黃土丘陵溝壑區(qū)煤礦人工植被構(gòu)建理論與實踐

張薈瑤，李 虎，張永江，張 飛，田 博

(1.黃河水利委員會 晉陜蒙接壤地區(qū)水土保持監(jiān)督局，陜西 榆林 719000；2.內(nèi)蒙古智能煤炭有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 準格爾 017100)

內(nèi)蒙古智能煤炭有限責(zé)任公司麻地梁煤礦修建在黃土丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)(以下簡稱“黃丘區(qū)”)山坡中下部，構(gòu)建礦區(qū)植被生態(tài)系統(tǒng)需要在工業(yè)廣場功能區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，兼顧營造工業(yè)廣場良好小生境和工業(yè)廣場平臺穩(wěn)定、防汛安全等功能。麻地梁煤礦根據(jù)工業(yè)廣場功能需求，在植被建造設(shè)計中按照其生物學(xué)特性，設(shè)計建造了不同區(qū)塊的水土保持植被、景觀植被、防護植被，將工業(yè)廣場建設(shè)為一處生態(tài)型園區(qū)。工業(yè)廠區(qū)圍護在礦井工業(yè)廠區(qū)周邊的林草叢，起到了抑塵降噪、調(diào)節(jié)溫濕度的作用。行政辦公區(qū)營造景觀林草花榭、水面廊閣、生態(tài)休閑廣場、生態(tài)停車場等生態(tài)景觀和功能區(qū)，不僅滿足了林草植被覆蓋度設(shè)計要求和美化優(yōu)化環(huán)境設(shè)計要求，而且滿足了員工休閑娛樂、調(diào)節(jié)生活等需求。臺階斜坡、邊埂種植深根花灌木和攀援彩葉植物，既起到了固坡護坡、保土穩(wěn)定的作用，又起到了美化環(huán)境、優(yōu)化小生境的作用。工業(yè)廣場上游山坡在實施密集的降水蓄滲措施整地后，種植深根固土灌木，并按照山地公園標準設(shè)計建造景觀水土保持植被，既能蓄水保土、穩(wěn)固山坡，又能起到美化優(yōu)化環(huán)境、為員工提供休閑場地的作用。

1 植被構(gòu)建設(shè)計

在不同的土壤、氣候條件下，營造人工植被有不同的方式方法，也有不同的生物生態(tài)學(xué)設(shè)計要求。

1.1 植被構(gòu)建要符合適生性要求

構(gòu)建植被所選擇的物種，在特定小生境和人工管護條件下不僅能夠存活，而且長期成活率必須達到設(shè)計要求。如果環(huán)境條件不能滿足植物的適生性要求，強行引種，那么植物將無法適應(yīng)氣候、地理環(huán)境，會出現(xiàn)短期假活、長期的“小老頭樹”，甚至出現(xiàn)大面積枯死、不常見病蟲害致死等情況。

1.2 植被構(gòu)建要符合主體功能的適宜性要求

人工植被的功能都是設(shè)定好的，作用和目標明確，因此要求所選植物與環(huán)境及其功能設(shè)定協(xié)調(diào)、和諧，副作用小或者無副作用。生態(tài)學(xué)失敗的例子比比皆是，光學(xué)儀器廠的行道樹花期飛絮，影響生產(chǎn)；行道樹花期飛絮影響行人車輛安全通行，甚至危及健康；居民區(qū)種植了散發(fā)怪異氣味的植物，或者吸引有毒昆蟲的植物，最終不得不進行鏟除等。

1.3 人工植被構(gòu)建要符合生態(tài)環(huán)境的適度性

人工植被構(gòu)建應(yīng)充分考慮土地養(yǎng)分、水分的承載力，避免種植數(shù)量過多，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分、水分供應(yīng)不足。此外，在一些人工地貌單元上大量種植植物需水量大，而澆灌養(yǎng)護過多可能會造成主體場地平臺不穩(wěn)定，進而引發(fā)滑坡、崩塌等，導(dǎo)致水土流失。

2 植被構(gòu)建的功能區(qū)劃分和種植設(shè)計

麻地梁煤礦人工植被構(gòu)建按照功能劃分為四個類型，分布在四個區(qū)域。一是以水土保持生態(tài)建設(shè)為主的降雨蓄滲措施區(qū)的保護植被，主要分布在工業(yè)廣場上游山坡山地公園中；二是以景觀點綴、凈化美化環(huán)境為主要功能的工業(yè)廣場行政辦公區(qū)的景觀植被，主要分布在行政辦公區(qū)廣場、附屬活動廣場、生態(tài)停車場等區(qū)域；三是工業(yè)廣場礦井工業(yè)園區(qū)的凈化美化植被，主要分布在主井、副井、材料庫等工業(yè)設(shè)施周邊和運輸?shù)缆穬蓚?cè)等區(qū)域；四是以護坡固土為主要功能的護坡植被，主要分布在工業(yè)廣場平臺擋墻護坡、上游開挖護坡、進場道路護坡等區(qū)域。不同功能區(qū)在營造植被時，選擇的植物品種、種植方法、管護措施等是有差別的，需要進行科學(xué)設(shè)計、科學(xué)施工、科學(xué)管護。

2.1 上游山坡降雨蓄滲措施區(qū)植被構(gòu)建

降雨蓄滲措施區(qū)的植被，其主要功能是固定山坡地表土壤，與降雨蓄滲整地措施共同攔截山坡降雨徑流。降雨蓄滲措施區(qū)的植被主要集中在工業(yè)廣場上游山坡山地公園，植物品種以灌木為主，間種須根性草種增加地表覆蓋度。在平緩坡地，也可以選擇大坑種植常綠針葉耐旱植物，如樟子松、油松等。降雨蓄滲整地措施類型較多，在坡度較大的山坡采用水平溝，在次級坡采用“品”字形密集魚鱗坑，在緩坡采用大坑，溝頭采用燕窩加路堤防護。植物品種方面，可以選擇耐旱、固土性能強、抗沖蝕的，陰坡種植沙棘、黃刺玫等，陽坡種植檸條、紫穗槐等。為增加植被覆蓋，在大型樹種之間播撒草種，主要品種有紫花苜蓿、沙打旺、紅豆草、小冠花等。

2.2 行政辦公區(qū)景觀植被構(gòu)建

行政辦公區(qū)人為活動多，植被以景觀點綴為主。辦公樓前、活動中心周邊采用景觀裝飾大樹坑，種植花果類小喬木、小冠幅喬木，如海紅果、桑葚、龍爪槐等，樹坑兼有降雨蓄滲功能。辦公樓側(cè)面的大面積空地進行下沉式整地，并種植草坪類植被，中間點綴簇狀花類灌木，營造生態(tài)小景觀。靠近臺階邊坡的空地承載力較弱，修建景觀蓄水池，周圍建構(gòu)曲徑廊、觀景亭，其余空地進行下沉式整地并種植草坪類植被，點綴簇狀花類灌木，營造生態(tài)小景觀。外圍栽種大型喬木營造防風(fēng)林帶，構(gòu)建多層次生態(tài)景觀。辦公樓后側(cè)場地鋪設(shè)空心植草磚，建造生態(tài)停車場，車位之間栽種直立小喬木，圍繞停車場栽種大型喬木防風(fēng)林，使停車場完全隱蔽在花草樹木之中。

2.3 礦井工業(yè)廠區(qū)凈化環(huán)境植被構(gòu)建

工業(yè)廠區(qū)是礦區(qū)的主要建筑物所在地，主井、副井、材料庫及提供重型機械交通的道路都分布在這一區(qū)域。麻地梁煤礦為了優(yōu)化工業(yè)廠區(qū)環(huán)境、凈化重型機械尾氣，在有限的平臺中規(guī)劃了植被用地，在靠近廠房區(qū)域種植花草美化環(huán)境，在廠房遠端外圍區(qū)域間隔種植花類灌木和花草，在廠區(qū)邊界和外圍道路兩側(cè)栽種大型喬木，起到美化環(huán)境、凈化空氣、防風(fēng)抑塵等作用。

2.4 路塹擋墻護坡固土植被構(gòu)建

工業(yè)廣場進場道路路塹、臺階擋墻護坡都具有重力式擋墻的功能，能起到穩(wěn)定開挖堆墊邊坡的作用。麻地梁煤礦在漿砌石擋墻護坡的基礎(chǔ)上，在護坡上部構(gòu)建拱形骨架護坡，使其在重力固坡護坡功能的同時，還能起到排泄坡上縱向徑流的急流槽作用。骨架內(nèi)填土混合種植灌草植被、攀援類植被，利用植物根系深層次固土護坡、穩(wěn)定人工再造邊坡。在護坡類植被品種的選擇上，靠近居民區(qū)的護坡植被選擇爬墻虎、黃刺玫等葉類、花類植物，遠離居民區(qū)的護坡植被選項較多，沙棘、紫穗槐、檸條等都是很好的護坡植物。

3 植被品種選擇與整地措施和種植方法

在人工植被構(gòu)建過程中，整地措施是保障植被成活、生存的主要措施。整地措施不但能為植被生長提供所需的土壤養(yǎng)分，有利于植被根系生長，還能夠蓄集降雨，提高土壤含水量。優(yōu)良的整地措施可為植被構(gòu)建打好土壤基礎(chǔ)，提高成活率，保證人工植被更快、更好地融入自然環(huán)境。

3.1 景觀植被

構(gòu)建景觀植被，除了整治地形外觀，還要進行細致的整地。先剔除30 cm土壤耕作層中的雜物，再根據(jù)種植品種需要施底肥，并根據(jù)工業(yè)廣場雨水利用設(shè)計進行下沉式、畦田狀、穴狀、景觀樹穴裝飾整地，然后才能進行種植。

3.2 山地公園植被

麻地梁煤礦山地公園是結(jié)合工業(yè)廣場上游山坡水土流失治理而建造的，主要目的是治理水土流失，防止山坡徑流泥沙沖蝕危害工業(yè)廣場環(huán)境和安全。因此，山地公園山坡植被建造整地措施主要包括降雨蓄滲措施和攔擋措施等。緩坡種植以油松為主的常綠喬木，采用改良式大魚鱗坑整地，以蓄集上部坡面雨水徑流。坡度較大的坡地種植檸條、黃刺玫、沙棘、紫穗槐等灌木，采用密集常規(guī)魚鱗坑整地。陡坡采用水平溝整地，種植耐旱花類灌草。峁邊采用寬臺擋水埂整地，并在埂頂平面沿垂直擋水埂方向種植沙棘、檸條等深根植物，埂內(nèi)種草和花類灌木等。

3.3 護坡固土植被

擋墻路塹等特殊人工再塑地貌構(gòu)建植被難度較大。首先，要清理施工垃圾，否則會影響根系的生長；其次，要進行客土回填，營造土壤環(huán)境。客土條件較差的，可以采用營養(yǎng)缽苗種植或生態(tài)袋填充營養(yǎng)土碼砌種植。

4 人工植被自然恢復(fù)與管護

在植物品種選擇適宜、整地條件良好、種植方法得當(dāng)，保證人工植被成活率的前提下，還需要為人工植被營造良好的生長環(huán)境。對于未度過植被自然恢復(fù)期的人工植被，必須給予一定程度的人工管護，而護坡植被即便已度過植被自然恢復(fù)期，仍然要采取人工管護措施以保證植被長期存活。

4.1 景觀植被人工管護措施

景觀植被中外來品種較多，管護工作需要更加深入細致，即景觀植被都要按照作物栽培要求進行施肥、澆水、修剪、防治病蟲害等。對高大喬木要采取支架固定，防止大風(fēng)吹倒或因大風(fēng)搖擺幅度過大損傷根系而枯死。對那些在地溫較低環(huán)境下根系生長緩慢的品種，也要通過支架固定保護根系。

4.2 護坡固土植被管護措施

護坡固土植被的主要作用是利用植物深入土壤的根系對人工再塑地貌進行固定。對護坡植被采取管護措施的主要目的是促進根系生長，為此要做到少澆水、多蹲苗，讓植物長出發(fā)達的根系。同時，人工再塑地貌邊坡需要多排水，以保持干燥，增強抗滑力。否則，可能會因含水量過高而引發(fā)滑坡、陷穴等。總之，護坡固土植被在保障成活、生長的前提下可以少澆水或者不澆水。

人工立地都是人工再塑，種植的植物品種也都經(jīng)過人為選擇，在完全適應(yīng)自然環(huán)境之前都需要人工管護，逐步使其成為自然環(huán)境的一分子，真正發(fā)揮改善生態(tài)環(huán)境的作用。