刺槐和橡木地板哪个好，步道系统设计与维护

原作者：美国地质调查局休闲生态学家杰夫·马里奥 (Jeff Marion)

编译：郑刚

概述

步道是自然保护区除公路之外的道路，他们鼓励公众在不破坏自然环境的情况下走出去享受自然。对于被认为是“可持续”的步道，必须满足休闲需求，同时为环境提供充分的保护，还要最大限度地减少维护。设计不佳的步道需要经常维护，并且经常容易受到侵蚀、泥泞和路面扩宽的影响。设计不佳的步道既无趣也不安全。

设计可持续发展的步道

步道管理中最具影响力的元素是初始步道的设计和调整。一条设计良好的可持续步道几乎不需要维护，保持原始状态，走起来更舒适。设计不当的步道很难维护，会迅速恶化，而且一旦水土流失，就很难恢复。即使是每年流失 ? 英寸土壤的步道也会在24年内变成一英尺深的沟壑。

精心设计的步道要素

坡度

所有步道设计师在布置步道路径时都应使用测?仪。一般情况下，步道坡度（图 1）应小于 10%。在高度侵蚀性的沙质土壤中则不应超过5%。花岗岩土壤含有大量岩石成分较稳固，可以以13%~15%的坡度建造长距离的步道，短距离且排水良好的部分坡度可达20%，但一般情况下要做台阶或硬化处理。坡度< 10% 的步道更适合远足和骑行。

步道设计角度：与等高线和坠落线的关系

“等高线”是同一高度的点线。如果您精确地平行于等高线行走，则您在水平 (0%) 坡度上行走。如果你垂直于等高线走下坡，你就是在沿着“坠落线”走，这与暴雨期间水流的路径相同。一条精心设计的可持续步道总是被布置成斜向横切穿过山坡，?度更接近等高线而不是坠落线。与坠落线对齐或靠近坠落线的步道会收集水并将水直接沿着步道输送，容易侵蚀路面上的土壤，并形成沟渠，步道专业设计师会避开这样的路线，而将下行线的步道段定位到侧山位置。

“Half Rule”原则：步道的坡度不应超过步道穿过的山坡或边坡的坡度的一半。如果超过，则该路线被视为坠落线路径。下图（图 2）显示了两条通往山顶的步道路径。尽管路径 A 保持在 10% 的坡度内，但它是较差的路径，因为它垂直于等高线行进，路面上的水无法去除，即使坡度为 10%，也会被水迅速侵蚀。使水远离步道的方法是让步道斜向横切穿越等高线（路径B）。 按照Half Rule原则，路径B 在 10% 的边坡上可行的最大坡度是5%。这条步道采用边坡台阶切割结构（图 3），其中一侧始终低于另一侧。对于这种类型的步道设计，水很容易被引出步道，而不会让水在路面上切出一条沟。通常情况下坡度为10% 到 30%的边坡的步道是最稳定的，较陡的边坡更能控制步道面的扩展，使积水更容易顺边坡排出。

倾斜设计

良好的步道应具有 3%-4% 的外倾横截面，以便径流以非侵蚀性“片状流”穿过步道，而不是被步道拦截并沿着步道面往下流 （图 3）。

不幸的是，倾斜的路面很难维持很久，因为步道使用者会压实路面中间，使土壤移到路边位置。步道的外侧通常会形成一个护堤或土堆，使水积在路面上。如何构建坡度为5%的初始斜面，稍后描述的几个步道维护操作会有所帮助。这些问题也解释了为什么很难在平坦的地形上建造可持续的步道。无论是步道施工还是后续使用，都会形成杯状横截面，该路面会积水并变得泥泞。避免平坦的地形，或使用砾石以稍微堆起路面一侧。在可能的情况下，始终将您的足迹放在倾斜的步道中。

梯级下降

下行步道的设计应包含周期性坡度下降或坡度反转， 即下行步道在下行路径中间适当位置作反转抬升处理。这样的设计会迫使所有沿着步道流下的?在其体积、动量和侵蚀?增加之前离开步道，减少对步道的侵蚀。坡度反转点的合适间距取决于步道的下行坡度，如下表：

步道下行坡度

反转点间距

3-5%

500英尺

7-10%

300英尺

11-15%

100英尺

>15%

<50英尺

步道梯级下降设计的好处是不需要经常维护，前提是沿着坡度反转点1英尺左右的路径适当提升路面，步道一侧应倾斜数英尺，以便?以?流从步道上流出。

步道维护的关键要素

步道表?会因经常行走会压实中间位置、移动路??壤，被?侵蚀，产?泥泞。虽然步道的损坏在很?程度上是不可避免的，但步道管理?员可以采取?系列措施来解决与?有关的退化问题。步道维护的第?步是检查步道，当侵蚀很明显时，要考虑的主要问题是 “是否路径设计存在缺陷，应该重新规划路径？”， “?流向哪?，怎样才能把它弄掉？” ，步道维护?员通常在暴?中行走，以查看步道截断水流的?式、成因和位置。

重新规划路径

最好重新规划有重?设计缺陷或资源影响的路径，即使规划新路径会更长，因为旧路径不可持续，有限的步道维护能?和不可接受的环境影响所带来的后果更严重。 以“50年+预测法”进?成本效益分析，重新规划设计不佳的路径通常是最好选择。

维护侧坡

这是步道维护的?要任务，也是最简单但劳动强度最?的步道维护?作。步道通常建有 3-5% 的侧坡，以便让?穿过步道流出（图 4，第 1 阶段）。日常的行走踩踏会压实和移动路面的?壤， 并在步道的侧坡边缘形成护堤（第 2 阶段）。长期下去，护堤将增?并导致越来越多的?沿着步道流，侵蚀?壤（第 3 阶段）。如果任由这种侵蚀继续下去，路面中间就会越挖越深，直到?法使?也?法挽回（第 4 阶段）。

通过将护堤?壤回填路面以恢复 3-5% 的外坡，可以在第 2 阶段恢复步道侧坡。这项?作必须经常进行。然??些使?频繁、?壤沙质和?降?量的情形结合在?起，日常维护会很难。 ?种较省力的替代?案是在最需要和/或最容易完成的地?修筑 5-10 英尺的侧坡。?旦步道达到第3阶段，护堤就会太?并且?满植被?法恢复，必须采?其他维护?法，例如?坝或排?沟。当某条路径恶化到第4阶段时，这条路径就完蛋了，最后的解决办法就是搬迁。

梯级下降、水坝和排?

可以在现有步道上构建梯级下降，但由于重新回到原始路线需要有一小段反转抬升路段，这在坡度较大的下行步道上是很难实现的，在现有步道上实现梯级下降的关键是找到最佳反转的位置。

步道坡度

间距

3-5%

500英尺

7~10%

300英尺

11-15%

100英尺

>15%

<50英尺

步道排水的其他方法是建造岩?或原木?坝排?沟。应按照表格中所?的间隔构建。对于坡度超过20%的路径，应考虑重新规划路径或修建硬质台阶。

修建水坝：

在地?上标出水坝的位置，超出步道边界1英尺，将水坝倾斜约 45°

收集扁平或矩形岩?（12-16 英??）或切割直径 6-8 英?的耐腐原?（例如雪松、刺槐、橡?，最好去除树?）。

挖?条?乎与岩?或原??样深的沟槽，然后安装岩?或原木，使顶部高于步道上坡面几英寸。扁平的岩石可以像屋顶瓦片一样重叠；块状岩石应紧密贴合。将岩石最直的边缘排列在顶部。岩石或原木须牢固固定以承受踩踏。

可以通过在两端的任一侧嵌入大石头或从两侧以一定?度打入木桩将原木固定。

在水坝的上坡侧堆土2英尺，以便在水坝的上坡侧有一个4-5英寸的台阶向下延伸出一条排水沟。将挖出的土堆放在下坡侧，并将其与水坝顶部平齐，通过踩踏压实。

水坝必须延伸到步道边界之外约?英尺，以防??或徒步者绕过它们。两端堆起的大石头可固定水坝并防止徒步者拓宽步道。对于?多数步道来说，六英尺的?度通常是合适的。 水坝以 >45°的?度定向，以便?流以?够的?从?径分流，并将沉积物带离步道。否则，?在接触?坝时流速减慢，沉积物会留在步道上，迅速填满排?沟。排?沟必须?宽?深，因为它会迅速积聚树叶，这些树叶会增加径流中的沉积物，阻塞出?。

自然排?沟：这是?种非铺装的排?形式。寻找树根、岩?或自然坡度反转的地?，进?最少量的挖掘就能有效地排?。这种方法也可?于泥坑或积?的?辙区域。排?沟要尽量深而宽，因为水流很快会重新沉积?壤和垃圾。

维护水坝和排?沟

这些功能需要定期维护，每年至少两次，清理排?设施下坡端积聚的多余?壤和沉积物，检查并加固松动的岩?或原木，以确保?可从步道流出。

植被维护

倒下的树?和树枝需要定期清除，??中的树?、灌?和草本植物或草必须修剪掉，以免阻碍步道。远足步道通常应有宽6英尺、高 8 英尺净空（保护较?的路边树?除外）。

对于倒下的树?，请用锯?在步道中间切出 <4英尺的部分即可，这样做有助于防止步道拓宽。

修剪树?的?的是尽量减少未来的维护?作，切断突出的树枝的末端会导致它发出?个需要额外修剪的新芽，相反，应从主?上切掉 < 1 英?的树枝 ——注意先从树枝底部切个口，然后再从顶部切断，以防?剥落主干树?。

树苗（直径<2英寸）、灌?和覆盆?藤：如果在 6 英尺步道?廊内??，应靠近地?切割这些树苗，以防?绊倒危险。最好从步道?廊上移除灌?和藤茎，因为将它们修剪得更?反而刺激其快速??。切下的枝条应尽可能远离步道。

地?植被：有选择性地修剪草本植物和蕨类植物，留下靠近地???的植物，修剪那些已经或将?到?以悬在步道上空的植物。了解如何识别您所在地区??的?本地（外来）植物物种，距离步道20 英尺以内的尽可能除掉，因为成熟的植物通常会产??量种?，由于?光充?，这些种?会落下并在步道上定居。

安全

步道维护通常在岩?和??点不稳定的地形中工作。须携带急救箱和通讯设备，并在出发前了解如何疏散伤者，在经验丰富的领队者的培训和指导下进行工作，尽可能穿?袖裤、结实的靴?、?套和安全帽。参与者应始终保持在任何挥动?具的?够不到的地?，当?可能会影响摆动和不稳定??点的树枝。注意毒藤并向同伴警示，工作中保持?分和凉爽。

关于原作者：杰夫·马里奥(Jeff Marion)博士是弗吉尼亚理工大学自然资源休闲专业的兼职教授，也是美国地质调查局的休闲生态学家。30多年来从事研究和监测自然保护区休闲活动对环境的影响，并负责制定在不降低户外体验乐趣的情况下减少环境影响的政策方案。

本篇中文编译得到了原作者的授权和帮助，如需引用或转载请与编译者联系！