荀俊杰
(太原市林業(yè)工作站)
近年來,大規(guī)模的國(guó)土綠化行動(dòng),使太原市東西山的綠色鋪底已經(jīng)完成,生態(tài)面貌發(fā)生了翻天覆地的變化,為省城居民親近自然和休閑娛樂提供了絕佳的場(chǎng)所。隨之而來,區(qū)域內(nèi)多年來因采礦、修路等形成的山體破損面也逐漸突顯出來,與營(yíng)造的綠色背景形成了強(qiáng)烈的反差。據(jù)《太原市東西山綠化區(qū)開山采礦面生態(tài)綜合治理工程實(shí)施方案》資料顯示,截至2006年底,在東西山綠化區(qū)及環(huán)城高速公路可視范圍內(nèi),因開山采礦造成的破壞面積達(dá)1 000 hm2,形成的直立石壁面達(dá)130余萬m2;在六城區(qū)范圍內(nèi),破壞面積近2 000 hm2;在全市范圍內(nèi),破壞面積達(dá)到4 000余hm2;在晉源區(qū)邊山一帶,因私挖濫采造成山體裸露程度令人觸目驚心;在汾河水庫(kù)、汾河二庫(kù)、蘭村水源保護(hù)地控制范圍內(nèi),破壞情況亦十分嚴(yán)重??梢哉f,開山采石面對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞,已成為太原建設(shè)創(chuàng)新型城市、生態(tài)園林城市和優(yōu)化發(fā)展環(huán)境的瓶頸。有效遏制開山采石面對(duì)城鄉(xiāng)環(huán)境的破壞和不利影響,加強(qiáng)對(duì)植被恢復(fù)理論和技術(shù)的研究,采取強(qiáng)有力的生態(tài)綜合治理措施,迫在眉睫,勢(shì)在必行。為了徹底改變城市周邊山區(qū)滿目瘡痍的狀況,太原市進(jìn)行了山體破損面生態(tài)修復(fù)的大膽嘗試,取得了可喜的成果。本文主要對(duì)太原市山體破損面生態(tài)修復(fù)的技術(shù)方法進(jìn)行了歸納和總結(jié),以期為類似工程的實(shí)施提供借鑒與參考。
太原市礦產(chǎn)資源豐富,尤其東西兩山蘊(yùn)藏著大量的煤、鋁礬土、石灰石等礦產(chǎn)資源。新中國(guó)成立后,隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,特別是改革開放后礦產(chǎn)資源的高強(qiáng)度開發(fā),大量煤礦、鋁礦、采石場(chǎng)等如雨后春筍般出現(xiàn),在滿足經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí),也因開挖堆積,毀壞植被,在市域的東西山形成了大小不一、星羅棋布的山體破損面,給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來了不可估量的損失。
隨著植樹造林力度的不斷加大和生態(tài)旅游循環(huán)圈的逐步形成,山區(qū)防火通道和旅游路建設(shè)不斷加快。新開的道路在帶給人們便捷和欣賞美景的同時(shí),也因開挖與堆積,形成了一些新的不堪入目的山體破損面。
山體破損面,不僅嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和生態(tài)景觀,而且極易發(fā)生山體滑坡、坍塌、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。零散分布的山體破損面,大多地形復(fù)雜,巖石破碎松動(dòng),因雨水的長(zhǎng)期沖刷和風(fēng)力侵蝕,其表面土壤稀少,多為裸露的巖面和陡坡,自然條件極為苛刻,單靠植物群落自身演替根本無法完成生態(tài)修復(fù)。為了最大限度地消除破損面對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,全面構(gòu)建立體綠化新格局,最終實(shí)現(xiàn)“讓森林走進(jìn)城市,讓城市擁抱森林”的目標(biāo),采用工程措施與生物措施相結(jié)合的方式,對(duì)山體破損面進(jìn)行治理勢(shì)在必行。
傳統(tǒng)的山體破損面治理,主要采用排險(xiǎn)、固坡、修建護(hù)坡和加筑擋墻等土建工程措施。該方法治理后的坡面比較穩(wěn)定,但建設(shè)成本高、耗時(shí)長(zhǎng),且治理后的坡面極為單調(diào),生態(tài)景觀不能零人滿意。
目前,山體破損面的生態(tài)治理方法得到了更為廣泛的應(yīng)用。該方法遵循近自然綜合治理及生態(tài)修復(fù)理念,在整理破損地形的基礎(chǔ)上,采用生態(tài)恢復(fù)新型技術(shù)措施,在治理坡面上營(yíng)造地被植物、固坡植物和水土保持植物,從而形成生態(tài)擋墻。通過植物所特有的保持水土、涵養(yǎng)水源等特性,來穩(wěn)定和美化修復(fù)坡面,增強(qiáng)了邊坡的生態(tài)景觀效果和綜合治理效果。相比傳統(tǒng)方法,生態(tài)治理方法可選擇的植物種類較多,建設(shè)成本較低,工序也較簡(jiǎn)單,而且治理后坡面上繁茂的植物群落也可形成獨(dú)特的景觀。常見山體破損面的生態(tài)治理方法主要有鑿巖打坑栽植喬灌、生態(tài)噴播植物、栽植攀援植物、反坡條帶植樹和構(gòu)筑生物擋墻等5種,現(xiàn)將其技術(shù)方法介紹如下。
3.1.1 適用范圍
這種方法,適用于坡度<70°的風(fēng)化巖或土石質(zhì)坡面破損面。
3.1.2 施工工序
首先,整理坡面,將不穩(wěn)定石塊等雜物清除;然后,架設(shè)云梯,按照從上到下的順序,沿等高線在坡面上鑿斜孔;最后,客土栽植營(yíng)養(yǎng)缽苗木。
3.1.3 苗木選擇
可選擇1.5 m高油松、側(cè)柏、黃櫨、紫葉矮櫻等喬灌木。
3.1.4 打孔規(guī)格與株行距
打孔規(guī)格:50 cm×50 cm×40 cm;株行距:1.5 m×2 m或1.5 m×3 m。
3.1.5 關(guān)鍵環(huán)節(jié)
一是鑿斜孔時(shí),鑿孔方向?yàn)槠旅媾c其水平夾角平分線方向,可多截流雨水進(jìn)入樹坑;二是栽植樹木后的兩年養(yǎng)護(hù)期內(nèi),必須根據(jù)氣候條件適時(shí)用高壓水車噴水,以確保苗木成活和恢復(fù)正常生長(zhǎng)。
3.2.1 適用范圍
這種方法,適用于坡度<90°的土質(zhì)坡面破損面。
3.2.2 施工工序
首先,清理平整坡面;其次,在治理坡面上鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng),并用直徑14 cm主錨桿和12 cm的輔錨桿進(jìn)行固定,主錨桿每3 m2釘一根,輔錨桿每1 m2釘一根;然后,將植物種子、生黃土、土壤改良材料(木纖維、草炭土、植物膠、有機(jī)肥料和保水劑等)均勻混合形成噴播基材;第四,使用移動(dòng)式泥漿攪拌噴射機(jī)將基材噴射到施工坡面上,形成客土覆蓋層;第五,噴播完成后,用塑料膜將噴射面覆蓋,直至植物種子萌發(fā)80%以上。
3.2.3 植物選擇
草本可選擇紫花苜蓿、小冠花、冰草、高羊茅等;灌木可選擇紫穗槐、沙棘、胡枝子和檸條等。
3.2.4 關(guān)鍵環(huán)節(jié)
一是發(fā)芽率測(cè)定合格的種子方可使用,噴播前首先對(duì)種子進(jìn)行催芽處理(可采取清水浸泡法,即將種子浸泡在干凈的清水中,浸泡時(shí)間2-3 d,浸種時(shí)要注意每日換水1-2次。也可進(jìn)行溫水浸種,即將種子浸入40℃左右的溫水中,浸泡24 h。浸種結(jié)束后,將種子撈出放置在溫暖潮濕的地方進(jìn)行催芽,待種子部分露白時(shí),即可播種;二是營(yíng)養(yǎng)土要提純,避免參雜其他草籽;三是噴播時(shí)間一般選擇在4-5月,此時(shí)氣候適合種子的發(fā)芽和快速生長(zhǎng);四是噴播種子要求灌、草相結(jié)合,可適當(dāng)加大灌木種子比例,這樣既能使綠色快速覆蓋坡面,也能體現(xiàn)季相變化,可以有效增加治理后坡面的生態(tài)景觀效果。
3.3.1 適用范圍
這種方法,適用于坡面較長(zhǎng)、坡度較陡,局部>90°的硬質(zhì)巖石立面或斷崖破損面。
3.3.2 施工工序
首先,清理坡面,去除不穩(wěn)定石塊;其次,沿坡腳向外2-3 m處挖植生槽,植生槽平行于巖面,槽寬1.2 m、深0.5 m;再次,在植生槽靠近坡腳一側(cè)外10 cm處與破損面上部離邊緣不小于2 m處各釘一根16 mm×700 mm鐵釘,并用3 mm雙股鍍鋅帶刺鐵絲連接,并用相同方法沿植生槽方向每隔0.5-0.8 m拉一根鍍鋅刺絲;然后,應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)土并栽植攀援植物,株距0.5-0.8 m;最后,進(jìn)行圍堰,圍堰時(shí)注意垂直于植生槽,兩側(cè)按地形找平隨機(jī)隔斷底,且低于植生槽兩側(cè)圍堰,灌溉時(shí)可選擇高處進(jìn)行慢速流灌。
3.3.3 植物選擇
可選擇紫藤、山蕎麥、紅花薔薇和爬山虎等植物。
3.3.4 關(guān)鍵環(huán)節(jié)
一是坡長(zhǎng)較長(zhǎng)超過30 m的破損面,要分級(jí)進(jìn)行治理,可在坡面較緩部位整出寬1.5-2 m的水平條帶,用于栽植攀緣植物和固定上下兩級(jí)的鍍鋅鐵釘;二是栽植后的第二年春季需用草繩或麻繩將藤本植物新梢固定到3 mm粗雙股鍍鋅刺絲上,引導(dǎo)藤本植物盡快沿著刺絲向上生長(zhǎng)。
3.4.1 適用范圍
這種方法,適用于采礦后形成的土石質(zhì)松散的坡面,或修路形成的堆滿建筑垃圾、石塊等雜質(zhì)的下邊坡。
3.4.2 施工工序
首先,將邊坡放緩至60°以下,對(duì)于堆滿石塊等雜質(zhì)缺少土壤的區(qū)域要先覆蓋1.5 m厚的種植土;其次,沿等高線從上至下將坡面修筑成行距2 m、寬2 m的反坡條帶,條帶向內(nèi)傾斜一定角度,外沿培??;再次,按照株距1.5-2 m在條帶內(nèi)開挖種植穴;最后,栽植苗木。
3.4.3 苗木選擇
選擇1.5-2m高油松或側(cè)柏喬木樹種,株行距2m×2 m;選擇1.2-1.5 m高金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、黃櫨、丁香、連翹等灌木樹種,株行距1.5 m×2 m。
3.4.4 關(guān)鍵環(huán)節(jié)
地質(zhì)松散區(qū)域條帶外緣可堆積沙袋,以穩(wěn)定條帶結(jié)構(gòu)。
3.5.1 適用范圍
這種方法,適用于坡度較大,坡長(zhǎng)小于5 m的硬質(zhì)巖石立面或斷崖破損面。
3.5.2 施工工序
首先,清理坡面,去除不穩(wěn)定石塊等雜物;其次,沿坡腳向里開始挖4-5行樹坑,規(guī)格依次按3 m×3 m、3 m×2 m、2 m×2 m株行距整條帶坑,樹穴規(guī)格分別為120 cm×120 cm×100 cm、100 cm×100 cm×80 cm、60 cm×60 cm×50 cm,行與行之間“品”字形排列;最后,完成苗木栽植,靠近坡腳的內(nèi)側(cè)一二行栽植胸徑5-8 cm、苗高5-6 m的新疆楊或銀杏,三四行栽植高度3-3.5 m的油松或白皮松,第五行栽植高度1.5-1.8 m的紫葉李、紫葉矮櫻等小喬木。
3.5.3 關(guān)鍵環(huán)節(jié)
一是合理布置植株,使4-5排植株的樹冠完全遮擋住巖石立面;二是如5排樹仍無法完全遮擋其破損面時(shí),可適當(dāng)增加栽植的排數(shù)。
山體破損面的生態(tài)治理方法種類繁多,要充分考慮待治理破損面的質(zhì)地、坡長(zhǎng)、坡度等立地因子,因地制宜確定治理方法,以達(dá)到事半功倍的效果。例如,對(duì)土石質(zhì)地疏松且坡度較緩的坡面,適宜采用反坡條帶法;對(duì)坡面較平整、坡度較陡的土質(zhì)坡面,適宜采用生態(tài)噴播法;對(duì)風(fēng)化巖或土石質(zhì)坡面,宜采用鑿巖打孔法;對(duì)堅(jiān)硬石質(zhì)高陡破損面,適宜采用栽植攀援植物法。治理過程中既要充分利用各種治理方法的優(yōu)點(diǎn),也可根據(jù)實(shí)地條件將不同的治理方法綜合運(yùn)用。比如噴播后第二年采用鑿巖打坑方式補(bǔ)栽檸條、爬山虎等植物,可以起到立竿見影的效果。
山體破損面往往水土流失嚴(yán)重,營(yíng)養(yǎng)匱乏,苗木的生長(zhǎng)環(huán)境極為苛刻,所以,在栽植和養(yǎng)護(hù)階段必須加強(qiáng)水分和養(yǎng)分的供應(yīng),以確保栽植苗木的成活。一是苗木全部選用營(yíng)養(yǎng)缽苗木,栽植前進(jìn)行浸水處理,栽植時(shí)施用保水劑且必須脫杯;二是為防止水土流失,注意在治理破損面的上方沿垂直于等高線方向開辟排水槽,以避免雨水直接沖刷的干擾,促使破損坡面盡快形成穩(wěn)定的植物群落;三是后期養(yǎng)護(hù)非常重要,施工隊(duì)伍必須配備噴射高度30 m以上的高壓水車,每年生長(zhǎng)季開始前,水中可滲入一定比例的N、P、K復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液,干旱期更要適時(shí)噴水,以保證植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分和水分。
在選擇苗木和種子時(shí),需考慮多方面的因素:一是能在當(dāng)?shù)亓己玫厣L(zhǎng),有一定的耐貧瘠性和抗旱性;二是根系發(fā)達(dá),生長(zhǎng)迅速,易形成覆蓋層;三是要注意各植物種類之間有一定的相互營(yíng)養(yǎng)關(guān)系,以便形成比較穩(wěn)定的植物群落,減小養(yǎng)護(hù)工作量;四是種子容易獲取,具有施工上的可操作性。
山體破損面生態(tài)治理工作條件艱苦,且隨時(shí)有落石、垮塌等危險(xiǎn),要合理安排工序,高空作業(yè)必須佩戴安全帽和腰系安全繩,道路旁作業(yè)要擺放警示標(biāo)志,以確保安全施工。
礦山開采企業(yè)必須按相關(guān)要求足額繳納植被恢復(fù)費(fèi),用于開采后廢棄礦山的治理。此外,制定科學(xué)的開采規(guī)程也至關(guān)重要,要求采礦企業(yè)必須將開采面或廢料堆放緩為小于30°的坡面,以減小后期治理的難度。
隨著林業(yè)生態(tài)建設(shè)和生態(tài)旅游業(yè)的不斷發(fā)展,防火通道等基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷跟進(jìn)。在建設(shè)防火通道的同時(shí),為減少新增山體破損面對(duì)環(huán)境的影響,可采用“1+4”模式,即“修一條防火通道+高標(biāo)準(zhǔn)通道綠化+兩側(cè)破損面的治理+可視荒山的高標(biāo)準(zhǔn)綠化”。