植物纤维毯植被恢复技术在边坡治理中的应用

陈 林，蔡 杰

（锡林郭勒盟水土保持工作站，内蒙古锡林浩特 026000）

1 植物纤维毯植被恢复技术简介

1.1 植物纤维毯定义

植物纤维毯是以稻、麦、玉米等秸秆或大麻、椰壳纤维、杂草等为基底，连同优质灌草种籽、营养剂、专用纸、定型网（可降解）等多种材料通过专用生产设备，采用先进的生产工艺，在大型生产线上一次加工完成的可用于固化绿化地表、防治水土流失、恢复植被的一种复合型生态建设材料。

1.2 植物纤维毯的结构及规格

根据用户需求，植物纤维毯分为2种：①无草籽植物纤维毯，自上而下依次由纤维网、天然植物纤维、纤维网3 层构成；②有草籽植物纤维毯，自上而下依次由纤维网、天然植物纤维、带草籽营养土、营养纸、纤维网5层构成。

植物纤维毯规格为2.4 m×20～50 m，呈圆筒状包装；厚度为5～10 mm；密度为250～350 g/m2；强度横向拉力为100 kg/m，纵向拉力为120 kg/m。

1.3 植物纤维毯特点

（1）植物纤维毯能够与裸露土壤面充分结合形成一个整体，加大了土壤表面的粗糙度，比流沙的粗糙度提高600 倍，可抗风速达10 m/s，从而增强了地表的抗风蚀能力，收到防风、固土、保沙的效果，有效地防止了粉尘污染；由于植物纤维的特点又加强了地表的抗冲刷能力，长期抗流速1.2～1.8 m/s，短期抗流速可达3 m/s，有效防治水土流失，既控制水力侵蚀又可以满足植物生长的需要。

（2）植物纤维毯还可以通过植物根茎与土壤间的附着力及根茎间的加筋作用，造就与自然表土相类似的多孔稳定的土壤结构，形成植被发芽空间，并调节表土自然温度，使空气通透、避免阳光直射、保湿保墒、保证种籽的发芽率和成活率，为植物的生长提供充足的养分，为恢复被破坏的自然生态环境提供条件。

（3）工业化生产不受季节影响，运输方便，施工简便，防护速度快，养护管理成本低。

（4）以秸秆、麦秸、稻秸等植物纤维为原材料，施工时不破坏环境，也不产生施工垃圾和施工噪音，这样不仅能节省大量能源，还能减少CO2排放，净化空气，改善环境。

（5）可降解网和植物纤维可自行生物降解成腐蚀有机质，无污染。

（6）植物纤维毯植被恢复技术可以使植被恢复处于良性循环中，从而使废弃资源再生，实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍方向发展，有利于将被破坏的生态环境还原成自然状态，避免植被退化，大大减少后期维护费用。

1.4 植物纤维毯施工流程

（1）坡面整理。将坡面上的杂物、异物及施工垃圾清理出坡面、填平凹陷处、剔除杂草植株，人工用铁钯再精细刷坡，使坡顶与坡底成一直线。人工往坡面上洒水，水渗透到坡面土8～10 cm，然后用铁钯把坡面1～2 cm 土层钯松、钯平。对于岩石类边坡，施工前一定要先补充土壤，土层厚度不低于10 cm，保证坡面顺直、平滑、湿润、平整且稳定。

（2）草毯铺设。锚固沟宽和深一般不小于20 cm，用木条、木棍或竹竿卷住植物纤维毯并用U 形钉固定在挖好的沟里，然后再覆土踩实。植物纤维毯顺坡度方向宜从上而下铺设，草毯之间搭接应与主要风向一致，搭接宽度不小于10 cm，在边沟坡面要求用5～9 个U 形钉/m2来固定草毯。草毯与地面保持充分接触，铺设要整齐一致，不能多次在坡面来回踩踏，以便种子顺利发芽。最后，把预留的草毯遮盖在土壤上并固定，草毯底部埋入边坡底端并进行固定。

（3）浇水养护。根据土壤种类、墒情和季节，一般每5～7 d 浇1 次透水，浇5～6 次即可成坪，如天气干旱可多浇1～2 次水。之后，进入正常的养护期适时浇水。

2 露天矿排土场应用效果

锡林浩特市聚能矿产品销售有限公司锡林浩特胜利西三号露天煤矿位于锡林浩特市宝力根苏木，东南距锡林浩特市政府所在地8 km，建设规模600万t/a。排土场占地面积155 hm2，高度34 m，斜坡长约30 m，边坡堆积物以泥岩为主，表层覆有薄厚不均的淡栗钙土或生土，地表裸露无植被，细沟侵蚀发育强烈。

2012年5月23日，选择排土场西坡裸露坡面（已稳定但从未治理过）进行试验。试验区面积3 000 m2，通过清理石块、粉碎土块、平整、浇水等处理，在清理好的坡面上混播苜蓿、沙打旺、紫穗槐、披碱草、波斯菊种籽，播种量分别为15 kg/hm2，然后按要求铺设并固定植物纤维毯，同时浇水养护，经过23 d施工及养护牧草顺利发芽。

2012年8月中旬，经检查发现，种植的草、灌木平均高度达45 cm，植被盖度85%以上。2012年，锡林浩特市较常年降水偏多60%，夏季（6—8月）降雨量达到314.9 mm，大于10 mm的降雨6次。特别是7月27—28日，降雨量为81.6 mm，山洪引发城市内涝，倒塌房屋129 户、257 间，受灾人口326 人；被淹房屋1 911户、5 256间，受灾人口5 036人，转移1 885人，死亡牲畜308只羊、5头牛，5辆农用车被冲毁，蔬菜大棚被淹886 顶，农作物受灾230.7 hm2；部分省道、国道路段被冲毁，短时交通中断，城镇部分道路出现塌陷，电线杆冲倒造成部分区域停电，锡林河水库环库路桥梁被冲毁2座。而工程试验区没有因暴雨产生滑坡、沟蚀等水蚀现象，因此植物纤维毯能够稳定排土场边坡，避免造成大面积边坡冲蚀。

2013年5月上旬，再次对试验区进行抗风蚀勘测。2012年锡林浩特市全年大风日数（起沙风速）20 d，2013年1—5月大风日数5 d，总体是全盟年大风日数偏少，冬季积雪厚度偏厚。通过检查发现，试验区植物枯枝残留高度平均在35 cm，植被盖度达75%以上，坡面没有发生剥蚀、吹蚀等风蚀现象，植物纤维毯基本被风积沙、土覆盖，说明工程对保护土壤肥力、减轻土壤风蚀、降低风沙对植被根系的破坏起到了积极作用，有利于生态环境保护和恢复。

经过一个完整水土流失年度的检验，试验区内植被恢复率达到100%，植被覆盖度达到80%以上，防护面积达到100%。通过试验对比，植被纤维毯建设具有低碳节能环保，持久耐用且具生物降解的特性；改良土壤结构，增加有机质含量，提高土壤持水能力和抗风蚀、水蚀能力，有效地减少粉尘污染的特点；抑制杂草生长和降低除草费用，重量轻，易于搬运且价格低廉、施工便捷、见效快、恢复效果好等优点。

3 植物纤维毯应用前景展望

锡林郭勒盟临近京津地区，是国家生态建设保护重点区。近年来，随着矿业开发和交通建设的快速发展，因开矿、修路造成的地面塌陷、弃土弃渣堆放及挖砂、采石、取土形成的环境破坏现象日趋突出，需治理恢复面积逐年增加，截至2013年由于开矿、修路、建厂等人为活动形成的边坡和扰动土地面积初步估算达到3.5万hm2。由于锡林郭勒盟特殊的土壤植被、水文气候条件，加之生产建设项目的特殊性，传统水土保持措施在植被恢复、防治水土流失方面的作用大大减弱，植被恢复效果不理想。因此，加强生态环境保护和恢复治理十分迫切，推广和使用植物纤维毯恢复植被技术等先进治理技术和方法，最大限度地减少生产建设活动对生态环境的影响，对于本区域环境安全和经济发展具有重要战略意义。

[1]秦富仓，姚云峰.生态环境规划[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2006.

[2]孙保平.荒漠化防治工程学[M].北京：中国林业出版社，2000.