摘要 针对银西高铁宁夏荒漠区段路基边坡绿化防护困难的问题，基于当地气候特征和地貌特征，建设路基边坡绿化防护试验段，选择种植四翅滨藜、柠条和爬地柏3种灌木，分析种植后一年半时间内植物的生长特征和土壤肥力。研究表明：荒漠化区段内路基边坡绿化防护时，应选择耐旱、耐寒、耐碱的植物;四翅滨藜的生长指标优于其他两种植物，种植土的肥力明显提高，具有最优的绿化防护效果。研究成果可为荒漠化地区绿化防护提供有益参考。

关键词银西高铁;荒漠化;绿化防护

中图分类号 U213.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2022）09-0014-04

引言

银西高速铁路是国家“八纵八横”高速铁路网的重要组成部分，宁夏段线路185.32 km，大部分位于地表植被稀少或不发育的荒漠区[1]。高铁建设过程中路堤填筑、路堑开挖等工程不可避免地对场地范围内原有植被造成破坏，改变了原有地表条件[2]。同时，银西高铁宁夏段路基填料除基床表层外，主要采用水泥改良土或粗颗粒填料填筑，路桥、路涵等过渡段区域采用级配碎石掺水泥填筑。

基于上述背景，考虑宁夏地区降雨量少、蒸发量大的不利气候条件，铁路沿线的生态防护仍采用传统的乔灌建植方式，导致上述地段都不同程度地存在植物建植方式单一、植物成长困难、绿化效果不佳的问题。生态防护的薄弱将导致鐵路周边区域沙漠化程度加剧，造成铁路路基积沙和轨道积沙，从而威胁铁路运营安全[3]。为有效规避沙化对铁路的不利影响，针对银西高铁宁夏段不利的气候、环境和特殊的地理条件，应设计一套行之有效的路基生态防护体系，以保障铁路运营安全。

目前，对荒漠化区域生态防护的研究，主要从气象资料和土壤养分状态进行定量和定性分析，并结合区域荒漠化特征，分析植物生长状态，提出生态防护评价方法[4-5]。如通过对榆林风沙区立地条件、乔灌木造林密度以及树木生长状况调查分析，应用灰色关联分析法对该地区乔木和灌木适宜性进行评价[6];通过对古尔班通古特沙漠的梭梭灌木林调查研究，提出人工辅助治理与生态自我修复有机结合的防护措施[7]。但对于以高铁为代表的长距离穿越荒漠化区域的线状工程，生态防护研究甚少。因此，针对银西高铁路基边坡进行建植绿化研究，为荒漠化区域在建和拟建类似工程提供参考。表1为研究区段气象资料。

1 银西高铁荒漠化区域基本特征

研究区段位于吴忠市境内，地处西北内陆，属中温带干旱、半干旱气候地区，具有明显的大陆性特征：四季分明，气候干燥，蒸发强烈，降水集中，大气透明度好，云量少，日照充分，热量丰富，温差较大，无霜期短，风沙较多[8-9]。

1.1 气候特征

区段内历年平均降水量184.6～273.5 mm，年平均降雨日数为46.5天，降雨集中在6—8月;年均蒸发量1196.3～1351.1 mm。年均蒸发量是年均降水量的4.5～6.5倍，即干燥度为4.5～6.5，地区整体呈干燥特征。

区段内四季气温变化较大，如图2所示，近5年月均低温在1月时达到?9.4 ℃，月均高温在7月时达到32.4 ℃。同时，该地区受西伯利亚和乌拉尔山以及高压影响，温差较大，近5年月最大温差23～34 ℃，冬夏温差差异程度高。

1.2 地貌特征

研究区段属毛乌素沙漠西南部边缘地带，风积沙分布广泛，属风积地貌，积沙一般厚0.5～10.5 m。风沙地以固定沙丘为主，兼有流动沙丘、半固定沙丘、平铺沙地分布[10]。区段内沙地类型及分布范围如表2所示。

土壤结构松散、肥力较低。通过采集测试，土壤中速效氮的含量为11.56～53.32 mg/kg，速效磷的含量为14.42～67.63 mg/kg，速效钾的含量为107.28～251.54 mg/kg，pH值为7.57～8.13，呈弱碱性。

综合以上分析，研究区段的气候呈蒸发强、温差大的特征;风积沙分布广泛，土壤肥力低，微碱化。在路基边坡绿化防护时，应选择耐旱、耐寒、耐碱的植物。

2 试验段建设

试验段设置于银西高铁DK513+400～DK513+600段，位于惠安堡镇与白土岗镇中间，属于典型的干旱草原荒漠区。地层为第四系全新统风积粉砂，下伏三叠系上统砂岩。地下水位埋深11～13 m。区段内边坡提料采用粗颗粒填料。

银西高铁宁夏段绿化设计存在以下不足：一是边坡绿化灌木每平方米4株，苗木间距0.69 m，种植裸根苗，导致边坡灌木较稀疏;二是统一种植紫穗槐，在荒漠区段内成活率不高。

针对上述不足，通过改变种植灌木、增加种植密度和调整种植方式，建设路基边坡绿化试验段，如表3所示。

四翅滨藜（Atriplex canescens）、柠条（Caragana korshins）和爬地柏（Sabina procumbens）均具备耐旱、耐寒、耐盐碱、耐瘠薄的特性，具有较强的环境适应性。

在试验段种植三种植物的路基边坡两侧布置土壤养分监测仪，对种植土的有机质和氮磷钾等指标进行监测记录。

试验段布置如图3所示。

3 植物生长状态

3.1 生长特征

自试验段建植月份2020年4月起，每2个月对植物的生长状态进行调查。在每种植物建植区域内随机选取10个5 m×5 m的样方，调查统计每个样方内的植株株数（株）、存活率（%）、平均高度（cm）和植被覆盖度（%）等。

试验段植物成活率随时间变化的结果如图4所示。种植当年内三种植物的成活率逐渐下降，10月后下降速率加快，越冬后到了第二年，成活率下降趋于稳定。种植14个月后，四翅滨藜、柠条、爬地柏的成活率分别为78.52%、72.51%、50.03%。

植物生长高度随时间变化的结果如图5所示。种植时三种植物的平均高度为11.8～13.6 cm，植株生长高度稳步增长，于6—10月增长较快。四翅滨藜、柠条、爬地柏的生长高度分别达到40.8 cm、43.3 cm、33.9 cm，分别增长了245.76%、218.38%、171.20%。

植物地表覆盖度随时间变化的结果如图6所示，种植时三种植物的平均地表覆盖度为13.8%～18.5%。四翅滨藜、柠条、爬地柏的地表覆盖度分别达到66.92%、51.01%、37.28%，分别增加了261.62%、269.57%、140.65%。

试验段植物的生长指标反映出的生长规律可解释为：研究区段内降水集中在6—8月（见图1），利于植物生长;冬季气温较低（见图2），并伴有季风，植物生长条件变差。

3.2 土壤肥力

土壤肥力在2021年8月份的监测结果如图7所示。种植四翅滨藜的植物土壤中速效氮和速效钾的含量均最高，分别高于柠条和爬地柏12.77%、30.55%和6.74%、13.44%。三种植物速效磷的含量基本相当。

综合四翅滨藜、柠条、爬地柏的生长特征和土壤肥力可以得出，四翅滨藜和柠条对当地环境较适应，爬地柏的适应性较差，四翅滨藜的绿化效果最优。图8为2021年8月试验段内四翅滨藜的生长情况。

4 结论

该文分析了银西高铁荒漠化区段的气候和地貌特征，在DK513+400～DK513+600段建设了路基边坡绿化试验段，分别种植四翅滨藜、柠条和爬地柏，分析三种植物的生长特征和土壤养分数据，得出以下结论：

（1）研究区段蒸发量远大于降水量，温差大，风积沙广泛分布，土壤肥力低，呈弱碱性。在路基边坡绿化防护时，应选择耐旱、耐寒、耐碱的植物。

（2）四翅滨藜和柠条对当地环境具有较好的適应性，爬地柏的适应性较差。综合生长指标来看，四翅滨藜达到了最优的绿化效果。

参考文献

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[10]江涛， 张宗堂， 贾磊， 等. 银西高速铁路荒漠化地区微渗滴灌风沙平面防护研究[J]. 高速铁路技术， 2021（4）： 77-81.

收稿日期：2022-02-25

作者简介：姚弈博（1995—），男，硕士研究生，助理工程师，研究方向：铁路路基工程。

基金项目：宁夏回族自治区重点研发计划项目“宁夏高速铁路荒漠化防治与生态修复技术研究”（2019BFG02013）;中铁第一勘察设计院集团有限公司科技研究开发计划课题“高速铁路绿化与生态修复中植被建植与荒漠化防治技术研究”[院科（院外）20-70）]。