交通基础建设对区域经济发展起到了无可替代的作用，同时加速了经济生产活动。但由于中国地形多样、地貌复杂，在公路建设尤其是高速公路建设过程中，存在大规模挖方，造成较大规模的路垫边坡裸露，原有植被消失造成区域生态系统受损。挖方区域土壤表面结构被破坏、有效养分缺失；石砾、母岩裸露造成地面热辐射循环加速，加大地表昼夜温差；物理风化严重，水分蒸发加快；降水易形成地表径流，水土流失严重，道路排水系统易被堵塞；在风力资源丰富区域，边坡受风蚀作用影响较大。为降低路基挖方对原有生境破坏的影响，建设绿色公路，路垫边坡需进行再造或再恢复。目前，边坡绿化主要方式有客土喷播、植草、骨架植草、攀爬类植物防护、三维植被网及土工格栅植草等；植被类型一般为混播草、草灌结合、灌木、藤蔓植物、草-灌-乔结合等。不同施工工艺及植被组合各有优缺点，但都能起到再造或再恢复边坡生态环境的作用；然而，由于开挖后的边坡立地条件、水源限制，在植被保活及持续发挥生态作用方面需要极大的经济、人力投入。另外，由于施工粗放、水资源短缺，边坡植物成活率低，绿化效果差。

1 工艺原理

边坡节水施工技术主要包括加深种植穴、苗木预处理、种植穴预处理、鱼鳞树堰结构、栽植系统、防蒸腾系统等。苗木预处理由起苗前补水、运输中保水、栽植前补水等部分组成；种植穴预处理由栽植前翻土、栽植前曝晒、栽植前补水、栽植前施肥等部分组成；鱼鳞树堰结构由引水槽、储水隆组成；栽植系统由施肥、修根、栽植组成；防蒸腾系统由抑制蒸腾剂、树堰覆盖组成。

加深种植穴有利于收集地表径流、防止水土流失，在大风天气保温植物根部，并减少地表蒸发；苗木预处理可配合起苗前摘叶修剪，使苗木保持充足水量，提高苗木抗风险能力和成活率；种植穴预处理可改善土壤团粒结构、增加周围土壤水肥含量；地表径流通过鱼鳞树堰结构可实现水分的最大化利用，同时减少地表径流对边坡的影响；通过栽植系统可重建苗木下层土壤的毛细管传输结构，增加下层水分上运能力；防蒸腾系统可降低植物蒸发，减少地表蒸发。

2 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程图

3 操作要点

加深种植穴。首先以设计图纸为基础，结合坡面实际立地条件，绕开岩石，在坡面确定种植穴点位，确定过程中，以栽植后易成活且有景观效果为宜。然后按照已定的点进行种植穴挖掘，以种植穴下坡沿为基准垂直挖掘，深度满足种植穴下坡沿到植物地径的垂直距离15～20 cm，半径为设计半径的1.5倍，种植穴底土壤深翻20 cm，内壁土壤进行疏松处理；最后对挖好的种植穴进行曝晒处理，曝晒时间宜长为佳。

种植穴预处理。首先加入0.5～2 kg腐殖质土深翻搅拌后继续曝晒，苗木栽植前2 d，向种植穴灌水至土壤含水量饱和状态，种植前1 d加入0.3～2 kg农家肥、豆粕或生物有机肥并将种植穴底整理为凹形锅底状。

苗木预处理。苗圃地起苗前1 d灌透水1遍，保证植物充足水分。起苗后疏除部分枝条减少水分消耗并剪除干枯、病虫害及伤枝，摘除2/3叶片包裹土球，在运输过程中保证覆盖紧密，减少植株水分流失。苗圃地需距离施工场地较近，到场苗木尽快栽植，切忌长时间露天存放。

栽植系统。向种植穴施入适量底肥并灌入种植穴容量1/3的水，栽植苗木，回土后适度踩实浇水至种植穴下坡沿线，水下渗后填土覆盖绽裂缝，踩实。回填中，若原土质地极差，建议使用其与客土的混合物。

鱼鳞树堰结构。沿种植穴下坡面外围起堰10～15 cm，夯实内外堰壁，防止漏水。堰左右两侧向外延伸，形成集水槽，便于收集自然降水到树堰。

防蒸腾系统。利用碎石、沙砾等覆盖树堰裸露土壤，有效阻断树堰表土的毛细导水作用，减少下层水分的向上运输；同时覆盖物可有效避免风、日光等造成的树堰失水，起到保水作用。全树喷施抗蒸腾剂，减缓植物自身的蒸腾作用，修剪剪口直径大于3 cm的枝条，并涂抹伤口愈合剂。

养护。植株养护在绿化建设中至关重要，养护成功与否直接关系到苗木最终成活率、坡体生态恢复程度及生态功能。可将养护分为栽植后一年缺陷期养护与运营阶段养护。缺陷期养护主要作用是保证苗木成活率，以适时适量补水为主；在植株栽植后1周不用灌水，可喷施药物预防病虫害，在无自然降水情况下，每10 d浇1次水，每次2 h，以树堰不积水为宜；在植株休眠期，寒冷地区易受冻害。苗木要在第1次霜降后（即土壤表层夜晚上冻、白天不上冻时）浇足防冻水，保持冬季土温，减少冻土深度，增加小区域空气湿度，降低地面热辐射，防止冻害。植株经过缺陷期缓苗，逐步恢复生长势后进入运营期养护，植株根系已深入边坡原有土壤，可实现“零养护”，在节约成本的前提下，发挥生态作用。

4 结果论证

本文以甘肃省天水市武山县高楼乡的燕屲梁防风固土工程为例进行研究。此工程所在区域为西北干旱区，年平均降水量200～400 mL，夏季干旱少雨，冬季多风少雪，土壤以黄壤土与石砾为主，土层1 m深处含水量不足10%。2016年4月，应用此栽植技术栽植花椒6万株，2017年6月，花椒成活率为93.7%，2018年9月，花椒成活率为90%。目前，此项目花椒长势良好，效果明显。本栽植技术充分利用精细栽植的优势，节约了水资源及养护成本，经统计，此工程经缺陷期养护后，成活率较同区域常规种植工程提高8.4%左右，避免经济损失约7万元；在缺陷养护期内，节约水资源约3.6万m，节约人工成本24万元。经计算对比，与传统栽植技术相比，本技术节约工程造价3%～10%，运营期资源节约成本未统计。

本技术通过对栽植过程的精细化操作，改善了植株生长土壤条件，为其恢复生长势奠定基础；在种植穴提前施肥灌水引导肥料向下淋漓，栽植后，利用根系趋肥性，促使其向下扎根，提高根量，加强植株抗旱能力，提高苗木成活率。利用切断表层土壤毛细导水的手段，减少地表蒸发，实现土壤长时间保水，达到节约水资源的目的，利用鱼鳞树堰集水，收集更多自然降水，提高了经济效益。

本技术通过降低人工养护，减少养护期机械使用，实现资源节约和生态环保的双重目的，为交通不便、水资源短缺地区边坡施工工作提供了新的思路。