淺析幾種適合海南裸露山體生態(tài)復(fù)綠技術(shù)

羊定忠，曾曉鵬，謝尚謙，胡遠(yuǎn)南

1.海南省儋州市綜合行政執(zhí)法支隊(duì)，海南 儋州 571799；2.海南熱帶森木林業(yè)生態(tài)研究有限公司，海南 ?？?570100；3.海南省儋州市自然資源和規(guī)劃局，海南 儋州 571799；4.海南綠滿島實(shí)業(yè)有限公司，海南 ?？?570100

“山”是城市生態(tài)環(huán)境的主要屏障與資源供給，近年來海南省牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的資源保護(hù)理念，扎實(shí)推進(jìn)裸露山體的生態(tài)修復(fù)工作，各市縣均對其管轄范圍內(nèi)的關(guān)閉（廢棄）石場及裸露山體陸續(xù)進(jìn)行了綜合治理。隨著山體生態(tài)修復(fù)專項(xiàng)行動(dòng)工作的順利推進(jìn)，海南正在以守住綠水青山的方式，打造自己的“金山銀山”[1]。

目前，國內(nèi)外裸露山體復(fù)綠技術(shù)種類繁多，為了更好的開展邊坡復(fù)綠技術(shù)及其復(fù)綠效果的調(diào)查和評價(jià)研究工作。在充分調(diào)查梳理國內(nèi)外邊坡復(fù)綠技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合海南省裸露山體特點(diǎn)，現(xiàn)根據(jù)工程形式，總體上將裸露山體復(fù)綠技術(shù)分為9種：覆土種植、噴播、類壤土基質(zhì)綠化、生態(tài)袋、坑（槽）式、孔（穴）式、臺階法、懸掛法及復(fù)合復(fù)綠技術(shù)。其中一些復(fù)綠技術(shù)又可根據(jù)工藝類型等分為若干種具體的復(fù)綠技術(shù)?，F(xiàn)將這9種裸露山體生態(tài)復(fù)綠技術(shù)分別介紹如下。

1 覆土種植技術(shù)

覆土種植技術(shù)是一種直接在裸露山體的邊坡上覆蓋耕植土并種植植被的技術(shù)，可以是撒播植被種子，也可以直接種植幼苗或成苗。該技術(shù)主要用于坡度較緩的裸露山體，其施工工藝簡單，成本低、植被品種選擇多樣且成活率高。

圖1 覆土種植技術(shù)效果Fig.1 Technical Effect Map of the Soil Cover Planting

2 噴播復(fù)綠技術(shù)

噴播技術(shù)是利用噴射機(jī)將攪拌均勻的混合材料噴射到邊坡上的一種復(fù)綠方法。該技術(shù)具有適用范圍廣、施工效率高、綠化效果較快、植被覆蓋度高等優(yōu)點(diǎn)。

不適用于坡度大于55°左右的邊坡，植被多以草灌木為主，不適合喬木的生長，養(yǎng)護(hù)費(fèi)較高。按照施工工藝不同又可細(xì)分為掛網(wǎng)噴播法、普通噴播法、液壓噴播法以及厚層基材噴播法等。不管名稱如何，該技術(shù)的核心是基質(zhì)的配置，針對不同巖性和植被的基質(zhì)組成不同。

圖2 噴播技術(shù)施工及效果Fig.2 Construction and Rendering of Spray Casting Technology

2.1 掛網(wǎng)噴播

掛網(wǎng)噴播是利用特制噴混機(jī)械將土壤、有機(jī)質(zhì)、保水劑、粘合劑和種子等混 合后噴射到巖面上，在巖壁表面形成噴播層，營造一個(gè)既能讓植物生長發(fā)育而種 植基質(zhì)又不易被沖刷的穩(wěn)定種植層結(jié)構(gòu)，保證植被種子快速萌芽和生長。一般噴播厚度在10cm～20cm。這種技術(shù)目前已比較成熟，可適用于坡度較陡的裸露山體，成本適中、出苗快、整齊均勻，視覺效果好。

2.2 普通噴播

該技術(shù)同掛網(wǎng)噴播技術(shù)原理，差別不掛網(wǎng)直接在坡面上噴播。適用于坡度較緩的裸露山體，成本較低。

2.3 液壓噴播

液壓噴播是利用流體原理把優(yōu)選出的草種子、肥料、纖維覆蓋物、粘著劑、保水劑、著色劑等與水按一定比例混合成噴漿，通過液壓噴播機(jī)直接噴射到邊坡經(jīng)過整治后的裸露山體建植植被的高效植被恢復(fù)技術(shù)。液壓噴播優(yōu)點(diǎn)是播種均勻、效率高、適合不同立地條件、科技含量高；主要缺點(diǎn)是成本高、噴漿材料大多依靠進(jìn)口。

2.4 厚層基材噴播

厚層基材噴播是通過混凝土噴漿機(jī)將基材與植被種子的混合物按照設(shè)計(jì)厚度均勻噴射到坡面上的邊坡綠化技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是護(hù)坡整體穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是不適宜坡度大于50°的裸露山體，對坡面平整度要求高，工程造價(jià)較高。厚層基材分層噴播法是“網(wǎng)格噴播法”的升級版。與網(wǎng)格噴播法相比，該方法是將基材分三層噴播，每一層的結(jié)構(gòu)均不同，整體基材較厚。具體來說，三層基材物質(zhì)結(jié)構(gòu)從底層到表層分別為種植土、多孔混凝土、木質(zhì)纖維及植物種子。綜合來看，厚層基材分層噴播法與網(wǎng)格噴播法比較相似，只是其牢固程度相對更高，持續(xù)時(shí)間也更長，但它仍不能作為一種持久覆綠的方法。

3 類壤土基質(zhì)綠化技術(shù)

類壤土基質(zhì)綠化技術(shù)的核心是利用工程學(xué)與植物學(xué)，通過仿生技術(shù)快速模擬出自然界中適合植物生長的高性能壤土基質(zhì)結(jié)構(gòu)。類壤土基質(zhì)綠化技術(shù)模擬的土層結(jié)構(gòu)主要有兩層，分別是腐殖質(zhì)層（全風(fēng)化層）和淋溶層（強(qiáng)風(fēng)化層）。該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有豐富的腐殖質(zhì)、礦物質(zhì)、空氣、水、有機(jī)物等[2]。這些物質(zhì)以固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)的形式存在于土壤基質(zhì)中，互相聯(lián)系，互相制約，為植物提供必需的生長條件，給高陡邊坡上植物生長提供了最有利的立地條件，兼具生物防護(hù)作用。具有重塑土層結(jié)構(gòu)、控制喬灌木生長比例、有效的侵蝕控制性能、廣泛的地形適應(yīng)性、優(yōu)良的持水性和滲水性、100%生物可降解等優(yōu)勢，技術(shù)成熟，成本適中，出苗快，效果好。

圖3 類壤土基質(zhì)綠化技術(shù)效果Fig.3 Technical Rendering Diagram of Loam-class Matrix Greening

4 生態(tài)袋（毯）復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)是將植物種子和土壤基質(zhì)等按一定比例播散在袋子、無紡布、孔網(wǎng)等中間，形成一種特制產(chǎn)品的方法。該方法可適用于各類坡度較陡的邊坡，施工效率高、復(fù)綠見效快、受施工季節(jié)限制少，性能穩(wěn)定。缺點(diǎn)是成本較高。按施工工藝不同分生態(tài)袋復(fù)綠技術(shù)、植生袋復(fù)綠技術(shù)、生態(tài)毯復(fù)綠技術(shù)、三維植被網(wǎng)復(fù)綠技術(shù)等。

圖4 生態(tài)袋（毯）等復(fù)綠技術(shù)效果Fig.4 Ecological Bag(blanket)and Other Compound Green Technical Renderings

4.1 生態(tài)袋

生態(tài)袋技術(shù)是指將包含種植土和植物種子的生態(tài)袋分層錯(cuò)縫碼砌于坡面，通過其內(nèi)植物種子生長覆蓋從而達(dá)到覆綠效果的一種生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，可結(jié)合加筋技術(shù)提高其護(hù)坡功能。生態(tài)袋由聚丙烯（PP）或聚酯纖維（PET）雙面熨燙針刺無紡布加工而成。生態(tài)袋只透水不透土，對植物友善，植物能通過袋體自由生長[3]。

根系進(jìn)入工程基礎(chǔ)土壤中，形成袋體與主體坡面間的再次穩(wěn)固作用，時(shí)間越長，越加牢固，更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了建造穩(wěn)定性永久邊坡的目的，降低了邊坡防護(hù)的維護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了裸露山體的生態(tài)防護(hù)與恢復(fù)。

4.2 植生袋

植生袋技術(shù)原理同生態(tài)袋，差別在于袋子形態(tài)不同，在具體施工時(shí)以垂向布置并結(jié)合錨桿固定提供護(hù)坡功能。

4.3 生態(tài)毯（植生帶）

生態(tài)毯是將植物種子按一定比例均勻地播散在兩層無紡布中間，然后將尼龍防護(hù)網(wǎng)、植物纖維、綠化物料等密植在一起制作形成毯狀或者帶狀。綠化時(shí)，只需將生態(tài)毯覆蓋在邊坡表面，適量噴水即可長出草坪或其它灌木。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是精確定量、性能穩(wěn)定、出苗齊、成坪快、自然解體、腐爛后化為肥料、施工操作簡便。缺點(diǎn)是不適用坡度較高的邊坡，對材料要求較高，成本較高。

4.4 三維植被網(wǎng)技術(shù)

三維植被網(wǎng)是兩層或多層表面呈凸凹不平網(wǎng)袋狀結(jié)構(gòu)孔網(wǎng)。三維植被網(wǎng)技術(shù)可使植物根系、網(wǎng)、泥土三者形成一個(gè)牢固的整體，從而起到固土蓄水的作用，有效地防止水土流失。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是見效快、施工季節(jié)受限少、固土性能好、邊坡植被保濕效果好。缺點(diǎn)是施工及苗期管理難度大，工程造價(jià)較高。

4.5 草皮鋪植技術(shù)

草皮鋪植技術(shù)是較常用的一種護(hù)坡技術(shù)，是將培育的生長優(yōu)良健壯的草坪，用平板或起草坪機(jī)鏟起，運(yùn)至需要綠化的坡面，按照一定的大小規(guī)格重新鋪植，是坡面迅速形成草坪的護(hù)坡綠化技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是成坪時(shí)間短、護(hù)坡見效快、施工季節(jié)限制少。缺點(diǎn)是前期管理難度大。

5 坑（槽）式復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)是利用較大的邊坡原始微地形或通過人工爆破、刻槽等手段在邊坡上創(chuàng)造可供植物生長的空間并覆土種植的方法?？蛇m用于不同坡度邊坡，施工效率高、植物選型豐富且成活率高。施工存在安全風(fēng)險(xiǎn)。按施工工藝又包括魚鱗坑法、燕窩巢法、刻槽復(fù)綠技術(shù)和植生槽法（見圖5）。

圖5 坑（槽）式復(fù)綠技術(shù)效果Fig.5 Technical Rendering Diagram of Pit(groove)

5.1 魚鱗坑法

魚鱗坑法是利用陡壁上較大的石縫，經(jīng)小面積定向爆破形成魚鱗狀洞穴，然后在洞穴中放入栽種了植物的營養(yǎng)袋。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是苗木成活率較高，植物選型豐富。缺點(diǎn)是施工部位局限性較大、植被覆蓋率較低、對于高陡邊坡施工難度大，工程造價(jià)較高。

5.2 燕窩巢法

燕窩巢法是采用爆破、開鑿等手段在石壁上開挖一定規(guī)格的巢穴，然后向巢穴中填加種植土，并種植適宜的植物。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是綠化效果快、成活率高、養(yǎng)護(hù)簡單。缺點(diǎn)是施工難度大、成本高，易造成人員傷亡；另外爆破產(chǎn)生的廢石堆的又面臨清理問題。

5.3 刻槽復(fù)綠技術(shù)

在較陡立的巖質(zhì)邊坡上，按一定高度、寬度和深度刻槽，并在其內(nèi)覆土及種植。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是施工機(jī)械化程度高，效率高，可充分利用地形地貌進(jìn)行合理布置。缺點(diǎn)是對邊坡要求高，施工難度大，施工風(fēng)險(xiǎn)大，成本較高。

5.4 植生槽法

植生槽法是利用石壁的微地形，將石壁上的凹陷處人工修整成水平種植槽，然后在槽內(nèi)種植攀援性強(qiáng)的藤本植物。

6 孔（穴）式復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)是利用邊坡縫隙或利用鉆機(jī)打孔人為創(chuàng)造植物生長空間，并填入基質(zhì)或覆土種植植物的方法。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可用于坡度大于70°的高陡巖質(zhì)邊坡，植物選擇多樣，成活率高且持久性好，成本低。缺點(diǎn)是復(fù)綠見效稍慢。

圖6 孔（穴）法復(fù)綠技術(shù)效果Fig.6 Technical Effect Diagram of Hole

6.1 裂隙營養(yǎng)杯法（“容器苗”法）

該方法是用電鉆在石壁的裂隙處打一定直徑和深度的圓洞，將直徑相同的裝滿營養(yǎng)基質(zhì)的塑料多孔杯插入圓洞中，然后在營養(yǎng)基質(zhì)內(nèi)播撒種子或栽種小苗。該方法適用于干旱地區(qū)，有利于植物根系扎入石縫中。

6.2 見縫插針法

見縫插針法是利用石壁縫隙、不規(guī)則的小平臺及凹凸等微地形，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚?，從而見縫插針地回填土種植適宜植物。

6.3 裂縫填塞肥土法

該方法是用細(xì)嘴泵向石壁上較大的裂縫中打入混有種子的基質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)巖壁綠化。

7 臺階復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)通過調(diào)整、控制邊坡坡率和采取爆破等措施改造邊坡形態(tài)并覆土種植的一種復(fù)綠技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是植被選擇性多且成活率高，復(fù)綠效果好。缺點(diǎn)是不適用于坡度大巖質(zhì)山體，成本較高，有一定局限性。按施工工藝又分為續(xù)坡法和梯級臺階法。

圖7 臺階復(fù)綠技術(shù)效果Fig.7 Step Compound Green Technical Renderings

7.1 續(xù)坡法

對于有足夠腹地的裸露山體，通過回填渣土和種植土方式造出能保證安全的邊坡的一種復(fù)綠技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是施工效率高、植物選型豐富且成活率高。缺點(diǎn)是施工成本較高，且有一定的局限性。

7.2 梯級臺階法（削坡平臺法）

梯級臺階法是利用邊坡上原有平臺或采用逐級爆破等的方法將巖壁掌子面改造成階梯形，在臺階外側(cè)砌墻，并填加客土、肥料，植樹種草。該方法施工難度大，費(fèi)用高，有一定局限性。

8 懸掛式復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)是利用支架或鋼筋籠創(chuàng)造植物生長空間，并覆土種植，使植物懸掛在 裸露山體上的一種復(fù)綠技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可適用于坡度大于70°的巖質(zhì)高陡裸露山體，施工效率高。缺點(diǎn)是養(yǎng)護(hù)管理要求高，復(fù)綠效果不持久，成本高。按施工工藝又可分為飄臺法和石壁掛籠法等。

圖8 懸掛式復(fù)綠技術(shù)效果Fig.8 Suspension Type Compound Green Technical Renderings

8.1 飄臺法

飄臺法是在石壁上打孔灌漿，用鋼架支起一個(gè)個(gè)飄臺，并在飄臺中填土種植 適宜的植物。該方法主要適用于陡峭巖壁。

8.2 石壁掛籠法

該方法是將行李箱般大小的鋼筋籠安裝在石壁上，在籠內(nèi)填加客土確保植物成活。主要適用于陡峭的、無法進(jìn)行爆破的巖壁。

9 復(fù)合復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)是指通過栽植藤本植物、格構(gòu)等方法與上述方法結(jié)合，或者至少兩個(gè)上述復(fù)綠技術(shù)相結(jié)合的復(fù)綠技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是具有適用范圍廣，復(fù)綠效果快，穩(wěn)定性好。缺點(diǎn)是多數(shù)復(fù)合復(fù)綠技術(shù)施工復(fù)雜、成本較高。典型復(fù)合復(fù)綠技術(shù)有藤本垂直復(fù)綠技術(shù)（圖9-a）、格構(gòu)植草復(fù)綠技術(shù)（圖9-b）、魚鱗坑與掛網(wǎng)噴播復(fù)合技術(shù)（圖9-c）、植生袋與掛網(wǎng)噴播復(fù)合技術(shù)（圖9-d）、格賓網(wǎng)箱復(fù)綠技術(shù)（圖9-e）、生態(tài)袋（帶格構(gòu)）與掛網(wǎng)噴播復(fù)合技術(shù)（圖9-f）。

圖9 復(fù)合復(fù)綠技術(shù)效果Fig.9 Composite Compound Green Technical Renderings

9.1 藤本垂直復(fù)綠技術(shù)

該技術(shù)利用藤本植物的攀援特性，進(jìn)行邊坡的立體綠化。將攀援植物與覆土種植、生態(tài)袋、坑（槽）法、孔（穴）法及懸掛法等覆綠技術(shù)相結(jié)合，提高復(fù)綠效果。

9.2 格構(gòu)植草綠化技術(shù)

該技術(shù)先在裸露山體的邊坡上建造格構(gòu)，然后在格構(gòu)內(nèi)填土并種植適宜的植物，兼顧了綠化和穩(wěn)定坡體的作用。該技術(shù)適用于坡度較陡、坡體巖土均勻且較堅(jiān)硬的裸露山體。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是用現(xiàn)澆混凝土板進(jìn)行加固，布置靈活、格構(gòu)形式多樣、截面調(diào)整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢等。缺點(diǎn)是不適合坡度大于55°的邊坡。

9.3 鋼筋框格懸梁技術(shù)

該方法是用錨桿將一定規(guī)格的懸梁和框格連接成整體，并固定在邊坡上，然后向懸梁框格內(nèi)填加客土、種子及肥料等材料。

9.4 骨架護(hù)坡復(fù)綠技術(shù)

在漿砌片石或鋼筋混凝土框架護(hù)坡的區(qū)域，在根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜結(jié)合鋪植草皮、三維植被網(wǎng)、土工格柵、噴播植草、栽植苗木等方法進(jìn)行邊坡植被恢復(fù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可用于坡度較陡、淺層穩(wěn)定行較差的巖質(zhì)裸露山體，并通過整治增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是施工難度大、周期長、成本高。

9.5 格賓網(wǎng)箱技術(shù)

該技術(shù)是將植物種子和基質(zhì)按照一定比例充填在特制格賓網(wǎng)箱中的一種復(fù)綠技術(shù)。格賓是低碳鋼絲由機(jī)器編制而成的金屬網(wǎng)格組合的工程構(gòu)件。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是該方法可適用于坡度大于70°的裸露山體，實(shí)施效率高，穩(wěn)定性好，復(fù)綠效果美觀。缺點(diǎn)是不適用于坡度較高的邊坡，成本較高。