银合欢用于白鹤滩水电站渣场边坡绿化的研究

周 军，陈 舰，郝国鹏

(1.中国长江电力股份有限公司，湖北 宜昌 443000；2. 中国三峡建设管理有限公司，四川 成都 610072)

白鹤滩水电站施工过程中，根据工程的需要规划建设了场内外交通道路、混凝土拌和系统、加工厂等施工用地，场地开挖施工中产生的石渣按照规划进行了集中堆放，形成数个以石渣为主体的稳定边坡。白鹤滩水电站坝址地处金沙江下游干热河谷地带，冬季低温多风，夏季炎热多雨，结合气候特点及边坡土质情况，前期已采用种植银合欢树苗、播散银合欢种子的方式对部分边坡进行绿化施工的尝试。

银合欢为豆科灌木或小乔木，高2～6 m，幼枝被短柔毛，老枝无毛，具褐色皮孔，无刺。种子卵形，褐色，扁平，光亮，花期4-7月，果期8-10月，出产于中国台湾、福建、广东、广西和云南，生长于低海拔的荒地或疏林中，原产热带美洲，现广布于各热带地区[1]。银合欢是通过种子繁殖来实现天然更新的物种，且其更新密度为368～960株/m2,银合欢幼苗的最远扩散距离为58.3 m，幼苗的扩散区域主要集中在林缘区域，种子受风力和水流的影响，可以沿沟谷传播。银合欢耐旱力强，适宜荒山造林树种，在金沙江干热河谷区域选用豆科植物银合欢作为先锋物种，在较短的时间内可以明显改善生态系统，形成乔灌草复合结构，为后续物种的侵入和定居创造条件，达到绿化造林的目的[2]。

本文选取白鹤滩水电站中的5个渣场，通过前期施工场地及实验场地绿化效果，对银合欢用于白鹤滩水电站渣场边坡绿化进行了系统研究和分析，从施工工艺、设施过程、绿化效果等方面进行了统计剖析。本研究成果可论证银合欢用于石渣边坡绿化的可能性，对干热河谷地区绿化植物的选择及种植有较好的借鉴意义。

1 绿化施工过程

1.1 1～4号渣场绿化施工情况

1.1.1 1～4号渣场边坡基本情况(见表1)

白鹤滩水电站高线公路施工弃渣形成的1～4号渣场，位于金沙江河谷四川侧葫芦口镇至白鹤滩镇江边村段，平均海拨在705～825 m。渣场基本为砂岩夹泥质粉砂岩，碎石平均粒径在5～25 mm之间。其中1、2号渣场坡度较为平缓，3、4号渣场边坡坡度都在60°左右。在边坡未做处理前，碎石与土壤的体积比大约为1∶1，边坡无水来源，保水保湿功能较差，坡面均可见少量再生杂草。

1.1.2 1～4号渣场边坡绿化施工方案(见表2)

1)1号渣场边坡。对1号渣场边坡进行简易平整后，在整个表面平铺种植土，厚度约300 mm，按照间距2 m×2 m的梅花形布置进行银合欢幼苗的移栽。

2)2号渣场边坡。对2号渣场边坡进行简易平整后，在整个坡面按间距2 m×2 m的梅花形布置进行挖穴施工，穴径为0.5 m，深0.5 m，穴中覆满种植土后，将银合欢幼苗进行移栽。

3)3号渣场边坡。对3号渣场边坡进行简易平整后，直接在坡面上进行银合欢幼苗的移栽施工。

4)4号渣场边坡。直接4号渣场边坡的坡面上播撒银合欢种子，播撒密度为25 g/m2。

其中：①移栽的幼苗要求地径D<2 cm，苗木高度在0.2～0.6 m之间，需选择根系较发达的幼苗。移栽完成后，施适量磷肥、石灰及有机肥。②在施工使用成熟干燥的种子，播种前用50～70℃的温水浸种24 h，使种子充分吸胀后播种[3]。用清水将根瘤菌剂拌成糊状，然后与硬实处理过的银合欢种子拌匀，并拌以钙镁磷肥、土灰等，而后播撒在坡面上。

1.1.3 1～4号渣场区域近3年降雨情况(见表3)

根据该区域气象站历年统计数据分析，总体上，金沙江河谷地区降水小，年平均降水在800～1 600 mm之间。降水量在季节上的分配极不均匀，年内降水主要集中于6～9月四个月，其降水量约占全年降水量的60%以上。11月至次年4月的冬春季节为旱季，降水量只占全年的10%～20%，甚至更少。

表1 1～4号渣场边坡基本情况表

表2 1～4号渣场边坡绿化施工方案表

表3 1～4号渣场区域近三年降雨情况(新田站)统计表

从以上数据可以看出，2017-2019年两个年度，1～4号渣场区域年降雨量分布基本与金沙江干热河谷地区降雨规律一致。

从以上2017年-2018年数据可以看出，1～4号渣场区域年降雨量基本集中在5月-10月，这6个月累计降雨量占全年降雨量93%以上，累计降雨量可达700 mm以上。其中6月-9月有较明显的雨季特征，降雨比较集中，降雨量大。

1.1.4 1～4号渣场边坡绿化效果检查

高线公路1～4号渣场边坡在2017年11月前后完成绿化施工，未进行人工养护与管理，2018年7月对现场银合欢幼苗及种子存活情况进行了检查。在2018年8月完成补种及重新播撒种子后，于2019年6月对现场存活情况重新进行了统计。

1.2 1号公路侧渣场绿化施工试验情况

1.2.1 1号公路侧渣场基本情况(见表4)

白鹤滩水电站转轮加工厂施工弃渣形成的渣场，位于金沙江河谷四川侧白鹤滩施工区内，渣场坡面海拔在824～834 m。选择试验场地面积为1 000 m2，属渣石回填边坡，坡度45°左右，渣场基本为玄武岩，碎石平均粒径在5～30 mm之间，可见微少砂层土，碎石和土壤的体积比约为20∶1。整个边坡无水源，全天日晒，保水保湿功能不强，流失较严重，可见少量杂草。

表4 1号公路侧渣场边坡基本情况表

1.2.2 1号公路侧渣场绿化施工试验方案(见表5)

首先清除了边坡杂草杂物，填平雨水冲刷沟槽。边坡表面覆200 mm厚种植土,在完成银合欢种子人工拌种后，将银合欢种子播撒在边坡表面，而后在表面覆盖无纺布。

1)试验跟踪管养及观察期限：2018年11月至2019年6月。

2)试验跟踪管养及观察内容：①试验种植完毕后初期管养，专人进行初期浇水抗旱，确保试验种子在有利条件下发芽、成活、生长；②专人每周进行1次种子观察，并做好观察记录；③每月底进行1次观察并记录，直至种子发芽结束。

表5 1号公路侧渣场边坡绿化试验施工表

1.2.3 1号公路侧渣场区域近一年气候情况(见图1)

图1 1号公路侧渣场区域近一年降雨情况(新田站)统计图

从以上数据可以看出，2018年11月至2019年5月之间，降雨量较少，累计降雨量为35.8 mm。从2019年4月开始，白鹤滩工区开始进入雨季，降雨量有逐步增多的趋势，到2019年5月月降雨量可达12.4 mm。

1.2.4 1号公路侧渣场边坡绿化效果检查

1号公路侧渣场边坡绿化效果检查结果见表6。

表6 1号公路侧渣场边坡绿化效果检查表

2 前期绿化施工及绿化试验数据分析

2.1 降雨量对银合欢移栽或者播撒种子的影响

1)通过1～4号绿化施工效果检查的情况，在2017年11月完成银合欢幼苗移栽及种子的播撒后，至2018年4月期间，该区域累计降雨量约为28.5 mm，期间未进行人工洒水养护，坡面上未覆盖土工布进行保湿抗晒。2018年6月中旬，对4处渣场边坡树苗存活情况及种子发芽情况进行了统计(见表7)。

表7 1～4号渣场边坡绿化检查表(2018年6月)

2)2018年8月初，鉴于1～4号渣场边坡前期绿化效果较差的情况，对以上边坡进行补种及重新播撒种子的施工。2018年8月至2019年5月期间，该区域累计降雨量约为304.7 mm。2019年6月中旬，对4处渣场边坡树苗存活情况及种子发芽情况进行了重新统计(见表8)。

表8 1～4号渣场边坡绿化检查表(2019年6月)

3)通过表7中的数据分析，首次完成绿化施工至第一次绿化效果检查期间，降雨量明显偏少，进而影响了银合欢树苗和种子的存活率。通过表7及表8的对比发现，在补种及重新播撒后，经过了一个降雨量较多的雨季，各个渣场的树苗存活率均明显提高，4号渣场的种子也有少许发芽的情况。

4)通过表7及表8数据发现，2号渣场边坡幼苗存活率略高于1号渣场边坡，原因是2号渣场边坡相比1号渣场边坡坡度明显更缓，自然含水量与饱和持水率更大，具有更强的保水保湿功能。

5)通过表7及表8数据发现，3号及4号渣场因未进行覆土施工，渣场边坡为级配不均匀的碎石及砂土构成，孔隙较大，基本不具备持水保湿功能，自然含水量与饱和持水率较低，故银合欢树苗及种子的存活率极低。

6)通过表6及表7数据发现，相对于4号渣场边坡未做处理，1号公路侧渣场边坡表面进行了300 mm的种植土覆土施工，在完成种子播撒后，覆盖了无纺土工布，显著提高了土壤内部及表面的持水保湿功能，加上不定期人工洒水养护，即使未经过雨季，在降雨量仅为35.8 mm的情况下，到2019年6月中旬，已发现30%左右的种子已发芽。

以上分析都表明，降雨量的多少与银合欢幼苗及种子的存活率存在正相关的联系[4]。

2.2 覆土或挖穴对银合欢移栽或者播撒种子的影响

1)通过表7及表8数据发现，第二次绿化施工后，覆土的1号渣场边坡树苗存活率约为30%，挖穴覆土的2号渣场边坡树苗存活率为34%，未处理的3号渣场边坡，树苗存活率仅为6%。

2)通过表7及表8数据发现,表面覆土与挖穴覆土的边坡处理方式，对后续银合欢幼苗的存活率影响较小。

3)通过表6及表7数据发现，1号公路侧渣场进行了表面覆土处理，银合欢种子的发芽情况明显好于4号渣场边坡。

以上分析都表明，边坡表面覆土或者是挖穴覆土，均能够有效提高银合欢树苗的存活率。后续，表面覆土厚度、挖穴覆土的宽度及深度等因素对移栽银合欢树苗存活率的影响，需做进一步的试验研究。

2.3 根系情况对银合欢移栽的影响

2019年6月中旬，在对1、2号渣场边坡绿化施工绿化进行效果检查时，各选取了5株已存活和枝干已明显枯萎的的银合欢，现场对其根系情况进行了统计(见表9)。

表9 1号-2号渣场树苗根系情况统计表(2019年6月)

以上数据发现，已存活的幼苗根部长度明显大于已枯萎幼苗，平均主根长度为8.7 cm，高于已枯萎幼苗主根长度6.3 cm。已存活的幼苗根系面积均大于45 cm2，根分叉数较多且根系更加发达。根系的机械缠绕固定作用，随着林龄的增加，土壤性状发生了明显改变，有机质的含量显著增加[5]，其改善机理不仅可以通过根系缠绕固定土体的直接作用，还可以通过有机质的间接作用来改善土壤肥力，并且后者的作用随林龄的增长而增大。

以上分析表明，根系的长度及发达程度，能够影响土壤持水能力的高低，亦能够改善土壤机理，与银合欢幼苗的存活率存在正相关的联系。

3 结 语

金沙江流域各规划水电站建成后，库区会形成大量的裸露工程石渣边坡，库区干热河谷气候特点，适宜选择银合欢进行人工造林绿化，以防止水土流失，提高森林覆盖面积。本文结合工程实际与现场试验，针对石渣边坡不同的覆土形式，对银合欢在石渣边坡不同环境下的移栽、播撒绿化效果进行了系统分析，对影响银合欢幼苗及种子存活率的因素进行了总结与提炼。结论表明，只要移栽播撒季节合理，对边坡进行覆土处理后，加以简单的人工养护等，银合欢用在干热河谷石渣边坡的种植绿化是完全可行的。本文为该地区工程后期绿化造林提供了参考，值得借鉴和推广。