趙桂平
(遼寧省葫蘆島市森林資源保護局,遼寧 葫蘆島 125000)
世界各國都十分重視破損山體的生態恢復研究和治理,破損山體的生態修復是一項系統的、綜合的過程,它是一項非常典型的綜合性技術,涉及多個學科,如巖土工程學、植物學、土壤學、恢復生態學、水土保持學和景觀生態學。
破損山體生態修復主要包括如3種類型:道路邊坡生態修復、礦山廢棄地生態修復和城區破損山體生態修復。
不同地區、不同類型的破損山體有其特定的立地條件和地質地貌特點。以下為不同坡度條件下常采用的修復技術。
1.2.1 40。以下坡面的修復主要采用
噴混植生技術(亦稱有機基材噴射技術)、土壤生物工程技術及柔性邊坡技術。
1.2.2 40。~75。邊坡修復主要采用
植物槽(盆)、階梯爆破技術、厚層基材分層噴射法、爆破燕窩復綠法、噴播復綠法和筑臺拉網復綠法。
1.2.3 75。以上坡面的修復
75。以上的斷面多數都是石壁的表面光滑,無任何土壤或松散基質。在這樣的立地條件下很多都是在保證巖壁穩定和安全的前提下,通過景觀藝術造景手法以壁畫、浮雕和題字等手段改善坡面景觀。
在破損山體的生態修復中,除基礎地質修復工程外,植被的選擇非常重要。雖然喬、灌、草均可應用在破損山體額生態修復中,但是對種類的選擇要求相對較高,如礦區、道路邊坡等都是土壤貧瘠、缺少灌溉的地方,所以必須要選擇耐干旱貧瘠、適應性強、生長迅速的品種。山體修復的植被選擇和配置應從以下2方面考慮:優先選擇鄉土樹種和喬+灌+草+藤的配置模式。
葫蘆島市東溝石場生態治理工程研究區總面積20998.0m2(實際治理面積約2.067hm2)。
研究區經過多年亂采亂挖,整個研究區遭受了不同程度的挖損和壓占破壞。研究區內的巖質邊坡、毛石邊坡、露天采坑和毛石堆隨處可見,改變了原地形地貌景觀,同時地表植被也遭到了嚴重破壞。
該研究區內挖損破壞土地面積為12855.0m2,壓占破壞土地面積為8143.0m2。挖損破壞主要表現在研究區內的露天采坑及邊坡處,根據挖損破壞的形式分為點狀破壞區和帶狀破壞區。壓占破壞主要表現在研究區內隨處堆放的毛石對地表的壓占。挖損破壞區內巖石裸露,地表無土壤。壓占破壞區內土壤被毛石所壓占,土層厚度為0.2~0.3m。土壤呈中性至微堿性,pH值在7.0~8.2之間。具體破壞土地情況見表1,現狀破壞情況見圖1、圖2。

圖1 治理區土地破壞現狀

圖2 治理區土地破壞現狀

表1 土地破壞情況一覽表
根據現場調查,在治理區內共形成約13.0個邊坡,邊坡長度在21.0~132.0m,高度在1.0~6.2m,坡角在20~75°,邊坡均位于露天采坑的四周,為亂采亂挖時形成的巖質邊坡。雖然邊坡較高較陡,但是邊坡表面巖石較完整,解理裂隙不發育,風化作用較弱,因此該巖質邊坡的穩定性為較穩定。
根據治理區破壞的類型主要為挖損和壓占破壞,采取的主要工程措施為場地平整和場地清理。
場地平整就是采取削高填低措施對采坑及兩側的廢石土進行平整;場地清理就是對滑落或散落在山坡的廢石進行清理。所以根據工程措施的不同將治理區分為場地平整區和場地清理區,其中場地平整區12855.0m2,場地清理區8143.0m2。根據林業部門提供治理區土地利用類型為未利用林地。通過對治理區的調查,確定治理模式為恢復林地。
該研究區首先將點狀破壞區和帶狀破壞區內采坑四周或下方邊坡的廢石土回填至采坑中,按照隨形就勢、削高填地的方式進行平整,對平整后的場地進行客土綠化;其次對壓占破壞區內的地表廢石土進行清理,對清理后的場地進行客土綠化。
3.2.1 場地的平整
根據現場調查,點狀破壞區和帶狀破壞區主要是由于采石而形成的采坑,采出的廢石堆放在采坑的四周或采坑的下方邊坡。施工時,應將采坑四周或下方邊坡的廢石土回填至采坑中。采用挖掘機采取隨形就勢、削高填地的方式進行平整。
經計算,場地清理面積12855.0m2。挖掘機挖掘平整石碴3160.0m3。
3.2.2 場地清理
場地清理工程主要是針對治理區內壓占破壞區進行的,為了避免破壞原地形地貌,設計采用人工的方式進行清理。
經計算,場地清理面積8143.0m2,人工清理廢石土1430.0m3,挖掘機平石碴1430.0m3。
3.3.1 平整區客土
通過場地平整后,場地平整區可分為毛石回填區和清理毛石后露出原地形區。對毛石回填區采取整體客土措施來恢復植被,客土厚度為自然沉實后大于0.6m。對清理毛石后露出原土壤區采取穴狀客土措施來恢復植被,穴坑規格為0.5m×0.5m×0.5m。客土質量要求為pH值范圍5.5~8.5之間,土壤鹽分含量小于0.3%。
由于治理區較平坦,自卸汽車能夠將土直接運到治理區內,因此不需要進行2次倒運。客土回填后利用挖掘機平客土,挖掘機平土時,應始終停放在未客土的地段,避免輾壓客土造成土壤板結。清理毛石后露出原地形區客土時,為了防止原土壤遭到破壞,采用人工挑運的方式回填樹穴。
3.3.2 場地清理區客土
場地清理區屬壓占破壞區,原土壤層未遭到破壞,采取穴狀客土措施來恢復植被,坑穴規格為0.5m×0.5m×0.5m。為了防止原土壤層遭到破壞,采用人工挑運的方式進行客土。客土質量要求為pH值范圍5.5~8.5之間,土壤鹽分含量小于0.3%。
3.4.1 林種的確定
雖然治理區破損較嚴重,但是挖損破壞區經平整后,整體客土厚度0.6m,壓占破壞區進行穴狀客土,所以治理區經治理后可選擇經濟林進行栽植,同時在高度大于1.0m的邊坡坡腳處栽植攀爬類植物,利用其強大的攀爬能力綠化覆蓋坡面。通過現場調查,治理區的周邊主要栽植的樹種有油松、側柏和刺槐等,因此治理區選擇的樹種為側柏和紫穗槐,選擇的攀爬類植物為地錦。其中側柏栽植在場地清理區和場地平整區內較平緩的地段,紫穗槐栽植在場地平整區內的斜坡上。草本樹種以天然恢復鄉土草種為主。
3.4.2 苗木要求及造林密度
側柏選擇兩年生容器苗,苗高大于0.3m;紫穗槐選擇兩年生容器苗。側柏和紫穗槐應符合DB21/T2052-2012規定的Ⅰ級苗木。地錦選擇三葉地錦。
根據治理區的具體情況,側柏的株行距為2.0m×2.0m,紫穗槐的株行距為1.5m×1.5m,地錦的株距為0.2m。
3.4.3 造林方法
栽植側柏時堅持分層踩實的原則,要保證苗干豎直,根系舒展,深淺適當,填土50%后提苗踩實,再填土踩實,最后覆上細土。栽植完成后,澆足定根水。
紫穗槐栽植前首先對對苗木的枝干與根系進行恰當的修剪。在樹坑底覆蓋5~10cm土,樹坑深度2/3處填滿土,中央呈饅頭狀,隨后將灌木球苗放置其上進行回填泥土。當回填土達到根系50%深度,要將苗木向上稍微提起,然后按每層厚15cm回填土并適當壓實。
栽植3葉地錦時先將硬枝剪成10~15cm一段插入土中,澆足透水,保持濕潤。
本文通過對采石破損山體生態修復及植被的恢復,該研究區將廢棄石場改造成了綠化用地,綠化面積為20998.0m2,改善了治理區的地形地貌景觀,恢復了原地形,環境情況得到改善,控制了水土流失;通過本研究區生態環境治理工程,采用生物工程措施,種植經濟林,不僅改善了生態環境,還可以帶來一定的林業收入,長遠經濟效益明顯。
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