高海拔风电场植被恢复及关键技术研究

2021-04-04刘静文吴唯科

中国水土保持 2021年8期

刘静文，刘辉，吴唯科

(1.云南今禹生态工程咨询有限公司，云南昆明 650233；2.大唐云南新能源有限公司，云南昆明 650233)

近年来，云南高海拔风电场施工对地表的扰动破坏，使大量地表土壤裸露，同时受到水力和风力侵蚀，造成了严重的水土流失。高海拔风电场立地条件差，植被恢复难度大，因此本试验将在准确掌握区域内植被生长情况的基础上，提出系统配置方案，为后续风电场建设中的植被恢复、生物多样性保护、植被可持续发展提供技术支持。

1 试验地概况

高本山风电场位于云南省寻甸县西部近南北走向的山梁上，由大唐云南新能源有限公司投资建设，安装有33台单机容量1 500 kW的风电机组，配套建设220 kV升压站1座。

本试验场地位于高本山风电场工程区内，中心地理坐标为25°50′39.61″N、103°10′59.34″E。工程所在区平均海拔3 147 m，气候属低纬高原季风气候，年平均气温14.6 ℃，极端高温33.4 ℃，极端低温-13.9 ℃，年平均日照时数2 079.3 h，年无霜期229 d；主导风向为WSW、SSW，最大风速32.4 m/s，测风塔(10 m高)年平均风速10 m/s；年平均降水量1 045 mm，雨季为5—10月，20 a一遇1 h暴雨量为50.12 mm、6 h暴雨量为92.0 mm、24 h暴雨量为120.8 mm；多年平均蒸发量1 957.5 mm。

2 生态修复原则

(1)生态优先原则。坚持生态优先原则，以尽快恢复植被，充分发挥植物防护功能为目标，达到有效控制水土流失和修复生态环境的目的。为此，必须做到合理布局、科学选择树草种，一切恢复措施应尽量减少对环境的扰动。

(2)适应性原则。坚持植物种类的生态学特征与立地条件相适应，以达到恢复植被，提高植物群落持久性的目的。试验场地周边植被以高山草甸为主，受人类活动的影响，原生植物群落已大部分消失，人工草场以红三叶、白三叶、黑麦草为主，原生草种有刺芒、野古草、画眉草等。

(3)实用性原则。为降低植被恢复成本和管护成本，提升生态效益和经济效益，选择植物种时应尽量考虑防护能力强、适应性广的，制定技术措施时应尽量考虑成熟的、经济实用的方法，同时强调宜林则林、宜草则草的原则。根据《风电场工程水土保持方案编制技术规范》(NB/T 31086—2016)，风电场各个分区植被恢复应与当地生态环境相适应，满足风电场工程的安全要求，部分区域如风电机组区、集电线路区不宜栽植乔木；同时，应充分利用原地表植被，开挖前剥离原草皮，回填后移植覆盖。

3 植被恢复方法

3.1 草种选择

受植被蒸腾和大风等因素影响，原有草皮回植易出现第2年植物返青晚甚至死亡的现象，若草皮层剥离、堆放、管护、回铺等施工管理不到位，恢复植被则比较困难。因此，本试验考虑人工种草措施，使草地植被得到恢复。

通过现场调查及分析，确定将立地因子中的海拔、降水量、土壤类型及土层厚度等因子作为划分立地类型的主要因素。利用黑麦草作为先锋草种，起到固定土壤和熟化土壤的作用，尽快提高地表植被覆盖度；选择白三叶作为绿肥品种进行土壤培肥；同时增加草种多样性并且提高播种量，做好养护管理，尽可能提高草地生产力。

3.2 试验设计

于2020年8月在试验场地坡面设置2个试验小区，规格为10 m×10 m，坡度为10°，小区立地条件一致，均为施工迹地，地表以土夹石为主，植被恢复前覆土厚度30 cm，土壤为棕壤。1#小区采用混播草籽，草籽选用多年生黑麦草(10 g/m2)、白三叶(8 g/m2)、高羊茅(8 g/m2)、鸭茅(10 g/m2)，播种时间为2020年8月5日；2#小区采用自然恢复植被(不撒草籽，靠风媒传播草籽)。

3.3 人工撒播草籽施工工艺

在土地平整过程中通过人机配合对地表石块和其他杂物进行拣拾，但不夯实。风大时不全面翻耕土地，只进行条状整地。将草籽混合进行全面撒播，并用耙顺等高线方向覆土2 cm厚，之后铺上无纺布并浇水进行常规抚育管理。

3.4 观测方法

植被覆盖度通过观测小区内林草冠层的地面垂直投影面积占该小区面积的比例进行计算。通过2个月连续观测，试验小区的植被覆盖度趋于稳定。

4 植被覆盖度对比分析

2个试验小区的植被覆盖度数据统计结果见表1。由表1可以看出，1#试验小区植被覆盖度明显大于2#对照小区。随着植被覆盖度的提高，生长的植物根系也起到了固土和保土作用，土壤流失量明显降低。

8—10月试验期间经历了雨季，根据监测，在降雨量较大的情况下，混播草籽技术的植被恢复能力优于自然恢复。

5 封育管理

根据笔者多年对风电场植被恢复的调研，风电场植被恢复后容易受到家畜破坏，特别是草地生长初期，家畜的采食将极大地破坏草地自身的繁衍，影响生态修复的可持续性。为保障植物正常生长发育，恢复草地生态和生产力，建议高海拔风电场植被恢复采取封育措施，封育时间为2年。为防止家畜进入封育的草地，可以设置保护围栏，围栏可因地制宜，以简便易行、牢固耐用为原则。若草地面积不大，可就地取材，采用垒石墙、围篱笆等防护措施；若封育草地面积较大，宜采用围栏方法。若封育后牧草生长较快，可考虑及时刈割，以促进草本植物营养繁殖。