这就要求有关人员从我做起，不断探索钻研，完善边坡生态防护技术，争取做到“最为人做，巧夺天工”，为人与自然额和谐相处奉献自己的力量。
参考文献：
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[2]胡应林.公路建设对环境的影响及防治对策[J].科技信息，2013，20：476477
论文作者:尚衍广
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第19期
论文发表时间:2018/2/3
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