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贵阳破损山体生态修复研究

2021-02-21令狐克鸿杨海东王顺金

绿色科技 2021年24期
关键词:山体贵阳市斑块

令狐克鸿,杨海东,王顺金,吴 杰,徐 越

(1.贵阳市野生动植物保护站,贵州 贵阳 550002;2.贵阳市天然林和公益林保护修复中心,贵州 贵阳 550002;3.贵州科测信息技术有限责任公司,贵州 贵阳 550002,4.贵阳市顺海国有林场,贵州 贵阳 550002)

1 引言

近年来,随着城市建设发展,大规模的道路建设和采石采砂、矿山开采等导致大量山体环境遭到破坏,山体破损形成裸露坡面,不仅影响城市景观,还会对周围的生态、地质环境造成危害。破损山体生态系统的自然修复是相当缓慢的一个过程,需要数十年甚至数百年的时间,人工修复的引入能加快植被修复的进程[1]。贵阳市存在大量破损山体,直接影响了城市面貌。2017年,贵阳市启动《“一河百山千园”行动计划》,对中心城区重点区域破损山体开展修复治理,取得了较理想的生态效益和景观效果,改善了生态环境。但开展治理的时间短,缺乏系统的、理论性的指导和技术方法。本文选取贵阳市近年治理的破损山体为研究对象,对其采取的治理技术措施及修复效果进行调查分析,总结取得的经验和做法,以期为类似破损山体生态修复治理提供参考。

2 破损山体生态修复概况

2017年,贵阳市对城市核心区、重要进出口通道、临空区等重点区域破损山体开展调查,按照突出重点、提升标准的要求和保护优先、“一山一策”的思路,拟将调查区域内的699个破损山体斑块实施生态修复治理,治理总面积12373.62亩[2]。贵阳市破损山体修复治理项目历时3年,通过实施山体保护、植被提升、迹地修复等措施,已基本全面完成了对重点区域破损山体的修复治理。

本文根据贵阳市开展破损山体生态修复治理工作平时的观测记录以及不同时间段对部分治理山体进行的集中调查,结合具体的生态修复实例,选取其中429个斑块(面积7979.69亩)为重点研究对象,对其采取的生态修复技术方法及修复效果进行分析研究。

3 破损山体生态修复技术方法

贵阳市破损山体生态修复治理工作在借鉴前人经验的基础上,结合本地区气候特点和自然环境条件,主要运用了爬藤植物立体绿化、平整覆土植苗绿化、植生袋边坡绿化、砌槽填土植苗遮挡、挂网喷播、分级平台降坡、框格填土、拼版绿化、林相提升改造、城市山体公园改造提升、自然复绿、挖平整理、简易复绿等生态修复技术方法。

3.1 爬藤植物立体绿化

爬藤植物立体绿化将攀援类、吸附类、垂吊类植物种植于坡面种植槽或种植台(沟)内,利用植物自身的吸附性、攀援性或垂吊性沿坡面自行攀爬或下垂,以覆盖坡面。其技术、成本和养护要求较低,但植物种类相对单一,形成绿化效果所需时间较长,一般2~3年,适宜于对绿化色彩、形态、质感要求不高的边坡。研究对象有近1/3的斑块单独或结合其他方式使用了该技术方法,大部分取得较好的治理效果。

3.2 平整覆土植苗绿化

平整覆土植苗方法适宜于地势平缓、坡面稳定的山体,对场地进行覆土或平整,去除碎岩,采取改良种植土壤方式使场地满足植物种植条件,如对取弃土场、采石采砂迹地平面的修复治理。植物配置宜采取乔、灌、草相结合,在立地条件好的主要区域种植乔木,对受损山体进行长效治理;在山体边缘坡度较大、立地条件稍差的区域种植灌木,以保障成活率;同时在地表种植草本地被,使其尽快见绿,最终达到乔、灌、草相结合的良好立体绿化效果。如火焰山隧道旁、贵惠大道部分破损山体采取该方法修复治理,均取得非常好的治理效果。

3.3 植生袋边坡绿化

植生袋边坡绿化指将植物种子装在多层无纺土工织物或天然纤维袋中直接垒砌在山体边坡表面,通过植生袋内植物种子的生长来绿化边坡从而改善景观效果;该方法适合各种坡度的土质和岩石边坡,甚至边坡坡度接近90°的山体边坡修复[3,4]。植生袋护坡应考虑满足边坡稳定的要求,需打锚杆拉钢丝绳加固,防止植生袋垮塌。植物配置宜选择灌、草,不宜选择乔木,乔木对植生袋稳定性会造成影响。前期灌木种子生长缓慢,垒砌好植生袋后在其表面挖洞扦插灌木苗木,能实现良好稳定的绿化效果。如盐沙大道、站西路破损山体通过该方法治理取得较好的修复效果。

3.4 砌槽填土植苗遮挡

根据立地条件,在边坡底部砌宽1~2 m、深1~1.5 m的挡土槽,在槽内回填客土种植乔木(丛生竹类最佳)、灌木对边坡下部进行遮挡,种植藤本攀爬对边坡上部进行覆绿。该技术能快速绿化边坡,成本低,后期管护也较容易,适宜对道路旁的矮小石质或混凝土边坡修复治理。

3.5 挂网喷播

挂网喷播指运用专用喷射设备将基材与植被种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需治理的坡面,适合坡度45°~60°的各类土质边坡、中风化或弱风化岩质山体边坡修复[3]。一般喷播厚度10~20 cm,保水剂根据各地气候条件及边坡特点的不同而做相应的调整;粘合剂根据边坡的坡度而定,与坡度大小成正比[5]。所喷灌、草植物应选择根系发达、生长成快、抗旱、耐贫瘠的品种。如桐惠路、花燕路、盐沙大道破损山体的治理。

3.6 分级平台降坡

分级开平台降坡,在边坡中上部坡面陡立、岩石破碎区域采用机械结合爆破开凿平台的方法,化高为低、化陡为缓,在平台边缘垒砌挡土墙,回填客土种植乔(竹)、灌、腾植物。该方法施工难度大,成本高,一般宜在工程项目建设时开凿好平台,适用于50°~70°左右的土质或岩质边坡的修复治理。如北京东路、金戈东路破损山体的治理。

3.7 框格填土绿化

框格填土绿化指在破损山体的边坡面上拼铺、浇筑一定形状的混凝土框格,在框格内铺填种植土(客土)或土袋来种植植物的绿化技术措施[4]。结构耐久性高,但框格造价成本较高,适合边坡较陡、稳定性差的岩质和贫瘠土质的边坡修复。由于框格内覆土受限,土层较薄,植物生长受限,不宜种植乔木;宜种植小灌木(如火棘、红叶石楠)、藤本,同时播撒草籽,可达到较理想的治理效果。如环城高速、中兴路破损山体的治理。

3.8 拼版绿化

该方式主要由种植箱盒、支撑框架和浇灌系统三大部分组成,支撑框架主要起到固定种植箱盒的作用,分垂直龙骨和水平次龙骨[3]。可种植的植物种类丰富,种植图案多样,可快速绿化且效果好。但其技术、成本和养护要求较高,一般宜对植物景观色彩、形态要求较高的重要地段治理。仅杨柳井隧道采取该方法修复治理。

3.9 林相提升改造

对低郁闭度乔木林、山体坡度较小的低覆盖度灌木林和疏林地等景观效果不佳地带,按照适地适树及改地适树的原则,采取见缝插针的栽植方式,合理配置部分彩叶、阔叶树种,与现有植被构成植物多样、景观丰富、色彩季相变化明显的多彩景观,提升林相景观效果。乔、灌木可选种一些经济树种,在提升景观效果的同时,可创造一定的经济效益。

3.10 城市山体公园改造提升

对地理位置重要、能持续发展的破损山体,可结合房产开发建设、道路提升改造等项目,因地制宜,对其进行综合改造提升成城市山体公园,供市民休闲体验。城市山体公园改造提升投入资金大,后期管护成本高,适宜对离居民区较近人口密集区附近的破损山体修复治理,改造提升后可纳入市政或小区管理。如中环路、机场路破损山体改造提升后,取得较好的治理效果。

3.11 自然复绿

自然复绿是依靠自然的力量,逐步恢复裸露山体的绿色植被。一些高陡边坡坡面散布许多不同大小、坡度较缓的小平台,这些小平台有利于雨水的滞留,给植物的生长发育提供了必备的生存条件。对部分立地条件差、技术要求高、施工困难的高陡边坡,可采取加强管护进行自然恢复的方式,如对采石采砂破损边坡立面的修复。在实施中可以采取全封育方式,严禁人为干扰;或播撒一些天然更新能力强的植物,如桦木、刺槐、毛针草等,加快复绿进程。

3.12 挖平整理

对道路沿线可视范围景观效果差、修复价值不大的小山头或边坡,结合土地开发整理项目,对该类破损山体按程序完善土地使用手续,采取市场化手段进行挖平整理,在消除城市景观影响的同时,提高土地的利用价值。如贵惠大道采石采砂遗留的部分破损山体治理。

3.13 简易复绿

对一些近期需开发建设或在城市规划建设区域的破损斑块,宜采取播撒草籽或栽植草被的方式对破损山体进行临时简易复绿处理,避免资源和资金的浪费。

4 结果与分析

4.1 修复治理效果分析

根据乔木郁闭度及灌木、藤本、草本覆盖度求和,然后减掉重复覆盖度为综合覆盖度,乔木郁闭度(转换百分比)+灌木+藤本+草本覆盖度-重复覆盖度=综合覆盖度。综合覆盖度达85%以上初步判定为好,达65%~84%初步判定为较好,在64%以下初步判定为一般。根据综合覆盖度指标,结合植被生长效果、景观效果、色彩配置等,综合评价修复治理效果为好、较好、一般3个等次。对选取的429个研究对象的调查分析,治理效果好的斑块265个,占研究斑块数的61.8%;治理效果较好的斑块63个,占研究斑块数的14.7%;治理效果一般的斑块101个,占研究斑块数的23.5%。从分析结果看出,贵阳破损山体生态修复治理取得较理想的治理效果。

4.2 修复技术方法分析

据统计,选取的429个研究对象采取的修复治理方法中,使用频率较多的是爬藤植物立体绿化和平整覆土植苗绿化,30.54%和17.48%的破损山体生态修复治理分别主要采用此方法;拼版绿化方法因技术要求和资金成本高,仅一个斑块采用;山体挖平整理和对建设用地采取临时简易复绿方式较特殊,分别只有两个斑块采用;其他修复治理方法使用频次由高到低依次是林相提升改造、植生袋边坡绿化、砌槽填土植苗遮挡、挂网喷播、自然复绿、分级平台降坡、框格填土绿化、城市山地公园改造提升(表1)。

表1 破损山体生态修复技术方法统计

4.3 植物选择分析

经调查分析,选取的研究对象修复治理斑块共有绿化植物53科,87种,其中乔木树种21科,31种;灌木树种18科,32种;竹类1科,5种;藤本植物5科,6种;草本植物8科,13种。破损山体生态修复治理中,对植物配置的选择,应综合考虑边坡类型、立地条件和当地的气候等多种因素,同时考虑治理的前期效果和后期效果,在实际操作中宜选取乔、灌、草相结合的立体配置模式,做到初期以草本为主(确保前期效果),中、后期以灌木、乔木为主,保证四季常绿[6,7]。应选择抗逆性强、适应性强的物种,首先考虑本地适生的乡土植物与豆科植物[1],因地制宜,适地适树,合理配置景观,尽量做到彩叶搭配四季常青。

4.4 修复治理生态效益分析

贵阳市破损山体生态修复治理项目的实施,增加了区域植物种类和森林资源,促进了区域生物多样性发展,提高了城市绿化率,提升了城市的自然生态景观和品质,充分发挥森林植物在净化大气、水土保持、防尘吸附等方面的生态效用,有效改善了区域的生态环境和景观效果质量,增强区域生态功能,具有显著的生态效益。

5 结语

贵阳市破损山体类型复杂多样,开挖开采较多,对破损山体生态修复的重点是对工程边坡、采石采砂迹地、取弃土场的植被恢复治理;对植被较差的疏林地、灌木林地、宜林地,因地制宜,提高景观质量。已进行修复治理的破损山体多单独采用或结合其他方法采用爬藤植物立体绿化、平整覆土植苗绿化等技术方法。

对工程边坡、坡度在35°以上采石迹地的修复治理宜采用爬藤植物立体绿化、植生袋边坡绿化、砌槽填土植苗遮挡、挂网喷播、分级平台降坡、框格填土绿化技术方法,除景观效果要求高的重要路段外,一般不推荐采用拼版绿化方法;取弃土场、坡度在35°以下的采石采砂迹地宜采用平整覆土植苗绿化方法;对植被较差的疏林地、灌木林地、宜林地宜采取林相提升改造方式提高景观质量;人员密集附近的破损山体可结合项目开发改造提升成城市山体公园;对拟开发的建设用地,宜播种草籽临时简易复绿;对保留价值不大的山体,宜采取挖平整理的方式。修复治理中,应贯穿以自然恢复为主与人工促进相结合的方式,避免人为过分干预或再度破损[8]。生态修复时,植物种类应多选择当地的乡土树种,植物群落的营造要与自然恢复的野生植被相融合,形成协调统一的植物景观,并适应周围的环境,以保证生态平衡[9~11]。

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