西部地区公路路域土壤肥力调控技术研究

3 西部地区公路路域土壤肥力调控技术

至今为止国内公路生态工程对路域土壤问题的重视程度远低于植被问题，究其原因主要有三点，一是工程预算设计中没有这方面的投入，成本问题限制了路域土壤的改良；二是相关研究较少，许多科学问题有待于解决；三是缺少路域土壤调控标准，施工中无所适从。

路域土壤问题与公路所经过区域的土壤的理化特性和当地的地质、地貌、气候条件有关，也与公路路域植被建植技术有关。传统的人工植树种草方法更多地是关注栽种问题，受技术条件的限制难以将土壤调控和植物栽种一次性同时解决，新型的机械建植技术如客土喷播或厚层基材喷播，由于有机械的帮助，可以将路域土壤调控问题和植物栽种问题一次性同时解决，为路域植被的快速恢复提供了保证。从公路生态建设及植被恢复施工现场勘查来看，西部公路路域土壤肥力调控技术普遍存在的问题之一是所使用的回填客土或喷播基质，不论是物理性质（粒径、团粒结构等）还是化学性质（氮、磷、钾、有机质）都很差。由此可知，必须花大力气开展西部公路路域土壤肥力调控技术研究，公路路域植被恢复的质量才能从根本上得到保证。

3.3.1 针对路域土壤肥力理化性质的调控技术

公路路域土壤中的许多因素直接或间接地影响土壤肥力的某一方面或所有方面，归纳起来，土壤肥力理化性质可以从土壤养分、土壤酸碱性、土壤通透性 和土壤结构四个方面来考虑，所以对公路路域土壤肥力的调控也可以从这些方面的调控技术入手：

（1）对路域土壤养分的调控

土壤养分是指土壤中含有的植物生长所需要的养分。植物对土壤养分的需求可分为大量元素和微量元素，大量元素是指氮、磷、钾、钙、镁、硫等，微量元素是指铁、锰、锌、铜、硼、钼、钴、碘等。一般说来，植物所需要的大量元素氮、磷、钾在土壤中含量甚少，需要调节补充，而植物所需要的微量元素，土壤中的含量基本上可以满足植物生长的需求。

公路路域土壤养分调节的主要方法是施加无机肥料（化学肥料），这种肥料的特点是养分含量高、肥效快、施用和贮运方便。主要施用的无机肥料是氮肥（硫酸铵（NH4）2SO4）、磷肥（过磷酸钙Ca（H2PO4）2·H2O）、钾肥（氯化钾KCL）、氮磷复合肥（氨化过磷酸钙）、氮钾复合肥（硝酸钾）、磷钾复合肥（磷

酸二氢钾）。施用方法是拌入土壤之中。考虑到边坡的土壤不可能像耕作土壤那样经常翻耕补充养分，只能是在边坡生态工程中的改土阶段实施，因此更提倡速效肥与缓释肥的共用。

（2）对路域土壤酸碱性的调控

土壤酸碱性是指土壤溶液的反应，决定于土壤中氢和氢氧根的相对含量，当氢离子（H+）含量过多时，土壤呈酸性，当氢氧根离子（OH-）过多时，土壤呈碱性。当氢离子与氢氧根离子数目相等时，土壤呈中性。我国长江以北地区的土壤多属中性至碱性土壤，长江以南地区的土壤多属酸性和强酸性土壤。土壤的酸碱度分级见表1。

表1 土壤酸碱度分级

pH值 强酸性 <5.0 酸性 5.0～6.5 中性 6.5～7.5 碱性 7.5～8.5 强碱性 8.5

公路路域酸性土壤的调节一般采用石灰Ca(OH)2，农村烧柴中的草木灰也有较好的效果；公路路域碱性土壤的调节一般采用石膏CaSO4，硫酸铁Fe2(SO4)3,明矾、硫磺。

（3）对路域土壤通透性的调控

土壤是一种多孔体，在水分不饱和的情况下，空气填充这些孔隙。土壤通气状况的好坏，对植物根系的生长、种子萌发、植物对土壤水分和养分的吸收产生影响。土壤的通透性与土壤质地和结构有关。粘性土，特别是从地下3～5米以下翻上来的生土，没有团粒结构，可塑性非常强，干时收缩，成为硬块，可以扯断植物的细根和根毛，并造成透风跑熵的裂隙；湿时膨胀，成为稀泥，使土壤难以透气、透水。砂土，没有膨胀性，保水保肥性能很差，在干旱季节砂土中的水分迅速蒸发，坡面上砂砾也很容易随外力移动，造成水土流失或风蚀。

改善公路路域土壤通透性的主要方法是粘性土掺入砂粒，砂土中加入一些粘土，即掺砂掺粘。

（4）对路域土壤结构的调控

土壤结构性是指土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度以及与之相关的孔隙状况。常见的土壤结构有块状结构（缺乏有机质的粘性土、死黄土、常称为坷垃）、片状结构（砂性土、砂性土壤常出现结皮、板结层）、拄状结构（半干旱地带的心土层和底土层，以碱土和碱化土最典型）、团粒结构（耕作土壤）。团粒结构是最理想的土壤结构，对土壤肥力有重要影响。

公路路域调整土壤结构的主要措施是增加土壤内有机质的含量，例如施用有

机肥、加入腐殖土、泥炭（草炭）。再就是使用土壤结构改良剂，例如使用一些高分子聚合物－聚乙烯醇、聚丙烯酰胺（保水剂）。改变土壤的砂粘比例也是方法之一。

3.3.2 针对西部区域土壤特征的调控技术 （1）西南地区公路路域土壤调控方法

西南地区地形复杂，公路建设土方工程量大，边坡类型众多，路域生态建设中土壤肥力的调控有相当的难度。西南地区雨水充沛，这对路域植被恢复是有利因素，但充沛的降水也会对公路边坡产生冲刷，边坡表层土壤容易流失会制约路域植被的正常恢复。西南地区主要包括西部地区的陕西中南部、四川、云南、贵州和广西等地区，该区域公路路域土壤主要以红壤、棕壤土为主，路域土壤原始状态较其它两区域好。

西南地区公路路域的土壤调控调查包括云南省三条高速公路：楚大路（楚雄－大理）、大保路（大理－保山）、昆石路（昆明－石林），四川省一条二级公路：九黄公路（九寨沟－黄龙机场）。其中楚大路和大保路已经开通或试运行，昆石路正在建设中，九黄公路已经开通。调查发现，目前在西南地区公路路域土壤调控技术主要体现在对骨架内回填的客土和植被喷播基材的处理技术上。由于回填的客土比较松软，当边坡比较陡、客土表面又没有保护层时，在降雨的冲刷下客土和其中的有机成分很容易流失，所以应在回填客土后在骨架表层覆盖植生网或三维网，例如覆盖无纺布就可以在植被苗期起到保护回填客土的作用。植被喷播所形成的基材覆盖层应具有足够养分含量（改良有机成分）和抵御降雨冲刷的能力（改良粘合剂），种子发芽后根系可以迅速获取水分和养分，从而达到快速绿化公路路域的效果。

（2）西北干旱区公路路域土壤调控方法

西北干旱区是广阔的欧亚大陆草原、荒漠区的一部分，西北干旱区公路路域大多数位于黄土区，气候干早、地貌复杂、土质疏松、土壤膺薄、土壤水土流失严重。西北地区生态环境脆弱，土壤发育状况及养分含量远不及西南地区。而且土壤呈碱性，沙砾含量大，保肥性和保水性都差。

西北地区公路路域的土壤调控调查包括陕西省一条高速公路：西黄路（西安－黄陵），山西省两条高速公路：太旧路（太原－旧关）、平太路（太原－原平）。这三条高速公路均已开通。调查发现，目前在西北地区公路路域土壤调控技术主要体现在对西北地区路域土壤（客土、植生基质）调配处理上，采取相应保墒措

施和保水措施，避免路域土壤的盐渍化问题和跑肥跑水问题。对于西北地区公路路域土壤（客土、植生基质）的改良可以从两方面入手，一方面是在公路路域土壤表层采取覆盖植生网或三维网措施，客观上阻止路域土壤养分和水分流失；另一方面是在路域土壤（客土、植生基质）中添加特定改良剂和肥料，主要是提高土壤的保水性和抗碱性，从而改善公路路域土壤（客土、植生基质）的内在理化性质，本质上提高路域土壤的适种能力，大大改善西北干旱区公路路域植被恢复能力。

（3）青藏高原区公路路域土壤调控方法

青藏高原区公路路域涉及的土壤环境敏感而脆弱，高原脆弱土壤环境遭到破坏后很难改良或重建，高原公路路域植被恢复完全靠公路建设破坏后的土壤环境很难培育恢复。青藏高原区公路路域的土壤主要为高山草甸土、寒漠土、高山漠土三类，这三类土壤由于其独特的特性与其它两区域存在很大差异。青藏高原区广泛分布有高寒灌丛、高寒草甸、高寒荒漠等植被类型。高寒植被环境是极其脆弱的寒区生态环境，易受外界因素干扰，一旦遭受严重破坏，长期不能够恢复。如青藏公路建设，大量开挖引起地表植被破坏，30年尚未完全恢复，仅有部分地段开始生长少量植被；同时公路建设改变了地表土下垫面条件，引起地表沙漠化现象增加。所以，对于青藏高原区公路路域土壤的改良必须根据该地区路域主要的种植植物特点和种植技术的需要，同时结合高原冻土本身的性质进行。通过对现有青藏高原区公路路域土壤现状调查发现，公路建设破坏后的路域土壤环境很难进行土壤恢复，所以该地区路域土壤的调控主要是对吸附在土壤表层的植生基质选择和改良。该地区进行植被喷播的基材必须具有抗冻、保温、保水、抗旱、缓释的功能，同时还要注意根据高原植被类型特点改良植生基质的有机肥料成分组成，从而从根本上提高青藏高原区公路路域植被恢复的能力。

参考文献

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作者联系方式

姓名：雷学东，生于1979年7月，四川乐山人，工程师，2005年6月毕业

于北京林业大学水土保持学院，硕士研究生，现就职于交通部公路科学研究院，从事交通环境保护工作。

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