南通滨海盐碱地绿化建设技术研究

2023-02-18 12:33朱金凤郭亚娟张春雷龚琳媛
山西建筑 2023年4期
关键词:客土盐碱地滨海

朱金凤,郭亚娟,张春雷,龚琳媛

(中铁上海设计院集团南通晟大有限公司,江苏 南通 226100)

0 引言

盐碱地的绿化建设是一项世界性难题,涉及五大洲和80多个国家[1]。为此,国内外科学家在改良和绿化建设方面投入了长期、大量的心血。目前,南通滨海盐碱地的绿化建设已初具规模与成效,这主要得益于外来先进治碱技术的支持和区域内部人员的努力实践创新。对此,了解南通滨海盐土绿化现状,学会扬长避短,探究适宜该地区的改良绿化方法,有利于加速推进南通滨海绿化建设,实现南通风景园林的可持续发展。

1 南通滨海盐土特征及成因分析

1.1 南通滨海盐土特征

南通市坐落于江苏省东南部,东北部倚靠黄海,南部与长江为邻。由于地处江海交汇地带,境内主要的土壤母质由长江冲积物和海相沉积物构成。土壤类型大致可分为潮土、水稻土、盐土和棕色石灰土。据相关资料显示,潮土在境内的分布面积最广,而占据耕地总面积3.7%左右的盐土,主要位于海安市,如东县、通州区、海门区、启东市等地。滨海地区的土壤盐分含量高,大多在0.6%以上,有的甚至达到2%以上。又因离海岸近,长期面临海风、海害、盐尘的破坏,导致区域内的绿化工作受到极大阻碍。

1.2 盐土成因分析

土壤盐碱化成因,可以概况为原本存于土壤深处的可溶性盐分,由于自然、人为条件的影响,通过地下水的作用,在水平和垂直方向上重新分布,最后在土壤表层堆积。

结合南通的地理位置、气候特征及社会人文等情况,滨海盐土的形成过程具体包含以下几项特征:

1)地势低,离海近,受海潮影响频繁。

南通市高程在2 m~6.5 m,自西北向东南方向逐渐降低。因地势低平,毗邻黄海,滨海地区常年受海潮入侵、水分蒸发和盐分浓缩的影响,形成一条平行于海岸的高矿化地下咸水带[2],致使沿海土壤大规模盐碱化。

2)季风气候,旱季地表积盐。

南通市,属于亚热带季风气候。在干旱少雨的情况下,土壤中的盐分因得不到淋溶而积聚地表。虽然夏季降水能起到淋盐的功效,但一年中脱盐期整体比积盐期短[3],因此土壤积盐增多,盐碱化也随之严重。

3)人为因素加剧土壤盐渍化。

滨海地区,由于某些生产行业对地下水不合理的开采,造成东部海域侧向补给,打破淡水层与海水层的压力平衡,从而加剧海水入侵的影响。这样当采用淡水灌溉时,大量盐分就会积聚地表,土壤盐渍化加重。此外,农耕、灌溉等措施的不当,引发地下水位上升,也会造成土壤发生盐渍甚至次生盐渍的问题。

2 南通滨海盐碱地绿化建设现状

2.1 建设成果

作为全国首批沿海开放城市,南通近年来逐步加强沿海景观构建,并在城市公园、道路绿化、产业园区绿地、自然景区等多种类型的风景园林建设中取得了良好的生态效益。

城市公园,如位于海门港新区中心位置的森林公园,攻克盐土环境,将自然森林景观引入城市,创造了人与自然和谐共处的绿色氛围;位于启东高新区的盐生植物园作为江苏省首个该类型植物园,在原土改良的基础上成功引种众多耐盐品种,造福沿海绿化。产业园区,如位于通州湾示范区的中南高科产业园,通过隔盐排盐与绿化配置,园内景观风貌焕然一新。道路绿化工程,如作为启东市重点项目的临海高等级公路启东段绿化工程,在整理、改良盐碱地的基础上进行绿化种植与养护,景观成绩突出,为后续类似项目提供了充足的施工经验;我司在2021年对于海门港新区港西路的绿化修复工程中,通过补植耐盐碱的花灌木(木槿、紫荆、海棠等),丰富路侧景观带。此外,启东圆陀角风景区在内的多个自然景区构成了南通市靓丽的沿海生态风景线。

2.2 存在问题

1)绿化树种有限,营造的景观效果缺乏层次与变化。

由于南通滨海地区的土壤大多盐渍、贫瘠化,一般观赏性植物无法正常生长,这就大大制约了该区域绿化品种的选择与景观层次的构建。虽然一些单位(如启东盐生植物园)在耐盐植物的选育引种方面已展开积极探索,但对于成果的推广普及程度不够,难以发挥其技术指导作用。

2)技术不成熟,改良不彻底。

目前,南通比较优秀的盐碱地绿化建设项目多由外地单位承担[4]。本地的设计与施工单位人员对治碱技术的掌握较为薄弱,有些甚至只停留在更换客土的单项技术上,缺乏综合治理与防护意识,造成盐土绿化“虚假繁荣”的局面。

3)忽视人为因素造成的土壤盐渍化。

一方面,和社会人文特征相关的地下水开采过度、城市内涝灾害频发等问题加剧土壤盐渍化;另一方面,改良施工过程中,栽植养护技术的不当,促成土壤次生盐碱化的发展。不合理的绿地灌溉方式,如灌溉水质不达标、灌溉量过多或过少、灌溉后中耕不及时等,致使土壤返盐。

3 南通滨海盐碱地土壤改良措施

针对南通滨海盐碱地的绿化现状,取其精华,弃其糟粕,整理出适合的盐碱地改良技术。

3.1 物理操作改良

物理改良,包含平整地面、深翻晒土、经常松土、铺隔盐层、客土换填、地表覆盖等。

1)平整地面,能使水分均匀渗透,提高洗盐效率。施工时,要控制场地一定的坡度,这样可以消除排水不畅、积水内涝等隐患。

2)深翻晒土。雨季前,深耕细耙,土壤透水性提高,盐分被隔断。种植前,挖出绿化土壤,土壤经历太阳暴晒、低温冻结、风化作用后,孔隙度扩大,肥力增强。

3)经常松土。下雨或浇灌之后进行,可以切断毛管,减少水分蒸发,抑制返盐。

4)铺隔盐层。常用炉灰渣、碎石子、木屑、麦秸、稻草等材料阻挡盐分上升。

5)客土换填是指用有机质含量达标的淡土替换盐渍土,需配合其他隔盐保护措施,才能实现治碱的长效性。

6)地表覆盖,草帘、秸秆、沙子等覆盖材料能有效减少地表水分蒸发与盐分积累。

3.2 水利工程改良

以“盐随水来,盐随水去”的运动规律为基础,水利工程的实施内容主要由灌溉和排水两大类构成。

1)灌溉洗盐。

通过在盐渍土周围储存降水,促使土壤脱盐;或进行灌水洗盐;或利用地下水、河水等冲洗盐分[5]。不少研究表明,利用微咸水灌溉盐碱土,其改良效果比淡水更显著[6]。但需要注意的是,倘若微咸水灌溉措施设计不当,会导致土壤发生次生盐渍化,加重其盐碱程度。关于淋洗技术,可采用筑畦蓄水灌洗结合地下排水、分次灌洗结合滴管技术等方法。

2)排水降盐。

排水方法主要分为明沟式、暗管式以及竖井式。其中,暗管技术因具备节约土地资源、改良效率高的优点,应用较广。例如临海高等级公路启东段绿化工程中,在海沙土的基础上,先铺设土工布和碎石层,接着挖掘盲沟布置φ600 mm涵管,再铺设一层土工布,最后换填种植土[7];通州湾中南高科产业园,针对园区内沿路线形绿地的改良,先向下开挖1.2 m深的大穴,其后铺设排水暗管,在其周边放置净石屑,再用土工布包裹隔离土壤,最后埋入防水毯,回填客土。

暗管常用PVC材质。具体管径、方向、间距等依据土壤性质与排水条件设计。埋设时需做好防渗处理,并注意预留检查井的位置,及时清除淤泥,防止堵塞。近年来,随着技术的发展与创新,作物秸秆制成的排水体逐步应用于改良工程,并且排盐效果与传统暗管不相上下。考虑到生物质暗管的经济环保性,笔者更倾向于用植物秸秆代替人造暗管,不仅可以取得良好的排水效果,还能间接减小秸秆焚烧带来的环境影响。

3.3 化学基质改良

化学技术改良,利用各类改良剂、有机物质等,在化学原理的作用下,促进土壤降盐降碱。酸性改良剂,如硫酸亚铁、过磷酸钙、黑矾等,可平衡土壤酸碱度。矿物性化肥,能为土壤补充N,P,K元素,增强肥力。有机肥可增加土壤有机质,如泥炭、树皮、经腐熟的农家肥等。此外,可以率先种植紫花苜蓿、田菁等盐生或耐盐植物,等到开花的时候翻入土中,可充当绿肥滋养土壤[8]。搜集资料发现,海门港森林公园通过对种植土施加泥炭、山泥、有机肥料等实现改良。在启东,恒大集团从外地购入数万吨山泥用于生态景观林的绿化改良[9]。

3.4 生物技术改良

简而言之,生物技术就是利用植物和微生物来改善土壤。近年来,该措施得到业内人士的普遍认可,并经研究证实是最为经济有效且治本的一种改良技术。研究南通滨海盐碱地适生植物的耐盐碱性、选育引种耐盐碱能力强且适合本地环境生长的树种、运用生态学原理进行植被体系构建都属于这项工程的范畴。启东盐生植物园就在引种、筛选、驯化的过程中既传承了女贞、榉树等乡土耐盐碱品种,又发掘了墨西哥落羽杉、弗吉尼亚栎等耐盐新秀。此外,有的场地在建设前期会栽植豆科、禾本科耐盐先锋植物,待其枝叶枯萎腐烂分解,便能有效改善土质。将秸秆打碎还田就是区域内盐碱地生物改良常用的办法之一,既能疏松土壤,又能补充有机物质。

可见,生物防治工程拥有无限技术潜力,但同时也存在着适应周期长、治理见效慢等问题。对此,景观设计师应具备前瞻性的眼光与能力,以及足够的耐心。

3.5 原土改良为主,客土栽培为辅的综合改良

南通滨海地区的土壤大多板结、含盐量高。治理过程中,彻底更换下层盐碱土,结合隔断措施进行客土回填种植,是最理想的土改绿化手段。大量客土改良虽然治碱见效较快、以此为基础的景观效果也更丰富,但耕地资源的大量消耗、绿化成本的高昂以及后期养护的复杂都将成为景观绿化的强大阻碍。

因此运用原土改良为主,客土栽植为辅的综合治理技术,是践行我国节约型生态园林建设理念的必然要求与趋势。

1)重点运用原土改良技术。

主要包括平整土地、修建排灌系统、增施改良剂以及生物防治。类似平整土地、深耕晒垡、及时松土、施加改良剂等的物理和化学手段,对改善盐土的性质与结构都有极大帮助;水利措施,在绿地区域开挖各级排水沟,结合暗管技术,建立畅通完善的排水网络,达到灌水洗盐降盐的效果;生物防治,一方面可以种植先锋盐生植物,吸收原土盐分,另一方面通过耐盐碱植被体系的有效构建,提高植物对盐碱环境的生态抵抗力。

2)对于重点景观区域或景观节点,可采用局部客土改良。

主要包含以下三种方式:第一种,设置隔盐层。在种植穴内从下往上依次铺设砂石、秸秆作为隔盐层,总厚度在25 cm左右。客土回填完成后,再铺设稻草、树皮、木屑等作为覆盖层。第二种,大穴客土。挖大种植穴,在穴四周铺防水毯、土工布、塑料薄膜等,底部设隔盐层,最后回填客土,覆盖材料。第三种,对于地势较低、排水不畅的地块,可通过下设隔离层、上堆客土的方式,抬高种植面,降低相对地下水位。地形上的高差不仅能够促进排水淋盐,还能借机营造多变的起伏空间,充分展现“自然山水”之趣。在资金允许的情况下,为达到长久治本的效果,局部客土最好结合暗管技术,进一步排盐降盐。

4 南通滨海盐碱地植物配置模式

在土壤改良的基础上,进一步开展适宜的绿化配置,才能充分利用盐碱地生态资源,实现盐碱地景观的可持续发展。

4.1 树种选择

盐碱地绿化树种的筛选应本着“适地适树”的原则。优先考虑耐盐碱、抗性强的乡土树种,并适当引进驯化成功的外来树种。通过对南通盐碱地常见园林树种的调查与评估,并结合资料查阅[10-12],初步筛选出适应南通滨海盐土环境的绿化树种(如表1所示)。

表1 南通滨海盐碱地耐盐树种常用表

4.2 植被体系构建

运用生态学与美学原理指导盐碱植被体系的构建,有利于完善盐碱地的景观格局,丰富盐碱地生物多样性[13],提高植物品种的生存率。

1)形成植物主题特色。

为迎合不同园林类型的功能要求,需要充分利用植物的观花、观叶、观果、观形特征,形成不同的植物主题与观赏特色空间。笔者在走访海门港森林公园时,发现景区内的植物配置特别注重整体性与分区特色性的结合。例如,全区行道树以乡土树种香樟、合欢、黄山栾树为主,部分引用外来树种法桐;景区外围的“植物密林区”,选用香樟、无患子、黄山栾树、墨西哥落羽杉等作为大面积背景林,搭配刺槐、柑桔、海滨木槿、石楠等前景树种,既能打造季相丰富的密林效果,又能起到遮挡外界的屏障作用;中心水景附近以中山杉、墨西哥落羽杉、垂柳为主,结合特色水生植物芦苇等,刻画“蒹葭苍苍,白露为霜”的清秋意境;户外拓展区及房车露营基地,采用疏林地被的种植模式。地被采用百慕大满铺,秋季追播黑麦草,既提升了绿量,又可以起到覆盖抑盐的作用。

2)坚持生态学原理。

一方面利用植物的生态位差异,形成上、中、下多层次的复合结构;另一方面依循物种多样性的原理,将常绿与落叶、针叶与阔叶、速生与慢生树种相互搭配。通过合理配置,形成层次多样、色彩多样、季相多样、节奏多样的群落结构。经调研,在南通滨海绿化建设中,长势旺盛且郁闭度较高的群落组合有:合欢+石楠树+红薇+兰花三七组合;红花刺槐+红叶碧桃+金森女贞组合;香樟+无患子+龙柏/海桐组合;香樟+女贞+柑桔+日本晚樱+红叶石楠/金森女贞/金边黄杨+伞房决明+麦冬组合;朴树+乌桕+女贞+海滨木槿+红叶石楠/金森女贞+扶芳藤组合;墨西哥落羽杉+中山杉+香樟+垂柳+红叶石楠+丝兰+麦冬组合;垂柳+芦苇/芦竹组合等。

5 后期管理养护

俗话说,“三分种树,七分管,十分保活才保险”。由于盐碱绿地的特殊性,其后期养护工程的标准,与普通绿地相比,要求更严格,实施周期也更长。养护人员要做到守土有责、守土担责,切实抓好每个环节的管理工作,包括经常松土、及时施肥、适时适量灌溉、科学修剪、防治病虫害、防风防寒等。

总之,盐碱地绿化养护工程要根据植物的差异性与环境的变动性,采取针对性的综合养护技术,从而有效防治土壤次生盐碱化,实现盐土绿化景观的可持续发展。

6 结语

党的二十大报告指出,“江山就是人民,人民就是江山”。这不仅突出了人民对于中国共产党的重要意义,也强调了生态文明建设是增强人民群众幸福感的重要保障。因此,以节约型生态园林建设理念为指导,坚持防治结合、因地制宜、综合治理的原则,积极开展盐碱地绿化建设,有利于促进南通风景园林的可持续高质量发展,为人民创造更加美丽的生态与未来。

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