徐军 高国辉
摘 要 随着国家沿海地区的快速开发,海岛生态环境恢复治理也成为一项重要的工作;“缓释营养棒”绿化技术是一项针对高、陡、岩石及混凝土等边坡防护绿化的新技术。其中喷播的厚基层能在木板条及双层网间固定,植生层也能很好的附在基层上,缓释营养棒能为植物生长提供营养供给,使边坡后期能够达到保持水土、生态恢复、绿化的效果。通过在洞头环岛公路王山头边坡上的成功应用,表明这项技术在海岛环境岩质边坡复绿是成功的,可进一步推广到应用到其他类似项目。
关键词 缓释营养棒;海岛环境;岩质边坡;生态复绿
我国提出“提高海洋资源开发能力,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”的战略部署后,出现大量海岛工程项目的建设施工,造成了大量的裸露土坡和岩质边坡,使原有的生态系统遭到破坏,靠自然演替恢复需要较长时间。若海岛规划实施旅游开发,对生态环境恢复的要求就更为严格;因此,海岛环境下岩质边坡的绿化技术和方法对海岛生态环境的恢复显得尤为重要。
1工程概況
项目区位于77省道高速公路洞头海峡大桥进城主通道口处;洞头岛王山头因土石方开采及后期新城区环岛公路王山头路堑边坡开挖后,坡面裸露。根据现场调查及测量地形图,路堑分台阶开挖,边坡坡度介于1∶0.9~1∶0.5,各级平台宽度约4m,除局部因滑塌破坏外,总体规整,最高形成了三个平台、四级边坡,高度介于15~60.5m的陡峭边坡,严重破坏原有的山体植物覆盖层,产生视觉污染;不仅影响了生态景观,而且还增加了次生地质灾害的安全隐患的概率,故对该处裸露边坡进行生态环境治理是提升洞头城市形象之一,意义重大[1]。
2工程环境影响因素分析
边坡复绿技术是比较综合,在设计和施工过程中,影响因素主要有气候条件、边坡岩土性状、边坡坡面形态、植被的选育和养护,本项目情况分析如下:
(1)气候环境。项目区位于洞头县洞头岛西部最北端,洞头峡南西海岸,属滨海-海岸地貌类型,陆域以低丘的低矮山体为主。据洞头气象站资料统计,多年平均气温为17.3°С,年平均降雨量1228mm。工程区域多年平均风速6.9m/s,最大风速38m/s,6~8月盛行东南~西南风,11月~次年3月盛行北到东北风。
(2)地质环境。项目区所在山体山脊走向北东,场地居山脊北西侧,临海,主坡向介于300.3°~19.3°;斜坡坡度除山体顶部或山脊坡度介于15~20°外,一般为25~35°,局部见基岩陡坡陡崖,坡度45~60°。基岩风化和蚀变强烈,全风化岩风化呈砂土、黏质粉土状,夹有强风化碎块石,稍密—中密状,呈袋状分布,主要受断层构造控制,在断层带内或断层两侧小范围内局部分布,厚度不大,一般不超过2m。场区为开挖边坡,属岩质陡坡,坡面没有土壤,坡顶及坡外覆盖土层(残坡积土壤)厚度小于1m,局部缺失[2]。
(3)生态环境。洞头岛属亚热带常绿阔叶林南部亚地带,且有偏向南亚热带区系的趋势。洞头岛土壤母岩以花岗岩、凝灰岩为主。由于地理位置关系,成土过程具有明显的海岛特殊性,发育为红壤、粗骨土、滨海盐土、潮土、水稻土等五个土类,尤以红壤和粗骨土比例最高,分别为土壤面积的57%和40%。本工程场区边坡由于坡度大无土壤,岩石裸露几乎无植被,山体贫瘠。
(4)植被生长环境。本工程位于洞头北岙镇洞头岛西部最北端,洞头峡南西海岸,山体除部分区域基岩裸露外,大部分区域植被覆盖较好。山体植被发育,黑松、马尾松、木麻黄、黑荆、台湾相思、梧桐、夹竹桃等较杂的乔木和灌木等,也生长芒草、爬山虎等草本植物。
3 “缓释营养棒”绿化技术应用方法
(1)坡面清理及加固。先进行坡面清理,对边坡存在地质灾害隐患点进行锚杆加固。
(2)安装“缓释营养棒”与木板条。缓释营养棒是内含30%草炭土、1%保水剂、5%缓释肥、2%珍珠岩、3%蛭石、44%腐殖土、10%纤维、5%微生物(根瘤菌),通过搅拌机搅拌均匀,装入无纺布袋内人工制成,直径为Φ70mm,长度为550mm,固定在垫木条隔挡结构措施之上。隔挡结构起初期隔离与加固作用,也可长期作为固结作用及提供腐殖原料。隔挡结构长0.55~1.8m,宽15cm,厚1.5cm,固定在锚杆上,同一高度两根木条间隔50mm布置,缓释营养棒与木条在坡面按550mm间距梅花形布置[3]。
(3)双层网的安装。第一层网采用GTC-65A型铺设坡面,坡顶延伸不低于500mm,用15cm钢锚钉加固铁丝网,在坡顶及搭接处加强布置一排,坡面确保锚钉嵌稳定岩体>200mm。坡顶固定后自上而下铺设,左右两片之间搭接宽度不小于100mm。第二层网孔50mm×50mm的包塑菱形铁丝网网在第一层铁丝网钉网垫木条缓释营养棒安装完成后进行,两层网平均间隔不少于500mm。
(4)喷播。双层网安装好后,即可进行喷播。将保水剂、黏合剂、团粒结构调节剂、植物纤维、泥炭土、腐植土、缓释复合肥等混合干料搅拌均匀后,用喷射泵和空压机将干料送至喷射管口,在喷射管口将混合土与适量的水混合后喷射在坡面和铁丝网上,用水量控制在使喷射在岩面上的基质稠度达到既能粘结在岩面上又不致产生流淌为宜。
喷播分三次进行,首先喷播不含种子的混合料,喷播厚度70~90mm,基本覆盖第一层网,待喷播的混合料在黏合剂作用下形成一定强度后,可开始第二次喷播混合料,厚度仍以70~90mm为宜,基本覆盖第二层网;第二次混合料形成一定强度后,可根据气候情况第三次喷播含种子的混合料,将经过催芽处理后的种子加入过筛后的泥炭土、腐殖土、黏结剂、纤维、缓释复合肥、保水剂搅拌均匀后,喷射在混合土层上,喷射厚度控制在为20~40mm。最终喷射混合材料平均厚度控制在180~200mm。施工时须严格核准材料混合比例及用水量。
(5)植被物种选择。针对工程区地处海边空气湿度较大,边坡朝阳日照时间不长等特点,吸取浙江省沿海城市类似工程经验,物种选择上以确保物种多样性、与季节的交替性,采用当地物种与景观协调一致的原则,并在此基础上充分考虑边坡的景观效果,综合选定喷播物种如下:
冷季型草:高羊茅 2~3g/m2 ;暖季型草:狗牙根0.2g/m2;
豆科:紫花苜蓿1g/m2、白三叶0.2g/m2;
灌木: 马棘3g/m2、多花木兰3g/m2、黄花刺槐6g/m2、紫穗槐4g/m2;
观赏型花卉:波斯菊2g/m2、向日葵10g/m2、金鸡菊0.1g/m2。
(6)养护。为保证在海岛暴雨环境下植生层能够稳定养护,项目施工后,挂遮阳网喷水养护;边坡养护需布置养护管网,主水管采用PEΦ50,次水管采用PEΦ25(由一级马道平台主水管、三级马道平台主水管接出),每24m接出一个球阀,每个球阀外可接12mΦ25皮软管,采用人工浇灌的方式养护,皮软管浇灌范围兼顾上下两级坡面;经过长期养护,坡面绿化效果良好[4]。
4结论与应用前景展望
“缓释营养棒”绿化技术能在坡面形成较稳定的植物生长层,缓释营养棒能为植物生长提供营养供给,使边坡后期能够达到保持水土、生态恢复、绿化的效果;本技术是一项针对高、陡、岩石及混凝土等边坡防护绿化的新技术,在本项目的成功应用,使洞头岛不美观的极端岩质坡地得以生态复绿,不和谐的景观得以装点。本技术成功实践后,可进一步推广到应用到其他类似海岛项目。
参考文献
[1] 佚名.洞头县环岛公路王山头边坡生态治理工程设计报告[R].浙江省第十一地质大队地质环境调查院,2014.
[2] 李树一,张明林.缓释营养棒[P].中国:CN2917252Y,2007-7-4.
[3] 许小娟,朱凯华,尹金珠,等.海岛矿山生态修复边坡植物多样性分析[J].北方园艺,2011(7):106-109.
[4] 高强,汪在芹,李珍.坡面植被恢复技术的现状与趋势[J].长江科学院院报,2007(5):26-28,36.