王鳳玲
按照省委、省政府實施城鎮三年大變樣的總體部署,張家口市近年來開始大力加快城市建設步伐,不斷優化我市生態環境,確立了打造魅力山水園林城市的目標。自從開展“增綠添彩”工程以來,我市的荒山面貌發生了翻天覆地的變化,極大地改善了城市周邊的生態環境。但伴隨著城市建設速度的不斷加快,有些工程項目建設也不可避免地會影響到部分山體植被,加之我市一些山地由于自身地理條件惡劣,以及過去對環境的破壞等因素,某些裸露的巖石和坡面不同程度地影響了我市的生態環境。如何恢復這些植被,對其進行復綠,實現邊坡防護和景觀綠化兩大功能相結合,恢復原有的自然風貌,從而推進我市生態涵養區建設,便成為擺在我們面前的一個重要課題。
為了改善生態環境,使這些山體重披綠裝,恢復原貌,我市園林綠化部門積極探索,大膽嘗試,首次引進了山體噴混植生復綠技術。針對我市周邊荒山不同的地形地貌,結合我市的氣候特點,采用了最適合這種自然情況的原料進行噴混植生復綠技術,對山體進行復綠。張家口市周邊風景區及環城路建設山體噴混復綠工程就是其中成功的典范。
一、基本原理
噴混技術是以工程力學和生物理論為依據,利用客土摻混粘合劑和錨桿加固鐵絲網技術,運用特制噴混機械將土壤、肥料、有機物質、保水材料、粘結材料、植物種子等混合干料加水后噴射到巖面上,形成近10厘米厚度的具有連續空隙的硬化體。種子可以在空隙中生根、發芽、生長,而一定程度的硬化又可以防止雨水沖刷,從而達到恢復植被、改善景觀、保護環境的目的。它是集巖石工程力學、生物學、土壤學、肥料學、園藝學、環境生態學等學科于一體的綜合環保技術,其核心是通過成孔物質的合理配置,在巖石坡面上營造一個既能讓植物生長發育,而種植基質又不被沖刷的多孔穩定結構,使建植層固、液、氣三相物質基于平衡。
二、所需材料
1.客土。客土是在施工基盤無土的基礎上人為地將外來營養土移植而來,主要為樹皮、玉米桔桿、牛糞、微量元素、鈣酸等多種原料加工而成。其主要特點是最終堆肥至土狀結構,對植物生長、透氣、種苗扎根都起到了決定性的作用。客土的形成,是通過采用噴植設備(可以用噴漿設備來代替)在巖石坡面噴上客土來實現的。三維網或鐵絲網與巖基牢固結合為客土板塊的整體穩定性提供了保障,而生長茂盛的植物的葉面及根莖的網絡作用有效地抵抗了降雨對客土表面的侵蝕。
2.黏合劑。具有極強的粘合力,能防止200mm降水量的沖刷,且遇濕則軟,遇干則彈,是獨特的山體客土固化所必不可缺的物質。并和植物有密切親和力,有助于植物的生長、發育。
3.保水劑。保水劑是一種無毒、無害的高分子聚合物,能夠吸收自身重量400倍左右的水分,具有快速吸水,緩慢釋放,促進植物吸收的特點。它能夠增強土壤和基質的保水保肥能力,改善土壤的團粒結構,持續供應植物生長所需水分,抗旱抗逆、節水節肥。保水劑的使用能夠明顯提高植物種子的生根發芽率,保證喬灌木及草坪的生長質量,延長綠期。
4.植物生長素。植物生長素噴施后,能迅速激發細胞活力,加快植物生長速度,抵制各種病毒侵染,強健植株。
5.植生袋。植生袋由特殊的水溶性高分子薄膜做成的合成樹脂網,外層為特制網格層、內層為養分種子層。具有高溫保濕、維持土壤水分、抗干旱防止暴雨對土壤和種子的沖刷、出苗齊等特點。
6.播種配置。荒山及公路邊坡的生態恢復以往采用多草混播,由于草種屬淺根性植物,其根系一般只能分布于混建植層的表層,對邊坡惡劣環境的抗逆性弱,生物群落穩定性差,往往在3至5年植被就出現退化。在草本群落中加入灌木,形成灌草結合的穩定立體復合生態體系,能解決單一草本植物群落易退化的問題。
同時根據施工的具體情況,確定了草種、樹種噴混技術要求:草種噴混量為正常噴混量一半左右。側柏種子進行噴混前催芽處理,種皮膨脹,出芽點突起。灌木種子進行溫水24小時浸種催芽處理。喬、灌種子的噴混量為正常噴混量的基礎上,再增加20%的噴混量。草種、側柏混合按區噴混,噴混在7-10cm左右為宜。草種、錦雞、沙棘混合后按區噴混,噴混層在7cm左右為宜。草種、紫穗槐、水蠟混合后按區噴混,噴混層在7cm左右為宜。草種、元寶楓混合后按區噴混,噴混層在7-10cm左右為宜。山桃、山杏噴混層在7-10cm左右。
噴混植生復綠技術分為基表層實施噴播,基底7-8cm,表層2-3cm;基底種子用量占20%-30%,表層種子用量占70%-80%。分層噴播有利于提高出苗率、成苗率,縮短見綠與覆蓋時間,降低生產成本和養護成本。
三、工程施工
基質中的土壤選定好后,進行篩制,篩網孔徑以1-2cm為宜,把土壤中的雜物和石塊去掉,大土塊打碎過篩。按照選定的配比方案,把原材料進行現場混合(包括客土、人工復合土、黏合劑、保水劑、植物生長素、植物種子等),使選取好的原料和土均勻地混合在一起。把混合好的基質材料通過高壓機器噴混到山體上,使基質和山體緊密結合在一起。施工中將根據不同坡度、土壤基盤等,而決定其噴混厚度,原則上不能低于7cm。噴混結束后,要立刻進行澆水養護,保證植物生長良好,并覆蓋草簾,用以保持基質材料的濕潤,使基質材料中的植物種子具有良好的生長環境。
四、工程成效
此工程工藝先進,工序易于掌握,施工材料多為生態環保材料,材料成本適中。適合各種地形區復雜施工作業,工程造價視具體施工環境條件而定。2008年以來,噴混植復綠技術成功應用于張家口市周邊環城風景區,有效地改善了當地自然環境。特別是在環城路建設中,對崖壁的破壞程度嚴重,采用了噴混植復綠技術有效地緩解了當地的氣候條件,使破壞的崖壁重現綠色。噴混后所形成的基盤具有最優良的土壤結構,可充分抵抗強降雨的侵蝕和風蝕,有效地抑制了水土流失,對坡面起到了一定的防護作用,形成植物群落多樣化,植物長勢良好。與周圍原有的植被環境協調一致,并能有效地抵抗病蟲害,保護生態環境,無需養護與管理,體現真正的自然生態,節約了大量的后期養護費用,用生態環保材料,加之無需施肥灑藥,對環境無污染。
五、推廣前景
噴混植生復綠技術具有綠化速度快、密度大、均勻、宜推廣等優點,可以使裸露的山地恢復到原有的自然風貌,能夠實現喬、灌、草合理的植物群落配比,達到山體植被與自然植被融為一體的效果,形成一面綠色屏障,達到長期穩固山體、保持水土、美化環境的效果。
噴混植生復綠工程實現了邊坡防護和景觀綠化兩大功能的完美結合,是環境保護和國土綠化工程的一大突破,噴混復綠技術在環城風景區的成功應用,為張家口市山體綠化提供了非常寶貴的可借鑒經驗。實踐證明,噴混復綠技術可以解決裸露巖石、坡面、崖壁植被的恢復難題和水土流失問題,使周邊景區得以恢復優美的環境。
經過幾年的探索發現,巖石邊坡以噴混植生為主的綠化技術總體看來還有一些不盡如人意的地方,如進度慢、成本高等。許多技術問題也需要去研發,如不同坡度粘結劑配比、生物種群結構配置、工藝創新與機械配套等。我相信,經過幾年的實踐努力,一定可以使噴混植生復綠技術應用到所有荒山上。
(責編 金 東)