安徽省低山丘陵区风电场生态环境问题及植被恢复技术探讨

贝耀平，汪锡彪，鲁 健，李斌斌，徐家隆,3

[1.中国三峡新能源(集团)股份有限公司 华东分公司，江苏 南京 210000；2.水利部 水土保持监测中心，北京 100053；3.陕西省水土保持生态环境监测中心，陕西 西安 710055]

风力资源是具有成熟开发利用技术和规模化开发前景的可再生能源[1]，其可持续发展得到了许多国家的政策鼓励和支持。安徽省属于低风速地区[2]，风能资源总储量为3 558万kW，技术可开发量约543万kW[3]。在地形地貌和气候条件的共同作用下，安徽省风能资源主要集中于安庆沿江、滁州江淮分水岭、沿淮区域和黄山-大别山以北及以东地区[3-4]。近20年来，安徽省风电工程建设得到长足发展，据安徽省能源局统计资料，截至2020年7月底，风电装机容量达288万kW。风电场建设有效缓解了安徽省能源供需紧张问题，也拉动了当地经济发展，具有明显的经济、社会和环境效益[3]。但是，风电工程建设对当地生态环境具有一定的负面影响，尤其是风电场道路修建、土地平整、风机平台建设、集电线路布设等过程中会破坏地表植被和土壤结构，导致水土流失发生[5-7]，且呈现点多、面广的特征[5]，引起了社会的广泛关注。

安徽省风电场主要分布在低山、丘陵及沿江、沿湖地区，低山丘陵区在风电开发过程中，场内交通道路、风机平台、施工生产生活区存在大规模的土石方挖填，不可避免地会对原有地表造成一定的破坏，人为加剧了水土流失[8]。安徽省在建或已建风电场在建设过程中也采取了相关水土保持措施进行生态修复，但部分风电场植被恢复效果较差，一方面造成资金投入难见成效，影响区域生态环境和工程竣工验收，另一方面使场区生态恢复进程滞后，山体挂白现象严重，大面积裸露地表增加了水土流失的风险。鉴于此，笔者在区域调研和相关资料分析的基础上，提出了安徽省低山丘陵区风电场植被恢复方案和建议，以期为风电场生态修复提供参考。

1 风电场主要生态环境问题

1.1 地表植被破坏，生态功能下降

低山丘陵区风电场建设前的林草植被覆盖通常较好，分布着大量自然林、次生林，群落结构以灌木-灌丛-草本结构和乔木-灌丛-草本结构为主。风电工程是典型点线结合的生产建设项目。山丘区的风机平台基本沿山脊或基干林带布设，需要新建或扩建大量的场内道路，扰动点位多、永久和临时占地分散；风机基础、道路、升压站、集电线路等施工过程造成大面积的地表扰动和开挖，原有地表植被损毁严重。相关观测试验表明[9-10]，风电场区域植被群落和生物量下降趋势特别明显，对灌丛和森林产生非常大的影响，且风电场建设对植被的影响主要集中在施工期。根据安徽省生态功能区划，低山丘陵主要分布在江淮丘陵岗地生态区、皖西大别山生态区和皖南山地丘陵生态区，在北亚热带向暖温带过渡带的生物多样性保育方面具有重要地位，敏感性极高。风电场对山丘区植物种类和边坡植被多样性均有显著影响，受影响地区的α多样性和β多样性明显降低[11]，从而造成区域生态功能下降。

1.2 土壤结构扰动，复绿难度增加

受山丘区地形起伏较大、弯多坡陡、土层瘠薄等因素影响，风电机组及箱变基础开挖与建设、道路修建、集电线路的架设或埋设、平整场地等活动往往采取半挖半填、削高填低等施工方式，而开挖回填土石方扰乱了原有表层土壤结构，同时形成大量不稳定挖填边坡和弃土弃渣，使土体结构松散、砾石含量增加，并呈现大量全风化、强风化边坡，造成后续植被恢复较困难的立地条件。尤其是风电场建设给当地土壤物理化学性质带来了恶劣影响，增加了扰动区域的土壤容重、pH值和总孔隙度，降低了土壤电导率、含水量，以及土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾的平均含量[6,12]，直接影响水土保持林草措施的恢复效果。实地调查发现，低山丘陵区风电场部分地段存在因植生条件恶劣而无法进行复绿和复绿效果不佳的现象，需采用客土、植生工程措施等其他辅助手段。

1.3 环境要素改变，景观格局变化

低山丘陵区属于自然和人工相结合的景观体系，是由山丘、农田、森林、交通道路和城镇居民点等景观单元有规律地相间组成。风电工程建设前，区域主要景观结构由林地、农田、湖泊、人工建筑等几种类型构成，建成后，各种景观斑块的优势度虽然变化不大，但开挖回填的扰动破坏使原有连续的景观斑块破碎，林地、草地等斑块面积减少，裸露地表、人工建筑等对生态环境质量有负效应的景观斑块优势度增加，区域内的生态系统稳定性有所降低。

2 风电场植被恢复原则

2.1 因地制宜，适地适树

风电场场内道路、风机平台、集电线路塔基或地埋线路、临时施工场地、升压站等不同区域立地条件差别较大，必须坚持适地适树原则，基于风电场各水土流失防治分区的坡度、海拔、光照、土壤、水分等立地因子，注重生态适应性，确定各区适合生长的乔灌草品种。优先选择适宜当地环境、具有较高水土保持功能的乡土植物，保证其成活和正常生长。辅助引进已经过区域选育驯化的优良水土保持植物，兼顾经济合理性，高效利用水土保持工程投资。

2.2 林草结合，优化配置

坚持宜林则林、宜草则草、乔灌草结合原则，植被恢复应强调与原有生态环境和周边生态的协调性，基于风电场建设前的物种组成及多样性水平确定植被恢复方向和植被建设类型，避免形成碎片化斑块。注重保护生物多样性，合理配置植物群落建群种和伴生种，强调植被群落结构稳定性，构建乔、灌、草复合结构。

2.3 生态优先，兼顾景观

坚持生态效益主导原则，强化植被恢复的固持土壤、涵养水源和维持生态平衡等功能，降低风电工程开发建设对自然资源的干扰，促进生态恢复，实现良性生态循环。兼顾植被恢复的景观效应，最大限度降低对原生环境和地形地貌的景观性破坏，注重营造植物景观，提升山丘区风电场景观绿化、美化效果，形成协调的区域景观。

3 风电场植被恢复方案

3.1 植物品种选择

植被恢复选用的树草种应根据地理区位、海拔、立地条件选择抗旱、耐瘠薄的品种，做到适地适树适草。根据对安徽省低山丘陵区风电场所在区域的原生植被调查及植被恢复工作成效调研，适宜的主要树草种见表1。

表1 安徽省低山丘陵区风电场植被恢复主要树草种

3.2 分区措施设计

风电场植被恢复涉及的范围主要包括风电机组及箱变区、管理及升压站区、道路区、集电线路区、施工场地区、弃土弃渣区等重点部位。植被恢复应遵循系统性原则、生态效益主导原则、因地制宜原则，针对各区地表扰动特点，分析具体立地条件差异，开展措施设计，具体设计方案见表2。

表2 安徽省低山丘陵区风电场主要水土流失防治分区植被恢复方案

4 风电场植被恢复存在问题及其解决途径

通过对安徽省低山丘陵区风电项目的现场调研及文献资料梳理发现，现有已建或正在建设的风电项目均根据水土保持方案设计，并积极筹措安排水土保持工程投资，做到专款专用，开展了大量的植被恢复工作，但总体效果参差不齐，部分项目风机平台和道路内侧挖方、外侧弃土弃石边坡的裸露面积依然较大，水土流失仍然较为严重。另外，林草植被恢复生长情况较差，部分项目多次补种补植仍难达到较为理想的林草成活率。而在立地条件较差的地块，种植成活的林草又经常出现死亡或苗木长势衰弱的现象，绿化效果差，难以达到生态修复的目标要求。

因此，需要进一步注意科学的植被恢复方式，注重成效。首先，应加强水土保持方案质量管理，植物措施应针对当地的生态环境背景和自然资源特点设计，注重植物的生物学特性和生态适应性。其次，风电场建设形成的松散堆积体、岩土质边坡和裸露地表通常土壤贫瘠、砾石含量高且保水性差，传统的撒播草籽、穴播、植苗造林等方法往往收效甚微，造成林草成活率、保存率较低，应针对不同的边坡工况采用客土喷播、土壤结构剂和保水剂、植生混凝土、蜂巢格网、生态袋、防冲刷基材、厚层基材、草皮铺设等新技术、新工艺和新方法，工程措施和植物措施相结合，为植被生长提供最基本的土壤基质条件。最后，应注重植被恢复的前期水肥管理和后期维护，做好定期浇水、施肥等基本养护工作，为林草植被的前期生长和繁育提供良好的环境，并根据植被恢复情况开展补种补植，提高植被恢复成效。

5 结 语

风电场建设过程中对地表植被的破坏可以通过人工重建进行恢复，但安徽省低山丘陵区风电场地形起伏大、土层浅薄，加之施工扰动区的土体往往具有砾石含量高、结构松散、保水保肥能力差的特点，均不利于植被的生长恢复，成为制约低山丘陵区风电场植被恢复的瓶颈。针对安徽省低山丘陵区风电场生态环境问题及植被恢复难点，除加强水土保持方案的积极落实外，还需提升植物措施设计水平，注重植被恢复新技术、新方法和新工艺的使用，因地制宜、科学规范、合理高效地开展植被恢复，并强化前期抚育和后期管护，提高植被恢复成效，尽量降低风电工程建设对生态环境的影响。