汪全胜 王金荣 柏明娥
(1国家林业局华东林业调查规划设计院 浙江金华 321001;2浙江省林业科学研究院 浙江杭州 310023)
边坡是人们在修建诸如道路等基础设施时开挖山体或大量填方形成的,裸露的山体既不稳定,易引起塌方和滑坡,又影响美观,不符合生态要求,问题由来已久,专家学者对边坡的生态修复技术的研究一直在进行中。以前对于道路边坡的修复大多采用混合草籽的挂网喷播技术,但效果不佳,近年来在引进日本等发达国家的先进技术和国内消化创新的技术上,提出了生态化、森林化以及近似生境效益评价的理念,在不同类型的边坡上得到了推广应用,取得了良好的效果。本文就浙江省丽水市经济开发区道路边坡生态修复实例方案所提出的技术措施进行探讨,以供类似边坡生态修复提供参考。
项目所在的浙江省丽水市是首批国家级生态示范区,是浙江省的“绿谷”,生态地位及其重要,经济开发区内七百秧城市森林公园周边道路建设形成了大量边坡,坡度较陡,碎石含量大,岩体不够稳定,表现为较密集的节理裂隙构造,边坡岩体总体呈弱风化至微风化状态,大部分呈现镶嵌结构特点,渣体内土质含量低,植被自然恢复不易。
项目区植被主要以马尾松次生林为主,阔叶乔木树种较少,林下植被主要是杜鹃和蕨类。
边坡的高度较低,大多在 20-30米,城市道路已经建成,交通状况良好,中间是大面积水体,距离不过50米,施工和养护的水源有保证,用电可就近接入,项目实施的基本条件具备。
①达到边坡稳定、形体自然状态;
②修复处绿化覆盖率95%以上,其中木本植物盖度30%以上;
③3年后免养护,成为近自然的森林化植被,其乔木树种平均高度2米以上,盖度35%以上;
④与周边自然森林植被相似度达0.5以上。
针对边坡岩体均存在坡度大、岩体破碎、边坡可能发生局部性的崩塌或掉块等不稳定的因素,可采用边坡岩面清理排险、锚网支护、坡脚砌筑挡土墙、削坡卸载、构筑马道、坡顶修筑截水沟等技术措施。
(1)边坡岩面清理排险:主要包括清除浮石和排除危岩。项目地点的浮石较多,危岩较少,可以人工清除,防止成为滚石,杜绝安全隐患。
(2)锚网支护:主要靠锚杆、钢筋网和混凝土共同作用来提高岩石边坡结构强度和抗变形刚度,减小岩体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。
(3)坡脚挡土墙:沿坡脚砌筑挡土墙,根据边坡的不同高度确定不同规格的挡土墙。一方面通过挡土墙内回填土密实,起到压脚护坡作用,有利于边坡稳定,可以缓冲崩塌或掉块造成的危害,另一方面可以为生态绿化提供空间,起到美化环境作用。
(4)削坡卸载:它是边坡稳定性治理的最好方法,由于项目地点边坡高度较低,坡度可以保持在50度以内,削坡过程中,最好分台阶进行。
(5)构筑马道:马道又称台阶,与削坡同时进行,5米以上构筑两条马道,5米以下构筑一条,宽度在1米左右。
(6)坡顶修筑截水沟:为防止坡顶长期汇水冲刷影响边坡稳定,在坡顶设置截水沟,通常用浆砌片石砌筑或预制U形水泥槽修筑。
根据项目区周边森林植被类型、原生植物的生长状况以及多年试验研究的成功经验,植物的选择情况为:
(1)木本植物:马尾松、湿地松、枫香、木荷、冬青、桂花、黄连木、女贞等乔木树种,美丽胡枝子、小蜡、马棘、山油麻、映山红、小果蔷薇、黄馨等灌木;
(2)草本植物:狗牙根、山类芦、野菊花、高羊茅、紫花苜蓿等;
(3)藤本植物:金银花、扶芳藤、爬山虎和香花崖豆藤等。
5.1 优 化
边坡土壤含量低,保水性差,植物生长所需的养分严重不足,必须对土壤基质进行人工优化。根据各地施工经验配方和实际应用效果,以及有关材料的实验分析,在确保基质通气、蓄水、保肥、营养、缓释、活化等基本要求基础上,综合考虑基质的理化性质和材料的价格状况,确定基质优化配制方案(重量百分比)为:泥炭25%,种植土68%,植物纤维8%,保水剂0.05%,粘合剂0.1%,复合肥1.5%,多功能添加剂3.35%。
5.2 固定技术
(1)厚层基质喷播:首先清理坡面,清除杂物和浮石,然后加挂金属网片,将配置好的基质经搅拌机充分拌匀后直接喷播到金属网片上,厚度12厘米以上。
(2)植生袋围堰造坑:在基质坡面中的小平台或局部凹陷处,利用内装营养基质的植生袋围堰叠置种植槽,达到形成种植坑穴的目的,同时在坑内回填种植土。
(3)人工造鱼鳞坑:局部边坡岩体相对松散或碎石堆积坡上,采用人工和机械挖掘鱼鳞坑,坑内填置配置好的基质为客土。
边坡生态修复要根据边坡类型进行相应的科学营建,通过综合营建模式,努力营造常绿与落叶搭配、乔木与灌木结合、色彩丰富、物种多样的近自然绿化景观,以快速形成乔、灌、草复合的森林化植被。
(1)用基质喷播营建时,主要是掌握好木本植物和草本植物种子的混合用量,出苗后使美丽胡枝子3株/m2、马棘2株/m2、紫穗槐等1株/m2、高羊茅300株/m2、狗牙根500株/m2、紫花苜蓿200株/m2,使边坡形成灌草结合的植被景观。
(2)利用边坡自然小平台,采用植生袋围堰种植时,宜选择直径2-3cm、高度2m左右的中小型规模的树种,这些树种包括湿地松、铁冬青、枫香、木荷、黄连木等,使边坡快速形成森林化自然景观。
(3)对边坡上马道,通过构筑马道挡墙和回填种植土,挖定植穴绿化。外侧种植黄馨、香花崖豆藤等下挂植物,中间种植黄连木、桂花等乔木,以及美丽胡枝子、小蜡等灌木以快速营建马道边坡的森林化结构。
(4)坡脚挡墙,通过回填种植土,挖定植穴种植,外侧种植黄馨和香花崖豆藤下挂植物,中间根据宽度种植桂花、珊瑚树等绿屏植物,迅速形成宽泛的防护植被,同时根据外侧行道树的种植情况,选择枫香、银杏、香樟、桂花等乔木树种,可与周边的绿化环境相协调。
(1)浇水:养护期的浇水频率和浇水量的控制是关键。刚喷播的植被在夏、秋季节每天早晚各1次,春、冬季节每天1次,随着植被的生长,逐渐减少,原则上保持基质土壤的湿润。
(2)遮阳:种子萌发和出芽前后,覆盖遮阳网以保持土壤湿度和保墒,夏季降低地表温度,冬季提高地表温度,促进植物的萌芽生长。
(3)施肥:随着植物的生长,基质中的营养逐渐消耗,而在贫瘠边坡特别是弱风化的岩石边坡上又得不到补充,因此需要人工施肥,主要有复合肥和有机肥,以补充植物所必需的氮、磷、钾和其他元素。
(4)病虫害防治:观察病虫害的发生情况,采用生物和化学综合防治。
(5)支护:对一些较高大的乔木树种,为了防止风倒或由于摇晃影响成活率,必需采取防护措施,用竹干对树干进行支护。
总之,以上边坡修复方案综合考虑了原生性的植被选择,以抗旱能力最强的美丽胡枝子等为先锋树种,在边坡的稳定性、基质的优化配置、森林化的营造和养护等方面提出来切实可行的技术方案,能真正实现了固土护坡、快速复绿、回归自然的生境修复目标,可最大限度地减少人工痕迹,使人感受和谐的自然之美。
[1] 洪利兴等. 山体坡面人工生态修复技术研究和示范.浙江省林业科学研究院.