大理海东新城边坡绿化生态修复技术模式探索

2017-11-01 21:46张雁东李紫云冯丽娜孔宁忠
绿色科技 2017年18期
关键词:生态修复边坡

张雁东 李紫云 冯丽娜 孔宁忠

摘要:指出了大理海东新城在建设过程中形成大量裸露高陡岩石边坡,传统工程护坡确实虽可达到加固及稳定边坡的作用,但是不能满足海东城市绿化美化的需求。结合海东新城片区边坡绿化生态修复存在的问题,探索出了以鱼鳞坑客土生态修复技术模式为基础,辅以高次团粒喷播和三联边坡生态防护的技术模式,以三个技术模式支撑海东边坡绿化,实现了绿色海东的建设。

关键词:大理海东新城;边坡;生态修复

中图分類号:X171.4

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)18001804

1引言

大理海东山地新城建设是云南省委、省政府作出的重大决策部署,是完善生产力布局和促进滇西地区经济社会加快发展的需要,也是加快大理市发展,保护洱海,保护农田,拓展城市空间,促进城乡一体化发展的重大战略举措。大理海东区自成立以来,就高度重视新区的园林绿化工作,坚持“生态优先、环保先行”的原则,致力于将海东打造成科学、生态、康体休闲度假为一体的国际化园区城市的样板。然而,在海东新城开发建设过程中势必形成大量的边坡,这些裸露边坡不仅造成了生态环境的破坏,带来水土流失、滑坡和泥石流等一系列的环境安全问题,还大大降低了城市的景观质量。传统工程护坡确实可以达到加固及稳定边坡的作用,但是不能满足城市景观绿化和生态发展的要求,所以为满足海东城市绿化的需求,建设环保城市化的典范,探索出适合海东新城片区的边坡防护及绿化修复的模式刻不容缓。

2大理海东新城边坡绿化修复概述

大理海东开发管理委员会坚持保护与开发并重,一直努力探索成本低廉,工程路线切实可行,能有效解决城市边坡绿化问题的边坡绿化生态修复技术。经过多年的努力,成功探索出鱼鳞坑客土生态修复技术模式,初步解决了高陡岩石边坡生态绿化的难题,实现了一定范围的边坡修复。但是,海东新城片区地形复杂,有些边坡坡面过陡,并且喀斯特地貌特征明显,土壤疏松,难以实施鱼鳞坑客土生态修复技术,单项的鱼鳞坑客土生态修复技术模式不能满足海东新城中心片区边坡的绿化修复。为更好的实现海东新城中心片区边坡绿化修复,突破山地造林和城市园林绿化难以结合的瓶颈,海东开发委员会和大理州林业科学研究所共同合作,开拓创新,努力探索出以鱼鳞坑客土生态修复技术模式为基础,辅以高次团粒喷播和三联边坡生态防护技术模式,以3个技术模式支撑海东绿化景观城市的建设,同时结合相应的苗木种植管理、营养土配置等技术措施,提高边坡稳定性,减少水土流失和山体滑坡等一些环境安全问题的发生,提高海东城市景观质量,推动生态环境建设,使坡地造林和城市绿化美化有机的结合,最终将海东新城打造成为环保城市化的典范。

3大理海东城市新城边坡绿化生态修复的意义和必要性

党的“十八大”以来,国家高度重视生态文明建设和环境保护工作,从中国特色社会主义事业“五位一体”总布局的战略高度出发,强力推进生态文明建设,提出了“绿色化”概念,并将其与新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化并列,明确了建设美丽中国的实践路径。海东新城边坡绿化生态修复技术的实施符合国家有关水土保持的法律规定,符合云南省关于陡坡治理的相关政策,可以有效推进新城生态建设,利用植被拦截雨水、固结土壤以及减缓径流等特点提高边坡稳定性,减少水土流失和滑坡等一些环境问题的发生。生长的植被也为当地的生物提供适宜的生存空间,建立生态系统,保护自然环境。同时,因地制宜,适地适树的实施造林绿化,不但能美化环境,也可以提高城市的景观效果,彰显海东山地新城“山海”生态景观特色。此外,海东新城地处云贵高原,地形地貌较为复杂,新区自然生态条件较差,边坡绿化生态修复工程的建设在实施过程中会遇到诸多问题,边坡绿化工程的实施成功可有效提高海东地区的生态环境,实现坡地造林和城市绿化美化有机的结合,将海东新城打造成环保城市化的典范,为云贵高原类似地理条件的地区在开发建设过程中,提供了较好的景观美化和生态修复指导经验和借鉴。

4海东新城边坡绿化生态修复存在的问题

4.1典型喀斯特地貌,土壤贫瘠,植被恢复难度大

大理海东新城片区属云贵高原典型喀斯特地貌,土壤主要以石灰岩为主,加之洱海反射光的照射,昼夜温差大,物理风化严重,使土壤中水分蒸发量巨大,土壤的有机质含量减少,有效养分含量降低,土壤十分贫瘠,极不利于植物的生长。另外,施工过程中形成的大量建筑垃圾影响了土壤结构、质地、孔隙度以及土壤的水、气、养分等分布情况,给植被的恢复增加了很大的难度。

4.2高陡岩石边坡坡度大,稳定性差,植被恢复能力弱

海东新城片区建设过程中形成大量的高陡岩石边坡,不具备植被生长所必需的土壤环境,缺乏有机质以及N、P、K等营养元素的积累,并且坡度大多在45°以上,破面的稳定性差,受外力侵蚀现象明显,容易发生水土流失、滑坡和泥石流等地质灾害,在表层土的植被容易被冲刷,导致植物的自然恢复能力及人工繁殖能力差\[1\]。

5海东新城边坡绿化修复的意见及建议

5.1领导重视,高位推动

大理海东开发区管委会领导高度重视,成立以主要领导为组长、其余领导为副组长的各个工作小组,实行项目挂钩责任制,层层落实,形成全民动员、全民参与绿化建设的良好氛围。

5.2实施行动,强强联合

为克服技术难题,寻求创新突破,海东开发管理委员会联合大理州林科所共同成立技术攻关小组,组织各方面专家、技术人员多次召开研讨会,讨论磋商如何保证植物成活、如何保护生态环境的前提下利用植物造景等技术难题,攻关小组投入到夜以继日的探索和研发创新的工作当中去。

5.3采用新技术,实现新突破

在边坡上进行植物种植,其首要的是固土护坡,所以景观设计应该与植被护坡技术相结合,必要时还应该与工程防护技术有机的结合,建立具有良好景观效果的稳定安全而有生态效应的防护体系。经过海东开发委员会和大理州林科所的共同努力,海东新城边坡绿化生态修复,最终研究出以钻孔鱼鳞坑客土生态修复技术模式为基础,辅以高次团粒喷播和三联边坡生态防护技术模式,以3个技术模式支撑海东绿化景观城市的建设,同时结合苗木的种植管理、配置营养土等技术措施对大理海东新城中心片区的高陡岩石边坡进行生态修复,使城市边坡的绿化进度与城市其他项目的建设同步,共同推动城市的发展。endprint

6海东新城边坡绿化修复技术模式

6.1钻孔鱼鳞坑客土生态修复技术模式

普通鱼鳞坑客土技术一般适用于坡度在15°~45°的中坡植树造林,但是海东片区土壤贫瘠,地形复杂多样,针对一些坡度大于45°的中高陡坡,尤其是道路边坡,该技术的应用具有一定的局限,需进行一定的优化创新,基于大理海东新城中心片区岩石边坡地理环境,针对坡度大于45°的中高城市岩石边坡坡度大,生态修复难度大的特点,通过钻孔鱼鳞坑客土生态修复技术模式对大理海东新城中心片区高陡岩石边坡进行生态修复。

钻孔鱼鳞坑客土生态修复技术模式具体施工工艺如下:坡面清理—挖鱼鳞坑—坑底钻孔(每个坑底钻3~5个孔,60~65 cm深)—客土选择(有机肥复合肥10%、草煤土20%、红土70%)—坑内回填客土(装填深度为40~45 cm)。

6.2高次团粒喷播技术模式

高次团粒喷播技术\[2\]是使用富含有机质和黏粒的客土材料,在喷播瞬间与团粒剂混合发生团粒反应,形成与自然界表土具有相同团粒结构的土壤培养基。由于喷播后会发生疏水反应,所以黏结力极强的土壤培养基会牢固地吸附于坡面上,能抵抗雨蚀和风蚀,防止水土流失。海东新城中心片区属石灰岩地区,土壤中有机物质缺乏,并且在洱海反射光照射下,土壤水分蒸发量较大,土壤十分贫瘠,极不利于植物的生长,植被的恢复和重建很困难,高次团粒喷播技术可有效解决裸露岩石坡面植 被恢复难题和水土流失问题,针对海东新城中心片区植被恢复难度大以及坡度大于60°的高陡岩石边坡,采用高次团粒喷播技术模式进行边坡绿化生态修复。根据实际情况,对于高陡岩石边坡采用锚喷支护和团粒喷播相结合的技术手段进行边坡治理,从而提高了坡面的植被覆盖率,提升了坡体的保水固土能力,彻底解决了水土流失问题。主要施工工艺如下:坡面清理 —锚喷支护施工—敷设金属网—团粒喷播作业(厚度为5 ~7 cm)—养护管理。

6.3三联边坡生态防护技术模式

三联边坡生态防护技术是指采用人工手段模拟自然良性生态系统三要素,即土壤生境系统、植物群落系统和物质循环系统进行边坡坡面恢复或者重建的技术总称\[3\]。三联边坡生态防护技术模式在生态修复时,始终把地质灾害防治和生态景观重现有机地结合在一起,以形成一套完善的边坡治理体系,即:地质灾害防治→生态景观修复→可持续发展。三联边坡生态防护技术模式具体施工措施如下。

(1)工程护坡。采用植被混泥土的方法进行工程护坡,施工准备—清整坡面—测量放线—挂铁丝网—锚钉锚固—喷植被混凝土—覆盖无纺土工布—养护。

(2)地毯式无土轻型草坪。清理坡面—基层(特殊土壤)湿喷技术处理—地毯式无土轻型草坪,锚杆及连接扣安装—养护、浇灌。

(3)物种配置。按照多品种、多层次、立体型、自然生态、粗放管理的原则,以多品种物种搭配,灌木为主,草、花、藤物种补充(为提升景观品质部分坡面以花为主),草、花、藤、木本植物结合的方式对坡面进行可持续立体绿化,形成自然和谐的生物生存态势。

6.4植物的种植管理技术

在边坡中进行植物种植不仅可以美化环境,也能改善工程防护带来的一系列安全问题,随着时间的推移,植物的生长,边坡的稳定性会日益加强。在海东城市新城片区边坡上进行植物种植,其首要目的是固土护坡,所以植物种植应该与工程防护技术有机的结合,建立具有良好景观效果的稳定安全而有生态效应的防护体系。以城市边坡为对象的植物种植而言,是确保坡体稳定的基础上,根据边坡自身的形态特征以及种植条件,选择合适的植物种类,釆用适当的种植方式,营造优美的高切坡景观。

6.4.1土壤检测及营养土配置

为提高海东新城边坡绿化植物的成活率,在植物种植前期,先进行海东地区边坡土壤营养成分的检测,通过检测土壤中速效N、P、K和有机质含量,配置出适合植物生长的营养土,改善土壤质地,有效保障边坡的绿化修复工程的实施。

6.4.2植物的选择

在植物的选择上,根据“适地适树”的原则,选择能适应海东地区气候,抗旱性强,根系发达,耐贫瘠的品种,尽可能地使用乡土树种,尤其是边坡周边环境生长的植物,这样既可以保证植被的生长状况,又能降低后期的养护费用。在边坡绿化修复过程中,小乔木、灌木具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,但单一的小乔木、灌木群落易产生表土侵蚀,对初期的水土保持不利,因此在边坡防护过程中植物的选择应以小乔木、灌木、藤本、草本植物相结合,从而起到快速持久的护坡效果,并利于生态系统的正向演替\[4\]。

(1)草本植物。对于海东高陡岩石边坡,草本植物的种植主要应用于高次团粒喷播和三联边坡生态修复技术模式。用于边坡绿化的草本植物大部分属于禾本科和菊科,高次团粒喷播技术模式涉及的草本植物种类主要有:多花木兰、黑麦草、结缕草等。三联边坡生态修复技术模式涉及的草本植物种类主要有:百喜草、狗牙根、紫花苜蓿、红三叶、高羊茅、狼尾草、野花组合等。此外,在边坡绿化中,还可以使用撒播草籽和混播草坪的方式与其他植物类型进行配搭。

(2)藤本植物。藤本植物主要应用于高陡岩石边坡的垂直绿化,用藤本植物进行垂直绿化的好处是投资少、用地少、美化效果好,藤本植物主要釆用扦插的方式进行繁殖,在海东边坡绿化中,主要选用的是爬山虎。

(3)小乔木、灌木。小乔木、灌木宜和草本植物混合种植,以充分发挥两者的优势,又避免两者的弊端,达到快速持久的景观效果,同时具有良好的护坡效果\[5\]。根据海东地区气候特征及土壤条件,充分考虑各种植物的不同习性及生長条件,海东边坡修复工程中鱼鳞坑客土生态修复技术模式选用的小乔木、灌木品种主要有:三角梅、旱冬瓜、云南樱花、冬樱花、蔷薇、爬山虎、仙人掌、火棘、球花石楠、杨梅、西洋杜鹃、四季桂、大青树、垂柳、鸡冠刺桐、蓝花楹、梨树等;高次团粒喷播技术模式涉及的小乔木、灌木植物种类主要有:车桑子、伞房决明、银合欢、小叶女贞、金合欢、女贞、美丽胡枝子等。三联边坡生态修复技术涉及的小乔木、灌木植物种类主要有:马缨丹、杜鹃、黄槐、火棘、车桑子、海桐、多花胡枝子等。endprint

6.4.3植物的種植

在对海东地区城市进行植物绿化的时候,根据边坡自身的特性以及所采用的防护措施的不同,采用直接栽植和高次团粒喷播的方式进行种植。

(1)直接栽植。直接栽植主要是针对坡度较缓的边坡,以及应用了钻孔鱼鳞坑客土生态修复技术模式的高陡岩石边坡。这种种植方式施工简单方便,成本较低,劳动强度小,施工进度快。根据边坡的具体情况,直接栽植又可分为播种、植生袋、铺草皮、悬垂攀爬型等方式。

(2)高次团粒喷播。高次团粒喷播适用于土质边坡、严重风化的岩质边坡以及松散的土石混合边坡,是采用特定的混凝土配方和种子配方,根据边坡的实际情况来确定植被混凝土中各种成分的比例,然后用专用喷植设备喷射到挂网边坡上进行防护和绿化的新技术。喷播后的混合物在土壤表面形成一层膜状结构,能有效地防止种子被冲刷,并保证在较短时间内植株迅速覆盖地面。

6.4.4施肥

施肥量随季节而不同,栽植时施足基肥,花期前可增施几次磷、钾肥。夏季生长旺盛时,可每周施1次肥水,勿施浓肥或生肥(未经充分腐熟的有机肥)以防止伤根,导致叶焦脱落,甚至整株死亡。秋季减少施肥量,冬季停止施肥。

6.4.5灌溉(采用滴灌技术)

高陡岩石边坡植物生存的最大限制因素是缺水,且因其高、陡的地形特点,对灌溉方式要求较高,在高陡岩石边坡生态修复工程实践中,采用滴灌系统对植物进行灌溉\[6\]。将具有一定压力的水过滤后经管网和出水管道(滴灌带)或滴头,以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根际土壤。在连续阴雨天,则做好排水及排水沟的及时疏通。

6.4.6病虫害防治

平时应加强松土,及时清除枯枝、病叶,注意通气,以减少病源的传播。加强病情检查,发现病情及时处理,根据不同季节对易发病虫害进行预防性喷雾,选用农药为无残毒无公害,不会污染周围环境的药物。

参考文献:

[1]

刘本同,钱华,何志华,等. 我国岩石边坡植被修复技术现状和展望\[J\]. 浙江林业科技,2004(3):48~55.

\[2\]张义和. CS高次团粒混合纤维生态防护\[J\]. 价值工程,2013(34):109~110.

\[3\]尤冬梅,高明清.铁路工程绿色通道建设(二)——3S-OER植被生态修复技术及其应用\[J\].铁道知识,2016(5):28~33.

\[4\]罗珂,高照良,王凯. 毛坝至陕川界高速公路边坡生态防护技术及其应用研究\[J\]. 中国农业资源与区划,2015(6):128~135.

\[5\]白在富. 灌木在边坡生态防护中的实际作用研究\[J\]. 现代工业经济和信息化,2013(20):88~89.

\[6\]曹静娟,王夕刚,金家胜. 山区道路高陡岩石边坡生态修复技术方法研究\[J\]. 黑龙江交通科技,2015(10):67.

Research on Ecological Restoration Technology Model of Slope Greening in Haidong New District of Dali

Zhang Yandong, Li Ziyun, Feng Lina, Kong Ningzhong

(Dali Prefecture Forestry Science Institute, Dali 671000, China)

Abstract: A large number of exposed, high and steep rock slopes are formed during the construction of Haidong new district in Dali. The traditional slope protection methods can really achieve the function of strengthening and stabilizing the slope, but it cannot meet the demand of city afforestation. Combined with the problems existing in slope greening, the paper explored a new model to realize the urban ecological garden construction of Haidong new district.

Key words: Haidong new district in Dali; side slope; ecological restorationendprint

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