生態修復技術在水土保持工程的應用分析

蔣文健

(江西省水投工程咨詢集團有限公司，江西 南昌 330000)

土地的社會效益和經濟效益發揮直接受到土地生產力影響，由此開展的水土保持在防止水土流失、美化環境、提高水土資源利用率等方面均能夠發揮積極作用。對于本文研究的水利工程水土保持來說，生態修復技術能夠在其中發揮關鍵性作用，由此可見本文研究具備較高的現實意義。

1 生態修復技術的應用思路

1.1 保護生態環境

隨著經濟與社會的快速發展，人們對生態環境保護的關注程度不斷提升，水利工程建設對生態環境帶來的影響也開始引起高度重視。因此，在具體的水利工程施工建設過程中，水土保持理念的充分執行和落實必須得到重視，以此開展綠色化的水利工程建設。在開展施工前，必須全面勘查分析施工環節，具體設計和規劃也需要結合植被情況，以此保證施工方案編制的合理性和科學性。具體施工過程中需要對施工人員進行嚴格要求，以此保證施工質量，施工結束后的現場清理也需要得到重視，規避水體因污染物破壞問題出現，以此實現水利工程建設全過程的生態環境保護，生態修復技術的應用基礎可由此夯實[1]。

1.2 強化表層種植土保護

對于水利工程水土保持中生態修復技術的應用來說，土壤資源的保護與修復屬于關鍵內容，生態修復的效果會直接受到土壤質量影響。結合以往采用較為粗暴施工方式的水利工程項目進行分析可以發現，如采用開挖棄渣等方法往往會引發土壤破壞問題，在土壤中回填棄渣導致的植物在回填土地無法種植的情況也較為常見，這類問題必須設法規避。因此，水利工程建設需要強化土壤保護工作，以此保證做好對表層土壤與地表植物的保護，有效預防水土流失問題。

1.3 科學編制修復計劃

我國不同地區的地質、水域差異較為顯著，不同地區間的水土流失也存在不同表現形式，因此水利工程水土流失修復計劃編制需結合實際情況，以此結合生態修復技術和區域特點，保證計劃設計與編制的科學性與合理性。此外，還需要區別水土流失種類，科學應用各類技術手段，遵循因地制宜策略，以此基于生態學原理充分發揮生態修復技術的效用，保證草本、灌木、喬木植物能夠有效結合并充分發揮自身優勢及作用，通過層次分明生態系統的建設，即可促進經濟、社會、生態的和諧發展[2]。

1.4 健全水土保持監管體系

為科學應用生態修復技術，強化水利工程水土保持，還應結合實際情況推進水土保持監管體系的建立健全，以此為水土保持工作開展提供支持。在具體實踐中，需重點檢查主干河流，強化監管網絡建設，水利工程制度改革也需要結合相關政策不斷推進，以此實現科學高效監測平臺的建設，水土保持監管效率和有效性可由此更好得到保障。監管體系應涉及植物、水土、溫度、降雨量等內容，結合明確建立的獎懲制度，即可規避監督不到位問題，更好為水利工程水土保持中生態修復技術的應用提供支持[3]。

2 生態修復技術的應用路徑

2.1 邊坡修復技術

水利工程水土保持中的邊坡修復技術屬于生態修復技術代表，這一技術主要以柔性防治為主、剛性防治為輔，由此開展的生態修復可實現水土保持、邊坡防護、景觀改善、生態維持，技術的具體應用需結合邊坡的破壞形式、巖體結構、覆土情況，槽溝復綠法、階梯復綠法、噴混植生法、種基盤復綠法、點穴挖溝法、筑槽植生法、箱型植生法、垂直植生法、搭臺支網法、溝道植生法均屬于常見的邊坡修復技術。以點穴挖溝法為例，該邊坡修復技術主要用于角度在75°以上且存在張裂變形、層狀結構巖體的巖質邊坡，這類凹凸不平、巖石結構較差的邊坡存在較多巖壁裂痕，同時存在廣泛分布的巖穴、空隙。點穴挖溝法的應用需結合坡面的巖穴分布及凹陷突起情況，以此在邊坡坡面存在相對較好立地條件位置挖掘植物種植穴，并在其中投放適量水分、土壤、肥料等基材，隨后進行植物栽植。也可以在邊坡鑿挖深溝，以此放入植物生存必須基質并進行種子播撒，即可實現裸露巖壁美化、水土保持，邊坡景觀品質也可隨之改善[4-5]。

2.2 土壤改良技術

作為植物生存的基礎，土壤屬于水利工程水土保持中生態修復技術應用需要關注的重點，土質理化條件、場地土壤性質直接影響生態修復技術應用效果。水利工程施工往往會引發嚴重的表土流失問題，受損土地因此出現的保肥保水力降低、貧瘠多鹽也將最終導致土壤退化。表土替代技術、生物改良技術、施肥改良技術屬于較為典型的土壤改良技術，以生物改良技術為例，該技術可用于解決水利工程施工后存在的土壤貧瘠、營養元素缺失等問題，通過利用特定微生物、植物的活化特性，即可有效實現土壤改良。對于在催熟土壤方面表現優秀的培肥微生物來說，其能夠實現養分活化、固磷固氮，在土壤產能提高、土壤結構優化、營養素分泌方面均有著不俗表現，植物根系的養分吸收、生長發育也能夠同時受到積極影響。生物改良技術的應用也可以開展綠肥作物的輪作，以此實現土壤肥力狀態和物理結構的改善，綠肥作物能夠有效實現土壤磷酸鹽及微量元素含量的豐富，不易溶解養料在土壤中的活化反應催化也可同時實現，這對于土壤顆粒松散，以及土壤保肥、保水、透氣能力提升來說均能夠帶來積極影響。此外，綠肥作物在無用草種生長遏制方面所能夠發揮的積極作用也需要得到重視，依托自身具備的生命力頑強、抗逆性良好、耐酸堿等特性，這類植物能夠較好服務于水利工程水土保持中生態修復。

2.3 植物應用策略

水利工程水土保持中生態修復技術的應用離不開植物的支持，這種植物應用需關注植物品種篩選與植物種植搭配。植物品種篩選需結合水利工程所在地的氣候特點、土壤條件、地理位置等生境概況，分析限制性因素和特殊立地條件，遵循生態修復、豐富植物多樣性等基礎性原則，以及因地制宜、復綠較快、耐貧瘠、耐干旱、防止水土流失、品種豐富多樣等原則，優選生態修復用植物，以此實現長遠永續林地系統、植物群落構建；植物種植搭配需結合立地情況和種植條件，以此科學搭配常綠、落葉植物，水利工程周邊應以低矮灌木和草本地被的協調組合為主要配植形式，輔以喬木點植，即可較好滿足生態修復需要。邊坡位置應選擇淺根性、深根植物組合栽植模式，以此實現土方固結、松動邊坡穩定、水土流失預防。土壤改良位置可采用豆科植物為主的綠肥作物，以此充分利用這類植物的改良土壤結構、固氮固磷能力、活化養分等功能，受損土壤營養結構和理化環境的快速有效改善可順利實現。

3 生態修復技術的具體應用

3.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，以位于我國西北干旱地區的某水利樞紐工程作為研究對象，該工程由輸水隧洞、低壩引水樞紐、水庫樞紐組成。在工程建設過程中，該工程開展了開山修路、壩基深挖、山體開挖等一系列作業，施工區域生態環境受到嚴重破壞，主要涉及坡體土質松散且肥力低下、高陡土質邊坡無植被覆蓋等問題，因此該工程針對性應用了生態修復技術，以此滿足了水利工程水土保持需要。

3.2 土壤修復

案例工程北部的土質坡體分為五臺，坡面陡長，跨度范圍廣闊，結合實際調研可以發現，該坡體土質的營養結構、理化性質較差，這給坡面生態修復、未來植物生長發育均將帶來嚴重負面影響，因此工程針對性開展了土壤修復改良處理，表層土壤結構優化、邊坡坡面穩定性提升、坡體生態修復均由此得以實現。在土壤改良實踐過程中，工程輕微調整了邊坡的坡面結構形式，首先挖取多條坡面上的溝道，將挖后余土堆疊至溝道之間的平整坡面，微型土丘由此形成，具體如圖1所示。

圖1 坡面調整示意圖

隨后在坡面溝道內傾灌滲透強、活性高的溶水后有機肥料，采用水溶性有機肥料，之后栽植固土固坡植物于坡面小土丘內，以此實現坡體穩固和水土保持，降水而形成的坡面徑流在植物的栽植下能夠降低對表層土壤的侵蝕作用。案例工程中的土壤修復以橫向密集分布的坡體表面溝道為基礎，坡面雨水徑流可由此實現減速、截留、儲蓄，溝道周邊植物生長的水分需要可通過留在溝內的雨水滿足，重力影響下的水溶性肥料也能夠從快速滲透至植物根系，滿足植物生長發育需要。基于上述措施，坡體土壤肥力狀態和物理性質得以實現逐步優化、改善，邊坡的復綠因此獲得有力支持，圖2為土壤改良原理示意圖。

圖2 土壤改良原理示意圖

3.3 生態修復

案例工程存在多數巖壁坡度在75°以上的巖石邊坡，滑坡和落石等地質災害不時發生，這對生態修復作業提出了較高挑戰，為較好應對這種挑戰，工程采用了點穴挖溝法和垂直復綠法進行生態修復。點穴挖溝法的應用充分結合了巖壁側坡面存在的各處巖穴、裂縫溝道，以此挖淺穴并覆以10～30 cm的種植土，并在其中進行棣堂花載體，不斷侵入巖石縫隙的棣堂花根系可強化對巖體的保護，同時具備較高景觀趣味性。垂直復綠法的應用需對巖壁底部開展挖溝、筑坑、鑿穴處理，以此進行凌霄、金銀花、爬山虎等攀援類植物種植，巨大的生態綠網可由此形成，最終實現巖坡坡面復綠。

4 結 論

生態修復技術在水利工程水土保持中的應用價值較高。在此基礎上，本文涉及的邊坡修復技術、土壤改良技術、植物應用策略等內容，則提供了可行性較高的生態修復技術應用路徑。為更好應用生態修復技術，相關投入的加大、水土保持意識的提高同樣需要得到重視。