高海拔風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)及關(guān)鍵技術(shù)研究

劉靜文，劉 輝，吳唯科

(1.云南今禹生態(tài)工程咨詢有限公司，云南 昆明 650233；2.大唐云南新能源有限公司，云南 昆明 650233)

近年來(lái)，云南高海拔風(fēng)電場(chǎng)施工對(duì)地表的擾動(dòng)破壞，使大量地表土壤裸露，同時(shí)受到水力和風(fēng)力侵蝕，造成了嚴(yán)重的水土流失。高海拔風(fēng)電場(chǎng)立地條件差，植被恢復(fù)難度大，因此本試驗(yàn)將在準(zhǔn)確掌握區(qū)域內(nèi)植被生長(zhǎng)情況的基礎(chǔ)上，提出系統(tǒng)配置方案，為后續(xù)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中的植被恢復(fù)、生物多樣性保護(hù)、植被可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)地概況

高本山風(fēng)電場(chǎng)位于云南省尋甸縣西部近南北走向的山梁上，由大唐云南新能源有限公司投資建設(shè)，安裝有33臺(tái)單機(jī)容量1 500 kW的風(fēng)電機(jī)組，配套建設(shè)220 kV升壓站1座。

本試驗(yàn)場(chǎng)地位于高本山風(fēng)電場(chǎng)工程區(qū)內(nèi)，中心地理坐標(biāo)為25°50′39.61″N、103°10′59.34″E。工程所在區(qū)平均海拔3 147 m，氣候?qū)俚途暩咴撅L(fēng)氣候，年平均氣溫14.6 ℃，極端高溫33.4 ℃，極端低溫-13.9 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)2 079.3 h，年無(wú)霜期229 d；主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閃SW、SSW，最大風(fēng)速32.4 m/s，測(cè)風(fēng)塔(10 m高)年平均風(fēng)速10 m/s；年平均降水量1 045 mm，雨季為5—10月，20 a一遇1 h暴雨量為50.12 mm、6 h暴雨量為92.0 mm、24 h暴雨量為120.8 mm；多年平均蒸發(fā)量1 957.5 mm。

2 生態(tài)修復(fù)原則

(1)生態(tài)優(yōu)先原則。堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先原則，以盡快恢復(fù)植被，充分發(fā)揮植物防護(hù)功能為目標(biāo)，達(dá)到有效控制水土流失和修復(fù)生態(tài)環(huán)境的目的。為此，必須做到合理布局、科學(xué)選擇樹(shù)草種，一切恢復(fù)措施應(yīng)盡量減少對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)。

(2)適應(yīng)性原則。堅(jiān)持植物種類(lèi)的生態(tài)學(xué)特征與立地條件相適應(yīng)，以達(dá)到恢復(fù)植被，提高植物群落持久性的目的。試驗(yàn)場(chǎng)地周邊植被以高山草甸為主，受人類(lèi)活動(dòng)的影響，原生植物群落已大部分消失，人工草場(chǎng)以紅三葉、白三葉、黑麥草為主，原生草種有刺芒、野古草、畫(huà)眉草等。

(3)實(shí)用性原則。為降低植被恢復(fù)成本和管護(hù)成本，提升生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，選擇植物種時(shí)應(yīng)盡量考慮防護(hù)能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣的，制定技術(shù)措施時(shí)應(yīng)盡量考慮成熟的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法，同時(shí)強(qiáng)調(diào)宜林則林、宜草則草的原則。根據(jù)《風(fēng)電場(chǎng)工程水土保持方案編制技術(shù)規(guī)范》(NB/T 31086—2016)，風(fēng)電場(chǎng)各個(gè)分區(qū)植被恢復(fù)應(yīng)與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相適應(yīng)，滿足風(fēng)電場(chǎng)工程的安全要求，部分區(qū)域如風(fēng)電機(jī)組區(qū)、集電線路區(qū)不宜栽植喬木；同時(shí)，應(yīng)充分利用原地表植被，開(kāi)挖前剝離原草皮，回填后移植覆蓋。

3 植被恢復(fù)方法

3.1 草種選擇

受植被蒸騰和大風(fēng)等因素影響，原有草皮回植易出現(xiàn)第2年植物返青晚甚至死亡的現(xiàn)象，若草皮層剝離、堆放、管護(hù)、回鋪等施工管理不到位，恢復(fù)植被則比較困難。因此，本試驗(yàn)考慮人工種草措施，使草地植被得到恢復(fù)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及分析，確定將立地因子中的海拔、降水量、土壤類(lèi)型及土層厚度等因子作為劃分立地類(lèi)型的主要因素。利用黑麥草作為先鋒草種，起到固定土壤和熟化土壤的作用，盡快提高地表植被覆蓋度；選擇白三葉作為綠肥品種進(jìn)行土壤培肥；同時(shí)增加草種多樣性并且提高播種量，做好養(yǎng)護(hù)管理，盡可能提高草地生產(chǎn)力。

3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2020年8月在試驗(yàn)場(chǎng)地坡面設(shè)置2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，規(guī)格為10 m×10 m，坡度為10°，小區(qū)立地條件一致，均為施工跡地，地表以土夾石為主，植被恢復(fù)前覆土厚度30 cm，土壤為棕壤。1#小區(qū)采用混播草籽，草籽選用多年生黑麥草(10 g/m2)、白三葉(8 g/m2)、高羊茅(8 g/m2)、鴨茅(10 g/m2)，播種時(shí)間為2020年8月5日；2#小區(qū)采用自然恢復(fù)植被(不撒草籽，靠風(fēng)媒傳播草籽)。

3.3 人工撒播草籽施工工藝

在土地平整過(guò)程中通過(guò)人機(jī)配合對(duì)地表石塊和其他雜物進(jìn)行揀拾，但不夯實(shí)。風(fēng)大時(shí)不全面翻耕土地，只進(jìn)行條狀整地。將草籽混合進(jìn)行全面撒播，并用耙順等高線方向覆土2 cm厚，之后鋪上無(wú)紡布并澆水進(jìn)行常規(guī)撫育管理。

3.4 觀測(cè)方法

植被覆蓋度通過(guò)觀測(cè)小區(qū)內(nèi)林草冠層的地面垂直投影面積占該小區(qū)面積的比例進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)2個(gè)月連續(xù)觀測(cè)，試驗(yàn)小區(qū)的植被覆蓋度趨于穩(wěn)定。

4 植被覆蓋度對(duì)比分析

2個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的植被覆蓋度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可以看出，1#試驗(yàn)小區(qū)植被覆蓋度明顯大于2#對(duì)照小區(qū)。隨著植被覆蓋度的提高，生長(zhǎng)的植物根系也起到了固土和保土作用，土壤流失量明顯降低。

8—10月試驗(yàn)期間經(jīng)歷了雨季，根據(jù)監(jiān)測(cè)，在降雨量較大的情況下，混播草籽技術(shù)的植被恢復(fù)能力優(yōu)于自然恢復(fù)。

5 封育管理

根據(jù)筆者多年對(duì)風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)的調(diào)研，風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)后容易受到家畜破壞，特別是草地生長(zhǎng)初期，家畜的采食將極大地破壞草地自身的繁衍，影響生態(tài)修復(fù)的可持續(xù)性。為保障植物正常生長(zhǎng)發(fā)育，恢復(fù)草地生態(tài)和生產(chǎn)力，建議高海拔風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)采取封育措施，封育時(shí)間為2年。為防止家畜進(jìn)入封育的草地，可以設(shè)置保護(hù)圍欄，圍欄可因地制宜，以簡(jiǎn)便易行、牢固耐用為原則。若草地面積不大，可就地取材，采用壘石墻、圍籬笆等防護(hù)措施；若封育草地面積較大，宜采用圍欄方法。若封育后牧草生長(zhǎng)較快，可考慮及時(shí)刈割，以促進(jìn)草本植物營(yíng)養(yǎng)繁殖。

6 結(jié) 論

本試驗(yàn)對(duì)高海拔地區(qū)的高本山風(fēng)電場(chǎng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，選用多年生黑麥草、白三葉、高羊茅、鴨茅這4個(gè)適生優(yōu)良草種進(jìn)行混播的小區(qū)，其植被恢復(fù)效果明顯優(yōu)于自然恢復(fù)小區(qū)，若同時(shí)采取關(guān)鍵的封育措施，將更有利于高海拔風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)的可持續(xù)發(fā)展，可在試驗(yàn)區(qū)附近推廣應(yīng)用。