山体开挖面快速植被恢复的方法与效果比较

黄警民

摘要：山体边坡开挖面快速植被恢复是一门新兴的边缘学科，厚层基材喷混植生方法在山体开挖面的生态防护特别是高陡岩质边坡的植被恢复中应用十分广泛，本文结合水利水电、高速公路等基础设施建设和房地产开发中造成的裸露边坡植被恢复与生态防护问题，介绍植被恢复的护坡原理、技术方案、植物组合配方的难点解决对策与效果比较。

关键词：山体边坡；植被恢复；方法比较

房地产开发和高速公路兴建、水利水电等基础设施建设是人类文明的产物。这些建设开发显著地促进了我国经济和社会的发展，同时也给环境带来了一定的影响和破坏，特别是沿海省份丘陵地带众多依山傍海开发的楼盘和基础设施的建设，使得原地貌植被的破坏不可避免，弃土、弃石、开挖等会给和谐的自然环境留下大量的裸露边坡而形成难看的山体疤痕。这些地貌的创伤破坏了天然植被，加剧了水土流失，潜在着山体失稳滑塌的危险，给临近的建筑物带来极大威胁。为恢复植被，保护生态环境，边坡绿色生态防护越来越受到建设部门的重视，而高陡岩质边坡的植被恢复更是边坡生态防护中的重点和难点。做好高陡边坡的绿化防护，是再造良好生态环境，建设和谐社会的迫切需要。

边坡生态恢复技术实质上就是以绿色植物为主的植被恢复技术，是利用植被涵水固土的原理稳定岩土边坡、同时是美化生态环境的一种技术方法。其主要工程措施有钢筋水泥框架法、客土植生带法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、厚层基材喷射法等；对于一般岩质边坡，采用厚层基材喷混植生护坡技术进行生态防护是最常采用的一种方法。但有些施工单位往往对植物种籽的配置组合重视不够，使得人们对生态防护的持久性、防冲刷固坡作用大打折扣，未能达到预期效果。

1 常用边坡绿色防护设计方案与植物组合配置

作为一家专业的园林绿化建设集团，本公司近年来在绿色防护技术开发应用过程中，特别是对岩质边坡开挖面的快速植被恢复方面，根据不同的边坡立地条件、坡面岩石性状等，改变以往采用单一草本植物组合和相同基材进行喷混植生的做法，成功研发了针对不同边坡采取相应的生态防护方案和不同植物种子组合进行生物防护的生态护坡方法，取得了明显的经济社会效益。

1.1边坡防护方案设计

1.1.1厚层基材客土植生护坡。先在坡面打锚杆挂镀锌铁丝网，再喷射基材及植物种子[基材厚度为8～10cm，锚杆长0.8m，采用￠14mm螺纹钢筋，铁丝网网孔尺寸90mm×130mm（编织网）或50mm×50mm（勾花网），线径￠2.0mm]。适用于坡率为1:0.5～1:1的稳定微、中风化岩质边坡，一般用于多级边坡的下部一、二级坡面。

1.1.2 中层基材客土植生护坡。先在坡面打锚杆挂镀锌铁丝网，再喷射基材及植物种子（基材厚度为6～8cm，锚杆长0.8m，采用￠14mm螺纹钢筋，铁丝网网孔尺寸90mm×130mm或50mm×50mm，线径￠2.0mm）。适用于坡率为1:0.75～1:1.25的稳定中、强风化岩质边坡，一般用于多级边坡的中部各级坡面。

1.1.3 薄层基材客土植生护坡。直接在坡面喷射基材及植物种子（基材厚度为3～5cm）。适用于坡率不陡于1:1.25的稳定全风化岩质边坡及贫瘠土（砂）质边坡，一般用于多级边坡的顶部坡面，以及1～2级边坡的坡面。

1.1.4 框架内坡面绿化。对于框格锚杆、大导管注浆砼支撑梁进行工程加固的边坡，框架内坡面采用BAG植生袋护坡、基材客土植生护坡和喷播植生护坡3种措施进行生物防护。

对于框架内岩质边坡，在坡率等于或缓于1:1时，采用BAG植生袋护坡；在坡率陡于1:1时，采用厚层基材客土植生护坡。

1.1.5 坡脚矮墙绿化。坡脚矮墙采用种植槽内栽种爬藤植物（爬山虎：飘长1.0m）、垂吊植物（迎春：飘长1.0m）2种方案进行绿色遮挡处理。

对于一般土质边坡，通常采用刻槽喷播植生护坡、铺当地草皮+点缀性栽各种灌木两种措施进行生物防护方法。对于框架内土质边坡，则采用刻槽喷播植生护坡即可。

1.2 植物组合配置优化设计

我们在施工实践中发现，以往采用单一牧草喷混植生的做法，有些边坡在生态防护施工后，看似达到了生态防护的目的，表面上植被恢复了，水土流失也得到了一定的控制，但时间一长，短则一年半载，长则2～3年就会发生衰退现象。这种现象在我们施工的京福高速公路福州段、南平段以及厦门马峰山体育公园的个别岩质边坡尤其明显。由于植物之间的恶性竞争或外界环境不能满足植物生态习性的要求，致使植物生长势逐渐减弱，群落开始逆行演替，刚刚恢复植被覆盖的土地又会退化为裸地，形成水土流失现象，不能完成世代交替。究其原因，我们认为人们为了加快植被恢复过程，往往违背了自然演替规律，在选配植物时，大多只考虑单个物种的生态习性，缺欠考虑物种间的竞争关系，忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。而且草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾，表现在:①根系较浅，固坡护坡效果较差;②群落易发生衰退，二次恢复很困难;③管理费用高;④外来物种的大量采用，对生态安全有较大风险。

随着实践经验的提高，人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、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，和草本植物相比，优势相当明显：①灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤内部延伸，在吸取其营养的同时固持风化土层，增强边坡的稳定性。②维护管理作业量小，灌木对水、肥的需求少，适应性强。③对小气候的改善作用明显，能缓和阳光的热辐射，使酷热的天气降温、失燥，给人以舒适的感觉。同时由于灌木的生物量比草本植物大，进行光合作用吸收的二氧化碳多，吸滞烟灰粉尘，稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质也较多，能更好地净化空气。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀，对初期的水土保持不利。因此，在边坡防护过程中，植物种类的选择以草本植物与灌木配合为宜，二者结合，可起到快速持久的护坡效果，有利于生态系统的正向演替。

因此，基于物种多样性的考虑，我们在选配植物时，充分考虑到植物在群落中的生态位特征，从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类，根据实践经验拟定了下列“草灌结合，以灌为主”的合理配方，目的是使所选择的植物生态位能尽量错开，从而避免物种间的直接竞争。

1.2.1对于铺草植灌坡面。采用“铺草皮+栽种灌木”恢复植被。采用当地草皮满铺；灌木采用夹竹桃、木槿、伞房决明等，株高规格为80～100cm，按1株/2m2密度栽植，自然布置。

1.2.2各类植生坡面。采用喷植草、灌、花种子恢复坡面植被。草种采用狗牙根、百喜草、弯叶画眉草等；花种采用白三叶、紫花苜蓿、金鸡菊等；灌木采用马棘、截叶胡枝子、伞房决明、多花木兰、紫穗槐、金合欢、银合欢、山毛豆等。

根据不同地区和不同施工季节，选用不同的草灌花配方。

（1）偏北地区的暖季型配方如下：

（2）偏南地区的暖季型配方如下：

（3）冷季型草、灌、花配方播种则统一为：

灌木视生长情况选择春、秋季按1株/m2密度补栽紫穗槐、伞房决明等。

1.2.3坡脚矮墙绿化。栽种爬藤植物和垂吊植物实现绿色遮挡。可在坡脚矮墙底部种植槽内栽种爬山虎、炮仗花等爬藤类植物覆盖，单排栽种，株距1m，飘长1.0m，或在坡脚矮墙顶部种植槽内栽种迎春花、长春藤垂吊遮挡，单排栽种，株距2m，飘长1.0m。

1.3 特殊坡面处理方案

（1）对坡度在1：0. 25以内的陡峭岩质边坡，为了保持草坪生长所需的水分，应在边坡加设微滴灌设施——即利用设在坡顶上的蓄水池等设施储水，再通过低压管网系统，通过滴头将水分和养分均匀而缓慢滴入植物根部，使土壤经常保持潮湿状态。通过管网严格控制灌水量，减少蒸发量，避免地表径流和深层渗漏损失，有效控制每个滴头的出水量，使灌溉均匀度高。以提高和保持混播草坪的成活率。

（2）对坡度在1：0.75以上的较缓边坡，不用担心栽植小乔木会提高坡面负载，在风力作用下容易造成坡面的不稳定或坍塌问题。可以在草灌结合的基础上，适当搭配种植一些小乔木，如选用马尾松或湿地松（1年生）等，干径规格为Φ3～4cm，按1株/5m2密度栽植，自然布置，以营造草、灌、乔三位一体的多层次的植物自然群落结构。由于所形成的物种多样性指数高，抗外界干扰的能力就强，即使群落中一种或几种植物受到病虫害的危害而死亡，其他的植物也会填补其留下的空白，固坡防护效果将更加显著。

1.4 厚层基材喷混植生的施工工法

1.4.1整修边坡。整修边坡主要目的是清除边坡上不稳定的石块，把凹凸不平的坡面大致整平，以便让种植基材厚薄均匀，对于松散的岩石要用水泥砂浆先抹缝粘结，若岩石边坡本身不稳定，应事先进行加固处理，方法是采用预应力锚杆锚索固定等。

1.4.2锚杆、挂网。先在坡面上铺镀锌铁丝网或高强塑料加强网、网孔规格为90mm×130mm 或5cm×5 cm。然后用风钻或电钻按1m×1m间距以梅花形布置锚杆和锚钉。锚杆长90～100 cm即可。锚钉长约为50～60 cm。应特别注意在铺设铁丝网时其高度应控制在与岩石之间的距离约为植生基材厚度的一半。挂网的目的是让植生基材在岩石表面形成一个持久的整体板块。

1.4.3植生基材喷播。植生基材按比例混合后呈干粉状。需用专用的客土喷播机在大马力空气压缩机的风压下，将植生基材均匀地喷上岩石表面，在喷口处可用另外的泵水设备同时加水，使得植生基材落在岩石上就是潮湿的。喷射设计厚度约为10±3 cm。喷射厚度是今后植物生长的关键所在。此环节应随时检查厚度以保证施工质量。

1.4.4喷播植物种子。将事先配好的种子和纸浆等混合材料用液压喷播植草机直接喷射在植生基材表面，这个施工环节和液压喷播植草方法相同。应注意的是：

①喷播草籽须经喷播机搅拌均匀后牢固粘附在纸浆或木杆屑等附着物上。

②在南方由于夏季气候气温高、蒸发量大，阳坡的种子发芽率多有降低，故阳坡喷播时应适当加大种子的用量。

1.4.5覆盖。南方雨水较多，可用无纺布（16～18g/m2，质量过小容易碎裂影响质量）覆盖以防止雨水冲刷，北方可用草帘等物覆盖，覆盖的目的，一是防止雨水冲刷，二是防止水分蒸发过快，三是保温利于种子较快发芽，四是防止鸟类吃掉种子。

1.4.6养护。草坪植物虽然适应性较强，但也需“三分种、七分管”，故应特别注意喷播后草坪的养护。

喷播后如天气未下雨则每天应浇水养护以保持土壤湿润，画眉草一般4～5天发芽，狗牙根一般7天左右发芽，百喜草一般15～20天发芽，整体45天左右可以成坪。2个月左右覆盖率即可达90％以上，成坪后就可逐渐减少浇水次数。在养护期间应随时观察草坪的水肥情况。水分主要是看根系土壤的湿润程度。在草坪成坪后由于其自身会形成一层草毯，对土壤中的水分散失有一定的保护作用。几个月以后，草坪基本上形成了其自身的生态，就不需要特别的养护了。

2 绿化防护效果比较

在基材喷混植生施工完毕后1个星期左右，混合植物种子中冷季型草种优先发芽，随即其他草种陆续发芽，由于采用了草灌混合植物种子的合理搭配，植物在抗旱和抗病虫害方面表现出良好的性能，2个月后绿草成坪，能完全覆盖岩石坡面，植物根系已经将基材和岩面紧紧相连，能抵抗暴雨冲刷，此后灌木长高后，基本上就不再需人工养护，可以自然生长了。

3 结语

在厚层基材喷混植生中对草种配比采用“草灌结合，以灌为主”的合理配方，一方面具有见绿快、覆盖大的特点；另一方面能很快形成比较稳定的水土保持植被群落，通过人工方式的诱导，加速植物的生长、演替，使绿化后的植物群落与相邻地区相互吻合，融入自然。在固坡防护功能上，与其它防护措施比较，具有生态防护期长、不易衰落、造价较低、养护费用少等优点。同时相对于其它防护类型的社会效益：如涵养水源，改善气候，吸毒滞尘的作用更是高出一筹。它不仅适用于水利水电工程、高速公路、高铁建设等领域，同样在房地产开发等涉及山体开挖创面的植被快速恢复、生态防护、水土保持、环境保护中发挥出越来越重要的作用。

参考文献

1宋林旭，汪婷，周明涛，许文年.灌木在边坡生态防护中的作用[J]，中国水土保持，2005（7）

2单炜，罗光裕，范永德，陈少平.高速公路绿化工程[M].哈尔滨：东北林业大学出版社，2005

3陆庆轩，纪凯.草坪建植与养护管理[M].沈阳：辽宁科技出版社，2000

（责任编辑 张芝）