【关键词】生态护坡;传统钢筋混凝土护坡;低碳;节能减排;环保
CurrentSituationandProspectsofDevelopmentofEcologicalSlopeProtection
DENGShao-yun
（XinjiangApplicaandVocationalandTechnicalCollege，KuitunXinjiang833200，China）
【Abstract】Theauthoranalyzesthedrawbacksoftraditionalslopeprotectionworks，pointedoutthenecessityofecologicalslopeprotection，theimportanceandfeasibilityoffurtherexplainedthemeaningofecologicalslopeprotection，concepts，typesandselectionprinciplesreviewofthedevelopmentprocessandthestatusquoofecologicalslopeprotection.，pointedoutthelackofecologicalslopeofthecurrentstatusofresearchandengineering，andfinallytoecologicalresearchandengineeringapplicationsslopeindicatesthedirectionofdevelopment.
【Keywords】Ecologicalslopeprotection;Conventionalreinforcedconcreteslopeprotection;Carbon;Energyconservation;Environmental
0引言
边坡工程在土木工程中占据较为重要的地位，边坡工程是保护土木工程的主体工程的主要举措，边坡工程处理得好，则主体工程安然无恙，边坡工程处理不当，则会出现：山体滑坡造成泥石流、大堤沉陷、管涌、公路路面或桥梁或建筑物倒塌等一系列工程事故。故边坡必须引起高度重视，踏实处理好边坡工程，事关整个工程的安危及正常功能的发挥。
边坡的护理方法非唯一，但道路或传统钢砼护坡具有严重的缺陷性：消耗大量的资源、消耗钢材和水泥、工程浩大、工作量极大、成本很高、耐久性能差、局部修补牵涉全局、施工不便且因工程材料的生产和使用过程中严重污染环境，不能种植植物和花草，难以绿化，最终很大程度破坏原有和谐的生态环境。
故探究基于低碳理念的生态护坡方法势在必行，生态护坡也就是在这种呼声中诞生。
1生态护坡的内涵
生态护坡是利用优良植物的自然生长将边坡岩土进行固结和团集于植物根系周围，以达到钢砼护坡相同和相应的护坡效果。其目的既要达到土木工程边坡稳定、稳固功能，又要达到恢复工程所在地域的系统生态平衡。
生态护坡方法较多，但从大类来分无外乎两种：植物护坡和植物工程措施复合护坡技术。植物护坡主要通过植被根系的力学效应和水文效应来固土、防止水土流失，在满足生态环境需要时，还可造景。植物工程措施复合护坡技术则是通过在铁丝网网间、碎石间、混凝土连锁块等间隔土中种植植物（这些植物一般要求根系发达、便于生存与繁殖），通过植物的生长和工程措施共同作用将边坡土层固定，并前期（植物没有长成之前）通过工程措施达到固土作用，后期（植物长成后）主要通过植物的根系生长固土作用将工程边坡土层牢牢箍住，并通过植物的生长将这些铁丝网、碎石、混凝土连锁块等工程物件进一步加固、稳住，使之与边坡土层混为一体，达到良好的护坡效果。
生态护坡到底采取何种，应有一定的原则，就是应该因地制宜，根据实际情况，综合考虑：工程要求、经费预算、成本效率、地质条件、生态环境等等因素后最终选定。
2发展历程与现状
因认识到传统钢筋水泥混凝土工程护坡的弊端，20世纪30年代，植被护坡始于中欧，并迅速在欧洲得到发展，并在60年代，开始推向世界许多国家，目前，美国在该方面的成就很大，植被广泛用于陆地景观提岸和交通线路土坡的稳定。在亚洲，日本是走在前面的，20世纪50年代就开发采用外来草种的植生盘用于道路坡面，60年代开始铺草皮、栽树苗来治理荒坡，70年代开发了纤维土绿化方法并沿用到今日。近年来，绿化网防护、厚层基料喷射、植被型混凝土等已经广泛应用于边坡防护。
国外学者对根系固坡作用的力学机理研究及其数学模型的建立非常重视，他们分别采用室内外直接剪切根系与室外拉拔根系等方法研究植物根系对岩土体抗冲刷、抗侵蚀性能以及加固边坡的力学机理。Turnanina[1]研究表明，根强度与根直接成反比，须根较粗根更有利于土壤加固和抗剪，为在边坡上种植草本植物提供了理论基础;Tsuruta[2]研究指出植物垂直根系能增强土体抗剪强度;Gray[3]研究认为植物根系通过提供土体的内聚力来增强土体的抗剪强度，而对土体的内摩擦角影响不明显。Cazzuffi[4]等先后建立了土壤―根相互作用的力学平衡模型，得到土体抗剪强度的增加量与植物根面积比正比。KazutokiAbe[5]通过观察植物根的变形与土体剪切区的变化发展，得到根系对边坡抗剪强度影响公式。
我国先人很早就利用植被对边坡和河岸进行加固和保护，但理论阐述欠缺，生态护坡理论与技术研究起步较晚。20世纪90年代伴随交通等基础建设的发展和环保意识的提高，生态护坡才逐渐得到推广，理论和应用研究才开始起步。
张俊云等[6]借鉴日本客土喷播防护技术，进行了以土壤为主要材料、硅酸盐水泥为粘结材料的喷混植生试验，并取得一定的效果;许文年[7]所开发的植被混凝土边坡绿化技术以及张季如[8-10]所开发的ZZLS绿色生态防护材料技术与喷混植生技术较为相似，从草种选择、种子处理、播种、护坡、草种发芽和幼苗生长前期养护等方面，介绍了这种技术的特点，并提出利用该技术进行边坡侵蚀防护、绿化的设计和施工方法，且对生态护坡材料的本构关系进行了研究。宋云[11]认为植被护坡作用机理是根系的存在提高土体的黏聚强度、根系与土体间的摩擦，从而提高了土体的抗剪强度，并提出了植物根系固土的理论，有浅根加筋理论和深根锚固理论。
随着时代的发展，生态护坡的涵义得到了扩充，实施过程中可能不是将植物种植于原生土壤上，而是将植物种植于适当的人工基材（用水泥、土、腐殖质和水混合而成）可以提高对边坡防护的功效，为此，周中[12]经正交试验研究发现，基材组分中的胶凝材料―水泥较为关键，取很大的作用。
生态护坡工程的实施中，关键在于植物的选择和配置，在边坡土壤上自然生长的植物中去优选优质植物是一个有效的研究方法，即植物边坡生态恢复适应性则是优选考虑的关键因素。孙乔宝[13]本着这个原则，通过植物生长试验，在云南安楚高速公路岩石边坡生态防护工程中的植物选择取得成功。
汤毅[14]认为生态护坡能充分改善生态环境，减弱岩土体风化作用、冻融作用、热效应及冲刷效应，从根本上改善边坡环境，其优势在于：植物枝叶可以降低雨水对坡面的冲击、冲刷，植物根系可以固土，提高坡面的抗冲能力;植物根系可以固土护坡，提高边坡的稳定性;有利恢复自然、保护环境、维持生态平衡，防止水土流失、净化空气，改善景观。
毛伶俐[15]对生态护坡中植物根系进行了力学分析认为，植物根系的抗拉强度随长度的增长而递减，梯度较小而相关度较弱，且与根数量成正相关关系;植物根的存在提高土层的抗剪强度从而对边坡稳定性产生很大的影响;植物根系在不同情况下对土壤抗冲刷性能明显提高。
各种生态护坡其功效如何，如何评价，这需要选择适当的评价指标及其体系、提出适当的评价方法和评价模型，沈守权[16]首先对生态护坡评价指标体系进行了分析研究，确定运用模糊综合评价方法对公路建设项目中的不同生态护坡方法的效果进行评价，并确定了一个模糊量值来衡量各种方法的优劣。
生态护坡的实现形式有多种，工艺各异，工程量不同、功效也不同，于冬梅[17]开展了高速公路边坡生态防护效果研究，研究表明应该多种工艺复合使用，针对有代表性的边坡，最好是绿化种植前期挂网喷播、普通喷播、土工格栅、草棒技术、草包技术的生态防护及景观效应较好，后期松林穴植、草棒技术、普通喷播、藤本护坡的效果较好。
边坡的坡角对生态护坡的效果影响很大，陈亿军[18]为研究分析生态岩土力学护坡及一定雨强条件下坡面的产流产沙的演化规律，试验研究表明，不同坡度的各种工况下，边坡的侵蚀产沙变化趋势基本一致。但其研究结果说当坡度为35°左右时，产沙最多，这个结果值得再度深究。
3结论与展望
随着我国经济建设步伐的加大、基础建设的投入增大，社会的飞跃发展。水利土木市政工程的不断扩张，边坡工程规模越来越大、越来越复杂化，科学发展观的贯彻执行、生态危机的觉醒、环保意识的增强，水利土木市政等工程中边坡的护理，越来越采用生态护坡方法，而摒弃传统的钢筋混凝土护坡方法，这种基于低碳理念的生态环保绿色护坡工程的实施，不但大大地减低工程造价及成本，并延长工程使用寿命，提高工程效益和建筑物的功能，同时也增加工程建设过程中的安全度和美化工程环境景观。并从长远利益来看，将进一步改善工程所在的周围环境的微气候，修复和改良工程所在地域的生态环境。
近年来，我国因贯彻党中央的科学发展观和生态环保意识的提高，生态护坡在工程上的应用得到了较好的发展和推广，研究成果也不少，工程应用实例也越来越多。但在生态护坡领域的研究，其成果主要集中于水土保持和植物根系对土体固结力学作用方面的研究。而对于植物生长于边坡土壤上，根系、土壤及土壤中所有的生命与非生命环境系统所发生的物理、生化特性所发生的变化，及其对边坡的防护效果的影响特性和影响程度，以及生态护坡的影响因素及影响特征尚存在研究空白，需要深入开展研究，以探究清楚生态护坡的物理、生化机理，以便从理论上优化筛选用于生态护坡的植物及植物护坡基材的配置和工程实施的具体方案和施工工艺。此外，对于各种生态护坡的功效评价指标正确选择和评价指标体系的构建，以及评价模型的合理构建还值得深入研究。
【参考文献】
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[18]陈亿军，孙可明，赵颖.生态护坡条件下坡角对边坡产流产沙规律影响的试验研究[D].水资源与水工程学报，2010，21（4）：55-59.
近几年来，随着杀菌剂研发与使用技术的不断发展，以及农作物病害复杂多变和病原菌抗性的增加，杀菌剂在我国的产量与使用量逐年增加，市场竞争也越来越激烈，已成为广大农药企业和农药研究应用推广部门关注的重点。为了探讨当前杀菌剂市场中的热点、难点问题，交流杀菌剂研发、生产、营销和应用方面的经验和体会，加速新产品新技术的推广，中国植物保护学会植保产品推广工作委员会、中国农业科学院植物保护研究所、《农药市场信息》编辑部研究决定，继成功举办2011年水稻杀虫剂应用技术与市场推广交流会后，将于2012年2月24-26日举办杀菌剂发展与推广应用交流会。
本次交流会邀请有关政府部门、行业协会、科研院所领导和专家以及部分知名企业领导为与会者论述杀菌剂产业与市场现状及趋势，分享技术与经验，破解营销迷局，展望未来发展。
为保证会议工作顺利进行，现将交流会有关事宜正式通知如下：
一、主办单位：中国植物保护学会植保产品推广工作委员会、中国农业科学院植物保护研究所、《农药市场信息》编辑部
二、支持单位：农业部农药检定所、中国农药工业协会、全国农业技术推广服务中心、山东省农业科学院植物保护研究所、山东省农药工业协会
三、冠名单位：巴斯夫（中国）有限公司
四、协办单位：拜耳作物科学（中国）有限公司广西田园生化股份有限公司
五、会议主题：杀菌剂的发展及在我国的推广应用
六、会议时间：2012年2月24—26日，24日全天报到
七、会议地点：山东济南市银座泉城大酒店（4星级，位于南门大街2号、即泉城广场科技馆对面，出租车机场约50分钟、火车站约20分钟、济南西站约30分钟可至）。
八、参会对象：农药生产企业董事长、总经理、市场部经理、产品经理，农药科研院所专家，植保农技推广部门相关人士，农药经销商，蔬菜和粮食种植大户等
九、主要内容：
（一）开幕式：中国植物保护学会植保产品推广工作委员会、中国农业科学院植物保护研究所、农业部农药检定所、全国农业技术推广服务中心、中国农药工业协会、山东省农业科学院植物保护研究所、山东省农药工业协会及冠名单位等领导致词
（二）特约报告：
政策与发展
1.杀菌剂产业的发展现状及未来发展趋势中国农药工业协会孙叔宝秘书长
2.杀菌剂产品登记方向农业部农药检定所生测室张文君主任
3.我国农作物病害发生及杀菌剂应用概况全国农业技术推广服务中心梁帝允高级农艺师
4.2011年杀菌剂进出口情况分析农业部农药检定所进出口处叶贵标处长
研究与开发
1.重要农作物病原菌的抗药性及防治对策南京农业大学周明国教授
2.甲氧基丙烯酸酯类等新型杀菌剂的研究与开发中国农业科学院植物保护研究所袁会珠研究员
3.杀菌剂对助剂的要求及剂型发展趋势中化化工科学技术研究总院张宗俭研究员
4．跨国公司杀菌剂新品种的研发及在我国的推广应用巴斯夫（中国）有限公司
推广与应用
1.水稻病害的发生及杀菌剂应用状况安徽省农业科学院植物保护研究所高同春研究员
2．果树病害的发生及杀菌剂应用状况河北省农业科学院植物保护研究所韩秀英研究员
3.蔬菜病害的发生及杀菌剂应用状况山东省农业科学院植物保护研究所李长松研究员
4.灰霉病、白粉病的抗性发展与药剂选择山东农业大学刘峰教授
营销与推荐
1.杀菌剂产品价值的附加与实现吉林松原商学院蔡国友院长
2.国内农药企业如何做好杀菌剂的推广和营销创新江苏辉丰农化股份有限公司王兴林副总裁
3.冠名单位巴斯夫（中国）有限公司及其他协办企业产品推荐
十、参会费用：
1.会议费：2012年2月15日前注册,1800元/人；2012年2月15日以后及现场注册，2000元/人。上述费用主要包括会务费、资料费等。会议统一安排住宿，费用自理。
2.省略
中国植物保护学会植保产品推广工作委员会：
郑永权电话：010-6281590813641115808
邮箱：yqzheng@ippcaas.省略
中国植物保护学会植保产品推广工作委员会
针对以上的问题，我们申请了有关植物专题数据库的科研项目，并对近年来研究动向成果进行汇集，希望在相关内容的教学科研方面提供帮助。并以此为起点，对更丰富的植物内容进行更系统有效的介绍和整合。
关键词：珍稀濒危植物；数据库；开发
中图分类号：S4文献识别码：A
常说：越是民族的就越是世界的。其实这个概念在自然科学研究的选题中也是适用的。依靠当地特色的人文和资源，开发有当地特色的课题，是十分有意义的探索。
湖北宜昌地处我国中西部，是东西地势与南北气候的交汇过渡区，湖北宜昌及所处的三峡地区更是地形多样，气候冬暖夏热，雨多霜少，水热条件十分优越，部分高山地区有明显的垂直气候带。植物品种极富特色，由于受到第四纪大陆冰川的影响较小，分布有许多冰川期以前孑遗的品种，成为珍贵稀有植物的避难所和三个特有属植物分布中心区之一。
宜昌地区的神农架山区由于植物品种的丰富多样，甚至被植物学家誉为“植物的基因库”。根据《中国植物红皮书？第1册》（1990）和《中国野生植物保护名录》（1999）登录，三峡地区有62种部级的珍稀濒危植物。其中珍稀濒危植物57种，占全国总数的14.7%，三峡地区分布有的国家重点保护植物188种，占全国特有植物的六分之一，占地区植物近10%。目前，三峡地区列入国家保护植物的有近150种，珍稀濒危植物有51种，占全国总数388种的13.1%。其中，濒危种8种，稀有种19种，渐危种24种。列入《中国珍稀濒危保护植物名录》中的有49种，占全国珍稀濒危植物的14%，一级保护植物4种，二级保护植物23种，三级保护植物22种，还分布有地区特有的植物品种36种。
随着三峡地区水利工程的开发，部分珍稀濒危植物的原产地受到破坏和淹没。据统计三峡大坝建库影响的植物涉及36个植物群系，120科，358属，在蓄水海拔175米以下的植物约800多种，移民区海拔1000米以下的区域有3000种以上，均会受到不同程度的影响。水库蓄水后海拔175米以下的植物如丰都车前、疏花水柏枝、中华蚊母将全部淹没；巴东木莲、延龄草、八角莲、岩白菜、裸芸香等也将因环境改变而逐渐消失；其中荷叶铁线蕨将损失50%。随之而来的城镇搬迁，移民开发、建设厂矿和形成新居住地后的大量排放，对这些地区的植物，特别是珍稀濒危植物势必造成较大的影响，加速这些植物的濒危。
众所周知，一个物种消亡，常常导致另外十至三十种生物的生存受到威胁。生物多样性是生物发展和的人类生存基础，但随着人类滥用资源和环境恶化，生物多样性受到极大的破坏，许多物种已经或逐渐从地球上消失。中国作为《生物多样性公约》的缔约国之一，一直将保护环境作为一项基本国策。我国先后签署了《湿地公约》、《濒危野生动植物国际贸易公约》等国际保护公约。因此保护三峡地区丰富的物种具有十分重要的理论价值和实践意义。
植物保护的课题一直是我校的科研重点，尤其是本地的特色珍稀濒危植物品种。我也在辅导学生实验中发现：因为没有合适的指导参考工具，了解植物品种的背景和性状都十分困难；在和相关的指导教师接触中，这个问题也或多或少的存在，有的植物品种甚至基础的形态学上准确的图片都难以找到，这给教学科研工作带来了很多不便。提供这些植物有效的使用工具非常紧迫。
目前国内植物专题的数据库本身就比较少，植物专题的内容很多都包含在大中型数据库内，使用起来十分方便，而类似这样介绍特殊区域植物种类，从植物基础形态学和科研现状，开发利用情况等综合信息的植物专题数据库则几乎没有。
2010年，针对这种现状和本人长期对珍稀濒危植物的了解，以及对该专题文献的收集，我申请了校内的科研课题：三峡地区珍稀濒危植物数据库。在通过后进一步对有关内容准备和调研，对近年来的研究动向、成果进行汇集，针对更丰富的植物科研内容进行系统的介绍收集和整合。希望能为相关内容的教学和科研提供有效的帮助。准备阶段我们走访了学校和当地植物研究的相关部门，得到有关老师的肯定和指导。
信息的有效管理和及时交换是介绍和实施保护的重要支持系统。三峡濒危特色植物数据库就是以三峡地区分布的珍稀濒危特有植物为研究对象，通过文献资料、标本馆、植物园、野外考察等4种渠道，调查该地区每一种珍稀濒危特有植物的形态特征、生态习性、保护价值、地理分布等信息，数据库按照《中国植物红皮书》中的格式规划，包括三峡地区103种珍稀濒危特有植物的学名（科、属、种名）、俗名、植物图片、形态特性、生态习性、生境、分布信息、保护价值、保护级、受威胁状况、保护措施和相关保护开发法规及研究文献等几大部分。其中植物图片包括生境图片、植物形态照片、标本照片等图文信息。
在后期的数据收集和整理中，及时跟踪研究进展，考虑到未来开发对一些珍稀特色品种的影响和破坏，也给予了相应的关注。在提供指导教学科研交流的同时，深入宣传有关法规制度，为建立珍稀濒危特有植物资源的环境监测体系，保护珍稀濒危特有植物，实现可持续开发等各项工作提供科学依据；为宣传《环境保护法》、《森林法》、《自然保护条例》、《野生植物保护条例》、《珍稀濒危物种管理办法》等法律法规文件，加强法制宣传教育，提高大家植物保护意识，为决策部门动态提供全面准确的基础数据。
在后期的加工制作中，本数据库同时申报了2012年calis三期特色专题数据库开发的项目，引进calis的数据库统一平台，使数据库的架构更为标准和便于开发使用。
2012年经过课题组成员的努力，数据库初步成形。数据库由两个部分构成：三峡濒危珍稀植物图片库图片650多张；三峡濒危珍稀植物文献库文献约5307条。2012年9月顺利通过calis项目验收，同期宜昌及三峡地区濒危特有植物数据库对广大读者开放使用。
三峡地区濒危珍稀特有植物数据库在投入使用后，我们也继续关注并进一步优化，截止2013年3月不完全统计，该库单库点击率在本馆自建的数据库中名列前茅，使用点击率也是本馆自建特色库中较高的，一个富有当地特色的植物数据库得到学校和图书馆广大读者的认可和使用，是对我们科研工作最大的肯定和鼓励，也激励我们在今后要做出更多的成绩。数据库的建立和维护还需要长时期的关注、更新和丰富，这也是我们科研工作的延续。
参考文献：
[1]傅立国主编；《中国植物红皮书》（第一册）；科学出版社，1991年9月
[2]国家林业局和农业部；《国家重点保护野生植物名录（第一批）》1999年9月
[3]彭镇华；《中国长江三峡植物大全》；科学出版社；2005年1月
[4]吴小巧；黄宝龙；丁雨龙；中国珍稀濒危植物保护研究现状与进展；南京林业大学学报（自然科学版）；2004年02期
[5]袁小凤；何平；施积炎；三峡库区珍稀濒危植物信息查询系统；西南师范大学学报（自然科学版）；2004年01期
关键词：边坡生态环境生态防护灌木
在公路、铁路、水利、矿山等基础设施的施工过程中，原地貌植被的破坏不可避免，弃土、弃石、开挖等会给和谐的自然环境留下大量的边坡。这些边坡有的是岩质边坡，有的是土质边坡，或陡或平。根据恢复生态学原理，在排除环境干扰的条件下，土质边坡有自我修复、恢复的能力，但这是个漫长的过程，随着环境的变化有很多不确定性，不能及时达到防护和绿化的效果。岩质边坡因缺乏植被生长的条件，更难于自我恢复[1]。鉴于此，只有借助人工才能加快其恢复过程。利用植被稳定边坡、改善生态环境在生态学上称为边坡生态防护。近10多年来，人们开发出了多种既能起到良好的边坡防护作用，又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术。它不同于以往的工程防护措施，能与传统的坡面工程防护措施共同形成边坡工程植物防护体系，以坡面长期稳定为目的，以保护当地自然植物群落结构、恢复生态系统、防止水土流失、减轻管理工作量为宗旨，主要靠植物根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的。边坡生态防护可以涵养水源、减少水土流失，还可以有效地净化空气、保护生态、美化环境，具有生态效益[2]。
边坡生态防护的主体是植物，目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物[3]，对灌木、乔木等木本植物研究较少，实践中也不太成功，但木本植物在生态防护中有自己的优势。本文通过分析草本、木本植物在边坡生态防护中的作用，着重研究灌木的应用前景。
1生态防护的理论体系
生态防护的目标之一是使植物存活并正常生长。然而长期以来，人们仅把不良自然条件下树或草坪的成活作为研究目的，并在栽培方面获得了很大成功，形成了一系列在不同条件下的施工工艺或技术，如植生带、土工网、三维网、草袋、保水剂、生根粉等[4]。现代生态防护工程则不能仅以植物存活为研究目的。大量的施工实践证明，边坡防护施工后，有的看似达到了生态防护的目的，表面上植被恢复了，水土流失也得到了一定的控制，但时间一长，由于植物之间的恶性竞争或外界环境不能满足植物生态习性的要求，致使植物生长势逐渐减弱，群落开始逆行演替，刚刚恢复植被覆盖的土地又会退化为裸地，形成水土流失现象[5]。
为发挥植物持续永久的综合生态功能，应运用生态学原理构建一个和谐有序、稳定的植物群落，这一点非常重要，其关键是护坡植物的选择。下面研究在不同的边坡上制定物种配方应遵循的原则。
1.1遵从植物生态习性，因地制宜
植物的生态习性是指植物生长对环境条件的要求，包括气候生态条件、土壤生态条件、生物生态条件等。气候生态条件(光照、湿度、温度等)影响植物的生长繁殖，决定植物能否顺利越冬、越夏;土壤生态条件(养分、肥力、结构、pH值、盐分等)与植物的生长密切相关;生物生态条件关系着植物的生长发育。如果外界环境不能满足植物的生态习性，植物生长就要受到阻碍甚至发生退化。因此，在选配植物时应综合考虑环境条件，因地制宜合理种植。
1.2保持物种多样性，建立自然群落结构
目前，学术界就物种多样性在生态系统中的作用提出了很多假设，如冗余种假设[6]、零假设、特异反应假设、铆钉假设等，对这个问题的看法还没有完全一致的认识。多数生态学家认为，物种多样性是群落稳定的一个重要尺度，物种多样性指数高的群落，物种之间往往形成比较复杂的关系，植物链或植物网更加趋于复杂，当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时，群落有一个较强的反馈系统，可以缓冲干扰。当某一物种发生病虫害时，不可能侵染所有的物种，即病虫害不易传播。植物的自然群落结构是草、灌、乔三位一体的多层次的复杂结构，物种多样性指数高，在一般的情况下抗外界干扰的能力强，即使群落中一种或几种植物受到病虫害的危害而死亡，其他的植物也会填补其留下的空白。
1.3遵从生态位原则，优化植物配置
基于物种多样性的考虑，在利用植物进行边坡防护时采用的植物种类较多，这就要求拟定一个合理的配方，因自然群落中的物种、种群不是偶然的组合，而是生态上的协调与组合[7]。绿化植物的选配除了要考虑它们的生态习性外，实际上还取决于生态位的配置，这是生态防护工作关键的一步，它直接关系到系统生态功能的发挥和景观价值的提高。因此，在选配植物时，应充分考虑植物在群落中的生态位特征，从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类，使所选择植物生态位尽量错开，从而避免种间的直接竞争[8]。
1.4遵从互惠共生的原理，协同植物之间的关系
在植物生长发育过程中，根系作为植物和土壤的重要界面，不仅是重要的吸收和代谢器官，而且是重要的分泌器官[9]。它一方面从生长介质中摄取养分和水分，另一方面也向生长介质中分泌离子和大量的有机物质。当一些植物的分泌物对另一些植物的生长发育有利时，他们互惠共生，相互促进生长，如皂荚与七里香在一起生长时，互相都有促进作用;当一些植物的分泌物对其他植物的生长发育不利时，就会影响其生长。群落中植物的分泌物对其他植物的生长发育有很大的影响，在选配植物种时应高度重视。
2生态防护的现状
目前，在生态防护中草坪应用比较广泛。根据草种对气候的适应性，可将草种分为冷季型草种(早熟禾属、羊茅属、黑麦草属、胡枝子属、苔草属、三叶草属、百脉根属等)、暖季型草种(狗牙根属、狼尾草属、地毯草属、钝叶草属、假俭草属、马蹄金属、画眉草属等)、过渡型草种(野牛草属、结缕草属等)。在边坡防护工程中大都选择一些根系发达、固土能力强的草种，如早熟禾、黑麦草、羊茅草、狗牙根、假俭草、钝叶草、马蹄金等[10]，然后采用合理的施工技术播种，并精心呵护以保证一定的成活率。早期，种子发芽率高、出芽整齐，如黑麦草，播种7天后，发芽率可达90%以上，1个月后，原来的边坡就披上了绿装。表面上看，植被恢复了，水土流失得到了控制，生态环境得到了改善，但这种好景不长，短则一年半载，长则2～3年就会发生衰退现象。如华南地区引进的多年生黑麦草，不耐高温、不能越夏，在夏天很快就消失，不能完成世代交替[11]，但麦草在初期生长非常旺盛，有竞争优势。为达到四季常青的效果，在护坡工程中还常常采取冷季型草与暖季型草混播的措施，但因暖季型草在冬天枯萎后常阻碍冷季型草的发芽、繁殖，冷季型草在夏天又阻碍暖季型草的发芽、繁殖，还是很难达到四季长青的效果。究其原因，我们认为这种生态防护工程旨在利用人工的方法加快植被恢复过程，往往违背了自然演替规律，在选配植物时，大多只考虑单个物种的生态习性，欠考虑物种间的竞争关系，忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。另外，草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系较浅，固坡护坡效果较差;二是群落易发生衰退，二次恢复很困难;三是管理费用高;四是外来种的大量采用，对生态安全有很大风险。
3灌木在生态护坡中的作用
我国的边坡坡度一般为45°，有的甚至达到60°以上，单纯用草本植物虽然覆盖度大、美观，初期植被均匀整齐，但防护效果不太理想，而栽植乔木又会提高坡面负载，在风力作用下极易造成坡面的不稳定或坍塌。随着实践经验的提高，人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点，而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高，和草本植物相比，优势相当明显:一是灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤母质内部延伸，在吸取其营养的同时固持风化土层，增强边坡的稳定性。二是维护管理作业量小，灌木对水、肥的需求少，适应性强。三是对小气候的改善作用明显，能缓和阳光的热辐射，使酷热的天气降温、失燥，给人以舒适的感觉。同时由于灌木的生物量比草本植物大，进行光合作用吸收的二氧化碳多，吸滞烟灰粉尘，稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质也较多，能更好地净化空气。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀，对初期的水土保持不利。因此，在边坡防护过程中，植物种的选择以草本植物与灌木配合为宜，二者结合，可起到快速持久的护坡效果，有利于生态系统的正向演替。
但采用草本植物种子和灌木种子混合播种时，有时会不尽如人意，常常形成稀树草原的格局，这是因为草本植物一般发芽早、成坪快，往往扼杀刚刚发芽的灌木幼苗。所以在当今的绿化施工过程中，一般先种植生长速度快、成坪快的先锋草本植物[12]，以达到快速恢复植被，控制早期水土流失的目的，然后因地制宜栽植灌木。
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【关键词】公路边坡；植被；生态恢复；影响因子
高速公路的快速发展，在促进地区经济快速发展的同时，也给沿线的生态环境带来了一定的破坏，造成大量岩土，引发严重的生态问题。在公路运营开始后，车辆产生废气等会影响植物生长，导致生长繁殖机能减退，抗病能力逐渐下降，最终引起植被的退化甚至死亡，且在后期由于边坡剥落病害严重，需要不断的进行人工维护，耗费大量的人力物力，公路边坡植被恢复问题的科学认识的缺乏导致公路边坡植被恢复研究严重滞后于高速公路建设，引起边坡再次等一系列问题[1，2]。植被在防治水土流失方面的作用早已是众所周知，它们在保持公路边坡的稳定性上也是必不可少。边坡植被的作用主要体现在减少水土流失、增强边坡的稳定性、净化大气、降低噪声及光污染等方面，保障行车安全、促进有机污染物的降解等方面。因此，高速公路边坡植被恢复应引起人们的重视。
1.研究方法
1.1研究区概况
本区历经多次黄土堆积和侵蚀作用，形成塬、梁、峁众布、沟壑纵横的黄土地貌特征，地形地貌条件相对复杂。属暖温带大陆季风气候区，四季温差大。由于沿线地势地貌的影响，气候差异明显。多年平均气温10～12℃，一月份最冷，平均气温为-5～-1℃，7月份气温最高，平均气温为22～26℃。多年平均降水量为550～700mm，7、8、9三个月为降雨集中期，降水量约占全年降水量的50%以上，年最大降雨量可达987。33mm，最小降雨量为496。5mm。研究区域初霜期约在10月中下旬，终霜期为翌年的3月中上旬，冻土深度一般为50～60cm。
1.2研究内容
受长期人类活动干扰和气候变化的扰动，目前黄土高原绝大部分地区植被及其生存环境处于深度退化状态，退化植被的恢复及其产生的水土流失问题已经成为该区域实现可持续发展面临的重要问题之一。本研究主要从铜黄高速公路路域边坡的生态恢复着手，通过对国内外高速公路边坡植被恢复的研究现状进行分析、归纳、总结，指出高速公路路域边坡植被生态恢复情况及影响因子，为进一步开展铜黄高速公路路域边坡的生态恢复相关研究提供科学依据。
2.国内对边坡植被生态恢复的研究进展
国内关于植被退化研究方面，主要是从土壤、水分、盐分等对植物生长有植被联系的因素着手。1999年，刘秉正研究认为，死亡的根系可以提高土壤中K、Mg、P的含量，并对土壤理化性质有正面的促进效应，这些功能对于土壤相对贫瘠的退化草地而言更富有积极意义。2005年，沈有信等人从滇东喀斯特山地植被土壤进行研究，对该地区的退化程度进行分等级，提出对退化植被进行恢复应考虑退化阶段性，根据各阶段的特点进行恢复。同年，常兆丰等人研究了五种地貌类型植被退化与水分和土壤性质的关系，讨论了土壤与水分的联系导致的植被退化的原因。2007年，王志敏研究了水分子对植被退化的影响，主要从地表水和地下水的时空演变来分析。2008年，白福等人在阐述了黑河流域植被退化的分布以及特征后，从该流域的包气带水分、盐分、岩性以及水分补给方面着手分析了植被退化的原因，并提出了植被退化与土壤退化的恶性循环，表明植被恢复的重要性。同年，陈维等人阐述了瓜州绿洲地区的退化现状后，从自然原因和人为原因方面分析了该地区植被退化的原因，并提出了植被退化的保护对策。
3.公路路域边坡植被生态恢复研究
3.1铜黄高速公路边坡植被生态恢复进展
为了保护公路生态环境和美化、优化道路景观的需要，陕西省高速公路管理局于1999年10月和2000年5月～11月在铜黄高速高速公路上进行了初试、中试试验。其研究的基本步骤如下：
（1）物种调查：包括铜黄沿线物种的生态调查、国内护坡常用优良品种调查，提出物种目录；
（2）预选：从物种调查名录中选择耐旱护坡物种（含花草、灌木）；
（3）初选：通过预选物种在高陡边坡的初试结果进一步选择耐旱护坡植物；
（4）优选：对初试物种在中试的结果中选择耐旱护坡植物；
（5）最后对筛选的物种在铜黄路高陡边坡上大面积播种应用。
通过初试和中试的结果表明，在路域边坡植被建植的初期，各种生态防护类型均取得了预期的效果，当时边坡植被覆盖率均能达到50%以上，不仅有效的防止了水土流失和减小了暴雨对边坡的冲刷作用，而且还对周围的景观效果有了很大的提升。
3.2公路路域边坡植被恢复研究热点及发展方向
根据国内外研究概况，铜黄高速公路边坡植被恢复的研究大致可概括为以下几方面：（1）植物选择与配置的研究；（2）恢复后植被群落的研究；（3）路域生态环境的研究。
植物选择与配置，包括植物种类选择、配置、种植密度，以及野生乡土护坡植物的开发利用等研究。恢复后植被群落的研究包括不同边坡类型植被群落的抗蚀性、稳定性、多样性、演替等的研究。国外在抗径流侵蚀方面研究较多，国内研究均较少。恢复后植被群落的稳定与否是对前期植被建植的肯定，因此群落研究也是植被恢复研究的重要内容。
路域生态环境的研究主要指高速公路对生态环境，包括植物、动物、微生物等的影响。国内己经开展了此类研究，但研究较浅，目前对路域生态环境还缺乏正确的科学认识。因此，为了保证未来二三十年即将修建的4万多km高速公路边坡植被恢复的成功实施，应该加快在以上这些方面的研究进程，使我国高速公路边坡植被恢复的研究与工程建设同步发展，促进我国高速公路生态型绿色通道的建设。
4.公路路域边坡植被生态恢复影响因子研究
公路路域边坡植被生态恢复受各种环境要素的影响，如土壤养分、土壤有机质、植被覆盖度、水分、坡度坡向和其他相关环境因子等，各种因子彼此联系、相互制约、相互促进、植物的生存和繁殖都依赖于各种因子的综合作用。
氮、磷是自然生态系统中主要的限制性养分。氮、磷可利用性养分在数量和组成上的变化，都将对植物群落的物种组成和群落演替产生显著性的影响。因为土壤理化性质和生物学特性具有微域特异性，土壤养分的空间异质性对种的分布格局以及干扰下的群落物种多样性的维持至关重要。土壤有机质小尺度的空间异质性可强烈地影响土壤的生物化学过程和植物种群动态。
水是植被生长关键因素，在大气降水供应有限并且降水分布在时间上与植被需水关键时期不同步的情况下，土壤的持水力（保水性）是保障植被恢复的重要条件。
在坡地水土流失研究和坡地植被建设研究中，坡向和坡位是两个重要的方面。许多研究表明：坡位对土壤养分的剖面分布有着重要影响，且不同坡位土壤养分剖面分布的差异主要是由坡面土壤性质和坡面养分在降雨侵蚀过程中的再分配所造成的。
5.结语
高速公路植被恢复在我国刚刚起步，己取得了很大的成绩，可以基本解决我国现存高速公路边坡的植被恢复问题。与国外同类技术相比，缺乏相关的技术标准和规范、研究严重滞后、技术的科学性较差等，都是我国现存的问题。总之，高速公路生态环境的研究有利于科学引导公路边坡植被恢复，扬长避短，使高速公路成为真正意义上的生态型绿色通道。
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关键词：伊犁河谷植物物种资源；DNA条形码；数据库系统；Web网站
中图分类号：TP392
伊犁河谷是全国五大陆生生物多样性的分布区之一，但与国内其它山区植物区系研究相比较，伊犁河谷植物区系研究相对滞后。学术界和伊犁州政府关注伊犁河谷植物区系多样性的研究与保护，人大代表将伊犁河谷生物多样的研究和保护作为一项议案提交人大代表讨论，伊犁州政府在《实施生态立州战略构建和和谐伊犁的思路与对策研究》中将伊犁河谷生物多样的调查、研究和保护作为实施可持续发展的一项重要内容。
随着全球物种多样性的不断丧失，生态学家将对区域物种的调查、分类、物种资源库的创建视为21世纪生物学研究的核心内容之一。当前传统植物分类学和DNA条形码（DNAbarcoding）技术的结合成为生物多样性的鉴别、保护和利用的主流思路。DNA条形码技术通过一个或几个基因片段鉴别物种，根据确定的基因段组合标准，可以对物种生成对应的DNA条形码。通过计算机技术和网络技术，将生物物种DNA条形码集合起来，组织它们的多态性、结构、性质以及相关描述（包括它们的科学命名、来源物种分类名称、参考文献）等信息的资料库，就是DNA数据库。通过建立DNA条形码数据库，可一次性快速鉴定大量样本，还可以将研究成果不断地加入数据库，成为永久性资料，从而推动分类学科更加快速深入地发展。目前，DNA条形码数据库已成为生物物种资源数据库的重要组成部分。
1国内外植物区系物种资源数据库的发展现状
西方发达国家早在20世纪60年代就建立起用计算机管理的植物文档，到了80年代便形成了网络结构。国外的植物数据库系统数据量大，资料来源广泛，可靠度高，网络化程度高，与多媒体技术较好结合，数据结构比较完善，并且拥有比较多的大型数据库。由美国农业部自然资源保护局创建的“PlantsDatabase”是现今世界上植物数据库系统的典范。
目前国内已经建成并公开的权威植物物种信息数据库是由昆明植物研究所、中科院植物所、武汉植物园和华南植物园联合建设的“中国植物物种信息数据库数据库”。它是一个符合国际和国家标准、有严格质量控制与管理、具有完整性和权威性、具国际领先地位的中国植物物种信息数据库。该数据库已于2011年初整合了来自《中国植物志》、《Species2000》、《中国种子植物数据库》的中国植物物种名单，形成了目前较为完整的中国植物物种标准名录，并且整合了中科院华南植物园建设完成的植物染色体数据库。
中科院昆明植物所建设的“植物DNA条形码数据管理系统”主要依托中国西南野生生物种质资源库，根据植物DNA条形码的特点，研究并构建了重要植物类群的植物DNA条形码系统。
2011年初，通过建立新疆植物物种质资源数据库和信息共享系统等，新疆维吾尔自治区已初步构建植物遗传多样性有效保育和开发利用科技创新平台。
新疆植物学会已初步建成“生物多样性数据库”，但到目前为止“天山植物区系”仍在建设中。
2构建伊犁河谷植物区系物种资源数据库的科学意义
在传统植物分类学和DNA条码技术结合生成的植物标本及分类信息的基础上，通过数字化手段将这些信息收集、处理、存储和传输，建设伊犁河谷植物区系数据库系统，通过Web方式，是整理和保存伊犁地区植物多样性资源成果并进一步辅助河谷植物多样性保护与管理的重要手段，对其加以合理利用具有重要的现实意义和实用价值：
（1）通过整理和保存伊犁河谷植物区系标本资源，备份伊犁河谷植物区系物种组成及其分布的重要资料，为科研、生产和实施可持续发展提供科学依据；
（2）通过建立DNA条形码数据库，为今后进行植物物种识别和鉴定提供便利，今后更可将新的研究成果不断地加入数据库，使其成为永久性资料；
（3）通过建设物种资源数据库为我院教师和学生提供伊犁河谷植物多样性资源的查询新途径；
（4）通过Web网站促进伊犁河谷植物多样性研究的区内外合作交流。
3构建伊犁河谷植物区系物种资源数据库所要做的工作
对已搜集好的伊犁河谷植物物种多样性资源以及生成的DNA条形码进行数字化处理，制作数字化植物标本，并对Web平台的展示方式进行一定的研究和讨论，使用合适的数据库管理系统和相关多媒体信息处理技术及动态网页制作技术，按照已有的规范和标准，完成伊犁河谷植物区系物种资源数据库系统的设计与实现。
本数据库涉及伊犁河谷（包括八县一市）的植物物种。基于传统植物分类学标准，提供的数据内容主要包括：植物物种的标准名称、基本信息、系统分类学信息、生态信息、生理生化性状描述信息、生境与分布信息、文献信息等。普通用户利用该数据库可查询到相关植物数据、植物名称信息以及植物分布情况的详细信息。基于DNA条形码技术，将与DNA基因片段匹配的DNA序列文件以标准的文件格式存储起来。注册用户利用该数据库可下载DNA条形码进行后续的植物物种识别和鉴定工作。
建设B/S模式下的动态信息平台，通过公共网络接入，使用户能够使用浏览器进行植物数字化标本的管理、浏览、查询及资源共享等操作。
3.1面向管理者的功能模块
（1）输入功能：将植物标本的文本和图片及实景视频等的相关信息录入到数据库中。
（2）修改、删除功能：通过程序实现对系统中标本信息的修改、补充或删除。
（3）文件导入功能：通过EXCEL文件导入DNA条形码数据，对应DNA序列文件在数据库中以文件名作为存储标识。
3.2面向用户的功能模块
（1）物种信息检索：主要提供面向大众的植物信息、标本信息的查询服务，可实现多种途径的单一或组合查询。
（2）DNA条形码检索：主要提供面向专业人士的植物物种DNA条形码的查询和下载服务。
（3）图片及视频的使用：显示与播放植物标本的形态照片和用于描述植物生境的动态信息视频文件。
4拟采取的方案
本项目采用的是基于J2EE应用服务器技术的B/S体系结构，Web服务架构如“图1”所示：
根据多种动态脚本及数据库管理系统的特点，确定使用具有运行环境独立于硬件配置和操作系统、灵活性高、可移植性强、使用组件开发方式、代码便于维护等优势的JSP作为生成动态页面的脚本语言，采用开源的Web应用服务器Tomcat作为虚拟服务器，采用与JSP高度兼容的开源的MySQL数据库作为数据库管理系统。使用基于Java的、开放源码的、可扩展的应用开发平台Eclipse，它提供了集成的Web和应用程序开发平台，并且可以通过插件来实现程序的快速开发。在Eclipse的基础上安装MyEclipse插件，它提供了包含CCS/JS/HTML/XML编辑器、创建Struts项目向导、编辑Hiberbate配置文件和执行SQL语句的工具。在使用MySQL的基础上，使用MySQL-Front图形用户界面对所建数据库进行管理，可以方便地进行数据库的修改、备份和加载。
5构建伊犁河谷植物区系物种资源数据库的创新之处
目前还没有面向伊犁河谷的植物多样性研究的数字化成果，仅有的药用植物多样性分析也仅仅做到了数据收集，并没有通过数字化形式将成果保存并加以利用。
伊犁河谷植物区系物种资源数据库系统的设计与实现，针对伊犁河谷丰富的植物资源，利用计算机技术和网络技术，并且结合了传统植物学和DNA条形码技术研究成果，按照植物学规范收集、加工、存储和伊犁河谷植物多样性成果，制作数字化植物标本和构建伊犁河谷植物区系物种资源数据库，将为深入研究伊犁河谷植物区系物种组成、保护和合理利用植物资源提供第一手资料。
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作者简介：马兰（1982-），女，回族，新疆人，讲师，研究方向：计算机应用技术。