植物纖維毯植被恢復技術在邊坡治理中的應用

陳 林，蔡 杰

（錫林郭勒盟水土保持工作站，內蒙古錫林浩特 026000）

1 植物纖維毯植被恢復技術簡介

1.1 植物纖維毯定義

植物纖維毯是以稻、麥、玉米等秸稈或大麻、椰殼纖維、雜草等為基底，連同優質灌草種籽、營養劑、專用紙、定型網（可降解）等多種材料通過專用生產設備，采用先進的生產工藝，在大型生產線上一次加工完成的可用于固化綠化地表、防治水土流失、恢復植被的一種復合型生態建設材料。

1.2 植物纖維毯的結構及規格

根據用戶需求，植物纖維毯分為2種：①無草籽植物纖維毯，自上而下依次由纖維網、天然植物纖維、纖維網3 層構成；②有草籽植物纖維毯，自上而下依次由纖維網、天然植物纖維、帶草籽營養土、營養紙、纖維網5層構成。

植物纖維毯規格為2.4 m×20～50 m，呈圓筒狀包裝；厚度為5～10 mm；密度為250～350 g/m2；強度橫向拉力為100 kg/m，縱向拉力為120 kg/m。

1.3 植物纖維毯特點

（1）植物纖維毯能夠與裸露土壤面充分結合形成一個整體，加大了土壤表面的粗糙度，比流沙的粗糙度提高600 倍，可抗風速達10 m/s，從而增強了地表的抗風蝕能力，收到防風、固土、保沙的效果，有效地防止了粉塵污染；由于植物纖維的特點又加強了地表的抗沖刷能力，長期抗流速1.2～1.8 m/s，短期抗流速可達3 m/s，有效防治水土流失，既控制水力侵蝕又可以滿足植物生長的需要。

（2）植物纖維毯還可以通過植物根莖與土壤間的附著力及根莖間的加筋作用，造就與自然表土相類似的多孔穩定的土壤結構，形成植被發芽空間，并調節表土自然溫度，使空氣通透、避免陽光直射、保濕保墑、保證種籽的發芽率和成活率，為植物的生長提供充足的養分，為恢復被破壞的自然生態環境提供條件。

（3）工業化生產不受季節影響，運輸方便，施工簡便，防護速度快，養護管理成本低。

（4）以秸稈、麥秸、稻秸等植物纖維為原材料，施工時不破壞環境，也不產生施工垃圾和施工噪音，這樣不僅能節省大量能源，還能減少CO2排放，凈化空氣，改善環境。

（5）可降解網和植物纖維可自行生物降解成腐蝕有機質，無污染。

（6）植物纖維毯植被恢復技術可以使植被恢復處于良性循環中，從而使廢棄資源再生，實現人工強制綠化向自然植被的自我繁衍方向發展，有利于將被破壞的生態環境還原成自然狀態，避免植被退化，大大減少后期維護費用。

1.4 植物纖維毯施工流程

（1）坡面整理。將坡面上的雜物、異物及施工垃圾清理出坡面、填平凹陷處、剔除雜草植株，人工用鐵鈀再精細刷坡，使坡頂與坡底成一直線。人工往坡面上灑水，水滲透到坡面土8～10 cm，然后用鐵鈀把坡面1～2 cm 土層鈀松、鈀平。對于巖石類邊坡，施工前一定要先補充土壤，土層厚度不低于10 cm，保證坡面順直、平滑、濕潤、平整且穩定。

（2）草毯鋪設。錨固溝寬和深一般不小于20 cm，用木條、木棍或竹竿卷住植物纖維毯并用U 形釘固定在挖好的溝里，然后再覆土踩實。植物纖維毯順坡度方向宜從上而下鋪設，草毯之間搭接應與主要風向一致，搭接寬度不小于10 cm，在邊溝坡面要求用5～9 個U 形釘/m2來固定草毯。草毯與地面保持充分接觸，鋪設要整齊一致，不能多次在坡面來回踩踏，以便種子順利發芽。最后，把預留的草毯遮蓋在土壤上并固定，草毯底部埋入邊坡底端并進行固定。

（3）澆水養護。根據土壤種類、墑情和季節，一般每5～7 d 澆1 次透水，澆5～6 次即可成坪，如天氣干旱可多澆1～2 次水。之后，進入正常的養護期適時澆水。

2 露天礦排土場應用效果

錫林浩特市聚能礦產品銷售有限公司錫林浩特勝利西三號露天煤礦位于錫林浩特市寶力根蘇木，東南距錫林浩特市政府所在地8 km，建設規模600萬t/a。排土場占地面積155 hm2，高度34 m，斜坡長約30 m，邊坡堆積物以泥巖為主，表層覆有薄厚不均的淡栗鈣土或生土，地表裸露無植被，細溝侵蝕發育強烈。

2012年5月23日，選擇排土場西坡裸露坡面（已穩定但從未治理過）進行試驗。試驗區面積3 000 m2，通過清理石塊、粉碎土塊、平整、澆水等處理，在清理好的坡面上混播苜蓿、沙打旺、紫穗槐、披堿草、波斯菊種籽，播種量分別為15 kg/hm2，然后按要求鋪設并固定植物纖維毯，同時澆水養護，經過23 d施工及養護牧草順利發芽。

2012年8月中旬，經檢查發現，種植的草、灌木平均高度達45 cm，植被蓋度85%以上。2012年，錫林浩特市較常年降水偏多60%，夏季（6—8月）降雨量達到314.9 mm，大于10 mm的降雨6次。特別是7月27—28日，降雨量為81.6 mm，山洪引發城市內澇，倒塌房屋129 戶、257 間，受災人口326 人；被淹房屋1 911戶、5 256間，受災人口5 036人，轉移1 885人，死亡牲畜308只羊、5頭牛，5輛農用車被沖毀，蔬菜大棚被淹886 頂，農作物受災230.7 hm2；部分省道、國道路段被沖毀，短時交通中斷，城鎮部分道路出現塌陷，電線桿沖倒造成部分區域停電，錫林河水庫環庫路橋梁被沖毀2座。而工程試驗區沒有因暴雨產生滑坡、溝蝕等水蝕現象，因此植物纖維毯能夠穩定排土場邊坡，避免造成大面積邊坡沖蝕。

2013年5月上旬，再次對試驗區進行抗風蝕勘測。2012年錫林浩特市全年大風日數（起沙風速）20 d，2013年1—5月大風日數5 d，總體是全盟年大風日數偏少，冬季積雪厚度偏厚。通過檢查發現，試驗區植物枯枝殘留高度平均在35 cm，植被蓋度達75%以上，坡面沒有發生剝蝕、吹蝕等風蝕現象，植物纖維毯基本被風積沙、土覆蓋，說明工程對保護土壤肥力、減輕土壤風蝕、降低風沙對植被根系的破壞起到了積極作用，有利于生態環境保護和恢復。

經過一個完整水土流失年度的檢驗，試驗區內植被恢復率達到100%，植被覆蓋度達到80%以上，防護面積達到100%。通過試驗對比，植被纖維毯建設具有低碳節能環保，持久耐用且具生物降解的特性；改良土壤結構，增加有機質含量，提高土壤持水能力和抗風蝕、水蝕能力，有效地減少粉塵污染的特點；抑制雜草生長和降低除草費用，重量輕，易于搬運且價格低廉、施工便捷、見效快、恢復效果好等優點。

3 植物纖維毯應用前景展望

錫林郭勒盟臨近京津地區，是國家生態建設保護重點區。近年來，隨著礦業開發和交通建設的快速發展，因開礦、修路造成的地面塌陷、棄土棄渣堆放及挖砂、采石、取土形成的環境破壞現象日趨突出，需治理恢復面積逐年增加，截至2013年由于開礦、修路、建廠等人為活動形成的邊坡和擾動土地面積初步估算達到3.5萬hm2。由于錫林郭勒盟特殊的土壤植被、水文氣候條件，加之生產建設項目的特殊性，傳統水土保持措施在植被恢復、防治水土流失方面的作用大大減弱，植被恢復效果不理想。因此，加強生態環境保護和恢復治理十分迫切，推廣和使用植物纖維毯恢復植被技術等先進治理技術和方法，最大限度地減少生產建設活動對生態環境的影響，對于本區域環境安全和經濟發展具有重要戰略意義。

[1]秦富倉，姚云峰.生態環境規劃[M].呼和浩特：內蒙古人民出版社，2006.

[2]孫保平.荒漠化防治工程學[M].北京：中國林業出版社，2000.