黄土丘陵沟壑区煤矿人工植被构建理论与实践

张荟瑶，李 虎，张永江，张 飞，田 博

(1.黄河水利委员会 晋陕蒙接壤地区水土保持监督局，陕西 榆林 719000；2.内蒙古智能煤炭有限责任公司，内蒙古 准格尔 017100)

内蒙古智能煤炭有限责任公司麻地梁煤矿修建在黄土丘陵沟壑区第一副区(以下简称“黄丘区”)山坡中下部，构建矿区植被生态系统需要在工业广场功能区划分的基础上，兼顾营造工业广场良好小生境和工业广场平台稳定、防汛安全等功能。麻地梁煤矿根据工业广场功能需求，在植被建造设计中按照其生物学特性，设计建造了不同区块的水土保持植被、景观植被、防护植被，将工业广场建设为一处生态型园区。工业厂区围护在矿井工业厂区周边的林草丛，起到了抑尘降噪、调节温湿度的作用。行政办公区营造景观林草花榭、水面廊阁、生态休闲广场、生态停车场等生态景观和功能区，不仅满足了林草植被覆盖度设计要求和美化优化环境设计要求，而且满足了员工休闲娱乐、调节生活等需求。台阶斜坡、边埂种植深根花灌木和攀援彩叶植物，既起到了固坡护坡、保土稳定的作用，又起到了美化环境、优化小生境的作用。工业广场上游山坡在实施密集的降水蓄渗措施整地后，种植深根固土灌木，并按照山地公园标准设计建造景观水土保持植被，既能蓄水保土、稳固山坡，又能起到美化优化环境、为员工提供休闲场地的作用。

1 植被构建设计

在不同的土壤、气候条件下，营造人工植被有不同的方式方法，也有不同的生物生态学设计要求。

1.1 植被构建要符合适生性要求

构建植被所选择的物种，在特定小生境和人工管护条件下不仅能够存活，而且长期成活率必须达到设计要求。如果环境条件不能满足植物的适生性要求，强行引种，那么植物将无法适应气候、地理环境，会出现短期假活、长期的“小老头树”，甚至出现大面积枯死、不常见病虫害致死等情况。

1.2 植被构建要符合主体功能的适宜性要求

人工植被的功能都是设定好的，作用和目标明确，因此要求所选植物与环境及其功能设定协调、和谐，副作用小或者无副作用。生态学失败的例子比比皆是，光学仪器厂的行道树花期飞絮，影响生产；行道树花期飞絮影响行人车辆安全通行，甚至危及健康；居民区种植了散发怪异气味的植物，或者吸引有毒昆虫的植物，最终不得不进行铲除等。

1.3 人工植被构建要符合生态环境的适度性

人工植被构建应充分考虑土地养分、水分的承载力，避免种植数量过多，导致土壤养分、水分供应不足。此外，在一些人工地貌单元上大量种植植物需水量大，而浇灌养护过多可能会造成主体场地平台不稳定，进而引发滑坡、崩塌等，导致水土流失。

2 植被构建的功能区划分和种植设计

麻地梁煤矿人工植被构建按照功能划分为四个类型，分布在四个区域。一是以水土保持生态建设为主的降雨蓄渗措施区的保护植被，主要分布在工业广场上游山坡山地公园中；二是以景观点缀、净化美化环境为主要功能的工业广场行政办公区的景观植被，主要分布在行政办公区广场、附属活动广场、生态停车场等区域；三是工业广场矿井工业园区的净化美化植被，主要分布在主井、副井、材料库等工业设施周边和运输道路两侧等区域；四是以护坡固土为主要功能的护坡植被，主要分布在工业广场平台挡墙护坡、上游开挖护坡、进场道路护坡等区域。不同功能区在营造植被时，选择的植物品种、种植方法、管护措施等是有差别的，需要进行科学设计、科学施工、科学管护。

2.1 上游山坡降雨蓄渗措施区植被构建

降雨蓄渗措施区的植被，其主要功能是固定山坡地表土壤，与降雨蓄渗整地措施共同拦截山坡降雨径流。降雨蓄渗措施区的植被主要集中在工业广场上游山坡山地公园，植物品种以灌木为主，间种须根性草种增加地表覆盖度。在平缓坡地，也可以选择大坑种植常绿针叶耐旱植物，如樟子松、油松等。降雨蓄渗整地措施类型较多，在坡度较大的山坡采用水平沟，在次级坡采用“品”字形密集鱼鳞坑，在缓坡采用大坑，沟头采用燕窝加路堤防护。植物品种方面，可以选择耐旱、固土性能强、抗冲蚀的，阴坡种植沙棘、黄刺玫等，阳坡种植柠条、紫穗槐等。为增加植被覆盖，在大型树种之间播撒草种，主要品种有紫花苜蓿、沙打旺、红豆草、小冠花等。

2.2 行政办公区景观植被构建

行政办公区人为活动多，植被以景观点缀为主。办公楼前、活动中心周边采用景观装饰大树坑，种植花果类小乔木、小冠幅乔木，如海红果、桑葚、龙爪槐等，树坑兼有降雨蓄渗功能。办公楼侧面的大面积空地进行下沉式整地，并种植草坪类植被，中间点缀簇状花类灌木，营造生态小景观。靠近台阶边坡的空地承载力较弱，修建景观蓄水池，周围建构曲径廊、观景亭，其余空地进行下沉式整地并种植草坪类植被，点缀簇状花类灌木，营造生态小景观。外围栽种大型乔木营造防风林带，构建多层次生态景观。办公楼后侧场地铺设空心植草砖，建造生态停车场，车位之间栽种直立小乔木，围绕停车场栽种大型乔木防风林，使停车场完全隐蔽在花草树木之中。

2.3 矿井工业厂区净化环境植被构建

工业厂区是矿区的主要建筑物所在地，主井、副井、材料库及提供重型机械交通的道路都分布在这一区域。麻地梁煤矿为了优化工业厂区环境、净化重型机械尾气，在有限的平台中规划了植被用地，在靠近厂房区域种植花草美化环境，在厂房远端外围区域间隔种植花类灌木和花草，在厂区边界和外围道路两侧栽种大型乔木，起到美化环境、净化空气、防风抑尘等作用。

2.4 路堑挡墙护坡固土植被构建

工业广场进场道路路堑、台阶挡墙护坡都具有重力式挡墙的功能，能起到稳定开挖堆垫边坡的作用。麻地梁煤矿在浆砌石挡墙护坡的基础上，在护坡上部构建拱形骨架护坡，使其在重力固坡护坡功能的同时，还能起到排泄坡上纵向径流的急流槽作用。骨架内填土混合种植灌草植被、攀援类植被，利用植物根系深层次固土护坡、稳定人工再造边坡。在护坡类植被品种的选择上，靠近居民区的护坡植被选择爬墙虎、黄刺玫等叶类、花类植物，远离居民区的护坡植被选项较多，沙棘、紫穗槐、柠条等都是很好的护坡植物。

3 植被品种选择与整地措施和种植方法

在人工植被构建过程中，整地措施是保障植被成活、生存的主要措施。整地措施不但能为植被生长提供所需的土壤养分，有利于植被根系生长，还能够蓄集降雨，提高土壤含水量。优良的整地措施可为植被构建打好土壤基础，提高成活率，保证人工植被更快、更好地融入自然环境。

3.1 景观植被

构建景观植被，除了整治地形外观，还要进行细致的整地。先剔除30 cm土壤耕作层中的杂物，再根据种植品种需要施底肥，并根据工业广场雨水利用设计进行下沉式、畦田状、穴状、景观树穴装饰整地，然后才能进行种植。

3.2 山地公园植被

麻地梁煤矿山地公园是结合工业广场上游山坡水土流失治理而建造的，主要目的是治理水土流失，防止山坡径流泥沙冲蚀危害工业广场环境和安全。因此，山地公园山坡植被建造整地措施主要包括降雨蓄渗措施和拦挡措施等。缓坡种植以油松为主的常绿乔木，采用改良式大鱼鳞坑整地，以蓄集上部坡面雨水径流。坡度较大的坡地种植柠条、黄刺玫、沙棘、紫穗槐等灌木，采用密集常规鱼鳞坑整地。陡坡采用水平沟整地，种植耐旱花类灌草。峁边采用宽台挡水埂整地，并在埂顶平面沿垂直挡水埂方向种植沙棘、柠条等深根植物，埂内种草和花类灌木等。

3.3 护坡固土植被

挡墙路堑等特殊人工再塑地貌构建植被难度较大。首先，要清理施工垃圾，否则会影响根系的生长；其次，要进行客土回填，营造土壤环境。客土条件较差的，可以采用营养钵苗种植或生态袋填充营养土码砌种植。

4 人工植被自然恢复与管护

在植物品种选择适宜、整地条件良好、种植方法得当，保证人工植被成活率的前提下，还需要为人工植被营造良好的生长环境。对于未度过植被自然恢复期的人工植被，必须给予一定程度的人工管护，而护坡植被即便已度过植被自然恢复期，仍然要采取人工管护措施以保证植被长期存活。

4.1 景观植被人工管护措施

景观植被中外来品种较多，管护工作需要更加深入细致，即景观植被都要按照作物栽培要求进行施肥、浇水、修剪、防治病虫害等。对高大乔木要采取支架固定，防止大风吹倒或因大风摇摆幅度过大损伤根系而枯死。对那些在地温较低环境下根系生长缓慢的品种，也要通过支架固定保护根系。

4.2 护坡固土植被管护措施

护坡固土植被的主要作用是利用植物深入土壤的根系对人工再塑地貌进行固定。对护坡植被采取管护措施的主要目的是促进根系生长，为此要做到少浇水、多蹲苗，让植物长出发达的根系。同时，人工再塑地貌边坡需要多排水，以保持干燥，增强抗滑力。否则，可能会因含水量过高而引发滑坡、陷穴等。总之，护坡固土植被在保障成活、生长的前提下可以少浇水或者不浇水。

人工立地都是人工再塑，种植的植物品种也都经过人为选择，在完全适应自然环境之前都需要人工管护，逐步使其成为自然环境的一分子，真正发挥改善生态环境的作用。