山體開挖面快速植被恢復(fù)的方法與效果比較

黃警民

摘要：山體邊坡開挖面快速植被恢復(fù)是一門新興的邊緣學(xué)科，厚層基材噴混植生方法在山體開挖面的生態(tài)防護特別是高陡巖質(zhì)邊坡的植被恢復(fù)中應(yīng)用十分廣泛，本文結(jié)合水利水電、高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)中造成的裸露邊坡植被恢復(fù)與生態(tài)防護問題，介紹植被恢復(fù)的護坡原理、技術(shù)方案、植物組合配方的難點解決對策與效果比較。

關(guān)鍵詞：山體邊坡；植被恢復(fù)；方法比較

房地產(chǎn)開發(fā)和高速公路興建、水利水電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是人類文明的產(chǎn)物。這些建設(shè)開發(fā)顯著地促進了我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展，同時也給環(huán)境帶來了一定的影響和破壞，特別是沿海省份丘陵地帶眾多依山傍海開發(fā)的樓盤和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，使得原地貌植被的破壞不可避免，棄土、棄石、開挖等會給和諧的自然環(huán)境留下大量的裸露邊坡而形成難看的山體疤痕。這些地貌的創(chuàng)傷破壞了天然植被，加劇了水土流失，潛在著山體失穩(wěn)滑塌的危險，給臨近的建筑物帶來極大威脅。為恢復(fù)植被，保護生態(tài)環(huán)境，邊坡綠色生態(tài)防護越來越受到建設(shè)部門的重視，而高陡巖質(zhì)邊坡的植被恢復(fù)更是邊坡生態(tài)防護中的重點和難點。做好高陡邊坡的綠化防護，是再造良好生態(tài)環(huán)境，建設(shè)和諧社會的迫切需要。

邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)實質(zhì)上就是以綠色植物為主的植被恢復(fù)技術(shù)，是利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊坡、同時是美化生態(tài)環(huán)境的一種技術(shù)方法。其主要工程措施有鋼筋水泥框架法、客土植生帶法、纖維綠化法、生態(tài)多孔混凝土綠化法、厚層基材噴射法等；對于一般巖質(zhì)邊坡，采用厚層基材噴混植生護坡技術(shù)進行生態(tài)防護是最常采用的一種方法。但有些施工單位往往對植物種籽的配置組合重視不夠，使得人們對生態(tài)防護的持久性、防沖刷固坡作用大打折扣，未能達到預(yù)期效果。

1 常用邊坡綠色防護設(shè)計方案與植物組合配置

作為一家專業(yè)的園林綠化建設(shè)集團，本公司近年來在綠色防護技術(shù)開發(fā)應(yīng)用過程中，特別是對巖質(zhì)邊坡開挖面的快速植被恢復(fù)方面，根據(jù)不同的邊坡立地條件、坡面巖石性狀等，改變以往采用單一草本植物組合和相同基材進行噴混植生的做法，成功研發(fā)了針對不同邊坡采取相應(yīng)的生態(tài)防護方案和不同植物種子組合進行生物防護的生態(tài)護坡方法，取得了明顯的經(jīng)濟社會效益。

1.1邊坡防護方案設(shè)計

1.1.1厚層基材客土植生護坡。先在坡面打錨桿掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)，再噴射基材及植物種子[基材厚度為8～10cm，錨桿長0.8m，采用￠14mm螺紋鋼筋，鐵絲網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸90mm×130mm（編織網(wǎng)）或50mm×50mm（勾花網(wǎng)），線徑￠2.0mm]。適用于坡率為1:0.5～1:1的穩(wěn)定微、中風(fēng)化巖質(zhì)邊坡，一般用于多級邊坡的下部一、二級坡面。

1.1.2 中層基材客土植生護坡。先在坡面打錨桿掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)，再噴射基材及植物種子（基材厚度為6～8cm，錨桿長0.8m，采用￠14mm螺紋鋼筋，鐵絲網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸90mm×130mm或50mm×50mm，線徑￠2.0mm）。適用于坡率為1:0.75～1:1.25的穩(wěn)定中、強風(fēng)化巖質(zhì)邊坡，一般用于多級邊坡的中部各級坡面。

1.1.3 薄層基材客土植生護坡。直接在坡面噴射基材及植物種子（基材厚度為3～5cm）。適用于坡率不陡于1:1.25的穩(wěn)定全風(fēng)化巖質(zhì)邊坡及貧瘠土（砂）質(zhì)邊坡，一般用于多級邊坡的頂部坡面，以及1～2級邊坡的坡面。

1.1.4 框架內(nèi)坡面綠化。對于框格錨桿、大導(dǎo)管注漿砼支撐梁進行工程加固的邊坡，框架內(nèi)坡面采用BAG植生袋護坡、基材客土植生護坡和噴播植生護坡3種措施進行生物防護。

對于框架內(nèi)巖質(zhì)邊坡，在坡率等于或緩于1:1時，采用BAG植生袋護坡；在坡率陡于1:1時，采用厚層基材客土植生護坡。

1.1.5 坡腳矮墻綠化。坡腳矮墻采用種植槽內(nèi)栽種爬藤植物（爬山虎：飄長1.0m）、垂吊植物（迎春：飄長1.0m）2種方案進行綠色遮擋處理。

對于一般土質(zhì)邊坡，通常采用刻槽噴播植生護坡、鋪當(dāng)?shù)夭萜?點綴性栽各種灌木兩種措施進行生物防護方法。對于框架內(nèi)土質(zhì)邊坡，則采用刻槽噴播植生護坡即可。

1.2 植物組合配置優(yōu)化設(shè)計

我們在施工實踐中發(fā)現(xiàn)，以往采用單一牧草噴混植生的做法，有些邊坡在生態(tài)防護施工后，看似達到了生態(tài)防護的目的，表面上植被恢復(fù)了，水土流失也得到了一定的控制，但時間一長，短則一年半載，長則2～3年就會發(fā)生衰退現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在我們施工的京福高速公路福州段、南平段以及廈門馬峰山體育公園的個別巖質(zhì)邊坡尤其明顯。由于植物之間的惡性競爭或外界環(huán)境不能滿足植物生態(tài)習(xí)性的要求，致使植物生長勢逐漸減弱，群落開始逆行演替，剛剛恢復(fù)植被覆蓋的土地又會退化為裸地，形成水土流失現(xiàn)象，不能完成世代交替。究其原因，我們認(rèn)為人們?yōu)榱思涌熘脖换謴?fù)過程，往往違背了自然演替規(guī)律，在選配植物時，大多只考慮單個物種的生態(tài)習(xí)性，缺欠考慮物種間的競爭關(guān)系，忽略了物種多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的貢獻。而且草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾，表現(xiàn)在:①根系較淺，固坡護坡效果較差;②群落易發(fā)生衰退，二次恢復(fù)很困難;③管理費用高;④外來物種的大量采用，對生態(tài)安全有較大風(fēng)險。

隨著實踐經(jīng)驗的提高，人們逐漸認(rèn)識到灌木綠化具有的優(yōu)勢。灌木不僅具有良好的抗旱、保水、保土、防風(fēng)沙、降塵土、抗鹽堿等優(yōu)點，而且生長快、耐貧瘠、對土壤環(huán)境要求不高，和草本植物相比，優(yōu)勢相當(dāng)明顯：①灌木類木本植物根系的先端部位能向土壤內(nèi)部延伸，在吸取其營養(yǎng)的同時固持風(fēng)化土層，增強邊坡的穩(wěn)定性。②維護管理作業(yè)量小，灌木對水、肥的需求少，適應(yīng)性強。③對小氣候的改善作用明顯，能緩和陽光的熱輻射，使酷熱的天氣降溫、失燥，給人以舒適的感覺。同時由于灌木的生物量比草本植物大，進行光合作用吸收的二氧化碳多，吸滯煙灰粉塵，稀釋、分解、吸收和固定大氣中的有毒有害物質(zhì)也較多，能更好地凈化空氣。但單一的灌木群落也易產(chǎn)生表土侵蝕，對初期的水土保持不利。因此，在邊坡防護過程中，植物種類的選擇以草本植物與灌木配合為宜，二者結(jié)合，可起到快速持久的護坡效果，有利于生態(tài)系統(tǒng)的正向演替。

因此，基于物種多樣性的考慮，我們在選配植物時，充分考慮到植物在群落中的生態(tài)位特征，從空間、時間和資源生態(tài)位上的分異來合理選配植物種類，根據(jù)實踐經(jīng)驗擬定了下列“草灌結(jié)合，以灌為主”的合理配方，目的是使所選擇的植物生態(tài)位能盡量錯開，從而避免物種間的直接競爭。

1.2.1對于鋪草植灌坡面。采用“鋪草皮+栽種灌木”恢復(fù)植被。采用當(dāng)?shù)夭萜M鋪；灌木采用夾竹桃、木槿、傘房決明等，株高規(guī)格為80～100cm，按1株/2m2密度栽植，自然布置。

1.2.2各類植生坡面。采用噴植草、灌、花種子恢復(fù)坡面植被。草種采用狗牙根、百喜草、彎葉畫眉草等；花種采用白三葉、紫花苜蓿、金雞菊等；灌木采用馬棘、截葉胡枝子、傘房決明、多花木蘭、紫穗槐、金合歡、銀合歡、山毛豆等。

根據(jù)不同地區(qū)和不同施工季節(jié)，選用不同的草灌花配方。

（1）偏北地區(qū)的暖季型配方如下：

（2）偏南地區(qū)的暖季型配方如下：

（3）冷季型草、灌、花配方播種則統(tǒng)一為：

灌木視生長情況選擇春、秋季按1株/m2密度補栽紫穗槐、傘房決明等。

1.2.3坡腳矮墻綠化。栽種爬藤植物和垂吊植物實現(xiàn)綠色遮擋?？稍谄履_矮墻底部種植槽內(nèi)栽種爬山虎、炮仗花等爬藤類植物覆蓋，單排栽種，株距1m，飄長1.0m，或在坡腳矮墻頂部種植槽內(nèi)栽種迎春花、長春藤垂吊遮擋，單排栽種，株距2m，飄長1.0m。

1.3 特殊坡面處理方案

（1）對坡度在1：0. 25以內(nèi)的陡峭巖質(zhì)邊坡，為了保持草坪生長所需的水分，應(yīng)在邊坡加設(shè)微滴灌設(shè)施——即利用設(shè)在坡頂上的蓄水池等設(shè)施儲水，再通過低壓管網(wǎng)系統(tǒng)，通過滴頭將水分和養(yǎng)分均勻而緩慢滴入植物根部，使土壤經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)。通過管網(wǎng)嚴(yán)格控制灌水量，減少蒸發(fā)量，避免地表徑流和深層滲漏損失，有效控制每個滴頭的出水量，使灌溉均勻度高。以提高和保持混播草坪的成活率。

（2）對坡度在1：0.75以上的較緩邊坡，不用擔(dān)心栽植小喬木會提高坡面負(fù)載，在風(fēng)力作用下容易造成坡面的不穩(wěn)定或坍塌問題?？梢栽诓莨嘟Y(jié)合的基礎(chǔ)上，適當(dāng)搭配種植一些小喬木，如選用馬尾松或濕地松（1年生）等，干徑規(guī)格為Φ3～4cm，按1株/5m2密度栽植，自然布置，以營造草、灌、喬三位一體的多層次的植物自然群落結(jié)構(gòu)。由于所形成的物種多樣性指數(shù)高，抗外界干擾的能力就強，即使群落中一種或幾種植物受到病蟲害的危害而死亡，其他的植物也會填補其留下的空白，固坡防護效果將更加顯著。

1.4 厚層基材噴混植生的施工工法

1.4.1整修邊坡。整修邊坡主要目的是清除邊坡上不穩(wěn)定的石塊，把凹凸不平的坡面大致整平，以便讓種植基材厚薄均勻，對于松散的巖石要用水泥砂漿先抹縫粘結(jié)，若巖石邊坡本身不穩(wěn)定，應(yīng)事先進行加固處理，方法是采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨索固定等。

1.4.2錨桿、掛網(wǎng)。先在坡面上鋪鍍鋅鐵絲網(wǎng)或高強塑料加強網(wǎng)、網(wǎng)孔規(guī)格為90mm×130mm 或5cm×5 cm。然后用風(fēng)鉆或電鉆按1m×1m間距以梅花形布置錨桿和錨釘。錨桿長90～100 cm即可。錨釘長約為50～60 cm。應(yīng)特別注意在鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)時其高度應(yīng)控制在與巖石之間的距離約為植生基材厚度的一半。掛網(wǎng)的目的是讓植生基材在巖石表面形成一個持久的整體板塊。

1.4.3植生基材噴播。植生基材按比例混合后呈干粉狀。需用專用的客土噴播機在大馬力空氣壓縮機的風(fēng)壓下，將植生基材均勻地噴上巖石表面，在噴口處可用另外的泵水設(shè)備同時加水，使得植生基材落在巖石上就是潮濕的。噴射設(shè)計厚度約為10±3 cm。噴射厚度是今后植物生長的關(guān)鍵所在。此環(huán)節(jié)應(yīng)隨時檢查厚度以保證施工質(zhì)量。

1.4.4噴播植物種子。將事先配好的種子和紙漿等混合材料用液壓噴播植草機直接噴射在植生基材表面，這個施工環(huán)節(jié)和液壓噴播植草方法相同。應(yīng)注意的是：

①噴播草籽須經(jīng)噴播機攪拌均勻后牢固粘附在紙漿或木桿屑等附著物上。

②在南方由于夏季氣候氣溫高、蒸發(fā)量大，陽坡的種子發(fā)芽率多有降低，故陽坡噴播時應(yīng)適當(dāng)加大種子的用量。

1.4.5覆蓋。南方雨水較多，可用無紡布（16～18g/m2，質(zhì)量過小容易碎裂影響質(zhì)量）覆蓋以防止雨水沖刷，北方可用草簾等物覆蓋，覆蓋的目的，一是防止雨水沖刷，二是防止水分蒸發(fā)過快，三是保溫利于種子較快發(fā)芽，四是防止鳥類吃掉種子。

1.4.6養(yǎng)護。草坪植物雖然適應(yīng)性較強，但也需“三分種、七分管”，故應(yīng)特別注意噴播后草坪的養(yǎng)護。

噴播后如天氣未下雨則每天應(yīng)澆水養(yǎng)護以保持土壤濕潤，畫眉草一般4～5天發(fā)芽，狗牙根一般7天左右發(fā)芽，百喜草一般15～20天發(fā)芽，整體45天左右可以成坪。2個月左右覆蓋率即可達90％以上，成坪后就可逐漸減少澆水次數(shù)。在養(yǎng)護期間應(yīng)隨時觀察草坪的水肥情況。水分主要是看根系土壤的濕潤程度。在草坪成坪后由于其自身會形成一層草毯，對土壤中的水分散失有一定的保護作用。幾個月以后，草坪基本上形成了其自身的生態(tài)，就不需要特別的養(yǎng)護了。

2 綠化防護效果比較

在基材噴混植生施工完畢后1個星期左右，混合植物種子中冷季型草種優(yōu)先發(fā)芽，隨即其他草種陸續(xù)發(fā)芽，由于采用了草灌混合植物種子的合理搭配，植物在抗旱和抗病蟲害方面表現(xiàn)出良好的性能，2個月后綠草成坪，能完全覆蓋巖石坡面，植物根系已經(jīng)將基材和巖面緊緊相連，能抵抗暴雨沖刷，此后灌木長高后，基本上就不再需人工養(yǎng)護，可以自然生長了。

3 結(jié)語

在厚層基材噴混植生中對草種配比采用“草灌結(jié)合，以灌為主”的合理配方，一方面具有見綠快、覆蓋大的特點；另一方面能很快形成比較穩(wěn)定的水土保持植被群落，通過人工方式的誘導(dǎo)，加速植物的生長、演替，使綠化后的植物群落與相鄰地區(qū)相互吻合，融入自然。在固坡防護功能上，與其它防護措施比較，具有生態(tài)防護期長、不易衰落、造價較低、養(yǎng)護費用少等優(yōu)點。同時相對于其它防護類型的社會效益：如涵養(yǎng)水源，改善氣候，吸毒滯塵的作用更是高出一籌。它不僅適用于水利水電工程、高速公路、高鐵建設(shè)等領(lǐng)域，同樣在房地產(chǎn)開發(fā)等涉及山體開挖創(chuàng)面的植被快速恢復(fù)、生態(tài)防護、水土保持、環(huán)境保護中發(fā)揮出越來越重要的作用。

參考文獻

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（責(zé)任編輯 張芝）