賀蘭山地區(qū)石漠化坡面生態(tài)恢復(fù)植物選擇與配比方案

文_徐敏 劉歡 郭佳瑩 北京巖土工程勘察院有限公司

1 賀蘭山地區(qū)石漠化坡面生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)與任務(wù)

恢復(fù)區(qū)位于銀川市西夏區(qū)寧夏賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)馬蓮口管理站西南側(cè)約3km的主佛溝及大口子溝山脊兩側(cè)，地理坐標(biāo)介于東經(jīng)105°55′11″～105°56′21″，北緯38°34′17″～38°35′51″之間；恢復(fù)區(qū)東北距新小公路約3km，北側(cè)緊靠滾鐘口旅游景區(qū)。周邊分布有京藏高速、石銀高速、110國(guó)道、新小公路。恢復(fù)區(qū)內(nèi)有一條進(jìn)山道路與新小公路相連接，交通比較便利。設(shè)計(jì)治理目標(biāo)與任務(wù)為：消除或最大限度地減少采掘面及棄渣對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的隱患；解決礦山開采破壞地形地貌景觀及破壞土地資源的問題；利用噴播有機(jī)纖維層復(fù)綠技術(shù)、客土噴播復(fù)綠技術(shù)、客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠技術(shù)、客土噴播結(jié)合環(huán)保椰纖維植被毯復(fù)綠技術(shù)、客土掛網(wǎng)噴播結(jié)合環(huán)保椰纖維植被毯復(fù)綠技術(shù)、小降解袋柔性護(hù)坡復(fù)綠技術(shù)和穴植灌木復(fù)綠技術(shù)，提高恢復(fù)區(qū)內(nèi)的植被覆蓋率，恢復(fù)自然景觀。

消除地質(zhì)災(zāi)害隱患，使遭到破壞的生態(tài)環(huán)境得到改善和基本恢復(fù)，與周圍地形地貌及植被相協(xié)調(diào)。

2 賀蘭山地區(qū)石漠化坡面生態(tài)恢復(fù)植物選擇與配比方案

2.1 植物選擇設(shè)計(jì)與物種配比的原則

2.1.1 植物選擇設(shè)計(jì)

恢復(fù)區(qū)的開采活動(dòng)導(dǎo)致坡面的植被破壞極其嚴(yán)重，其植被恢復(fù)也是一個(gè)長(zhǎng)期、系統(tǒng)的工作。因此，引入合適的植物種類是植被恢復(fù)的關(guān)鍵。在植物的搭配設(shè)置上，主要從生態(tài)性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性等方面考慮?；謴?fù)植物群落類型，需考慮土壤、坡度、高度、巖性、風(fēng)力風(fēng)向、周邊環(huán)境等因素。主要是首先構(gòu)建先鋒植物群落，改善土壤、小氣候條件，為最終植被恢復(fù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造有利條件。

2.1.2 植物種配比的原則與機(jī)制

滿足生態(tài)恢復(fù)植物種之間的空間格局，采取草灌結(jié)合，體現(xiàn)植物群落高度和生物體量搭配合理；依據(jù)植物種子生物學(xué)特性，為保護(hù)主要目的植物出苗，配置了出苗能力強(qiáng)、出苗時(shí)間快的先期保護(hù)植物；依據(jù)植物種的生長(zhǎng)特性，將深根性與淺根性、直根性與須根性相結(jié)合，合理利用土壤、水分、養(yǎng)分資源；配置了常綠針葉植物，在落葉植物落葉期間維持植物群落一定的景觀效果。

2.1.3 植物選擇

選擇抗旱、抗風(fēng)、耐寒、耐瘠薄的植物種類；噴播草種采用當(dāng)?shù)乇就吝m宜生長(zhǎng)、耐旱的蒿類、芨芨草、針茅、披堿草、直立黃芪、羊草、馬藺等，灌木選用蒙古扁桃、錦雞兒、灰榆、山杏、酸棗、金露梅等，草種和灌木種子要選取顆粒飽滿、發(fā)芽率高、純度高的新種子，種籽總量為9.12t。穴植灌木苗主要采用蒙古扁桃、沙冬青、醉魚木，金露梅，黃刺玫，酸棗，臭柏等。總量為40000株。

2.2 噴播有機(jī)纖維層復(fù)綠

2.2.1 噴播有機(jī)纖維層復(fù)綠工程設(shè)計(jì)

噴播有機(jī)纖維層復(fù)綠工程本次設(shè)計(jì)在恢復(fù)區(qū)內(nèi)遺留的露天采掘面區(qū)域。該區(qū)域陡坎坡度均在70°～90°，不利于客土掛網(wǎng)噴播和客土噴播結(jié)合環(huán)保椰纖維植被毯鋪設(shè)復(fù)綠技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查及測(cè)量結(jié)果，共有12個(gè)片區(qū)使用噴播有機(jī)纖維層復(fù)綠工程，其中，北部采場(chǎng)有3個(gè)片區(qū)，中部采場(chǎng)有3個(gè)片區(qū)，南部采場(chǎng)有6個(gè)片區(qū)。恢復(fù)區(qū)范圍內(nèi)的露天采掘面沿山分布，分布于山體最高處，順山體開采，把礦石取走之后，在山體上形成一個(gè)陡立的開采面，開采面的坡度一般都在75°～90°之間，且危巖體較多。本次設(shè)計(jì)危巖清理工程，消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。由于露天采掘面高度多達(dá)20～80m不等，機(jī)械無法施工，危巖體清理全部需要人工進(jìn)行。對(duì)于清理后的露天采掘面，根據(jù)其地形、地質(zhì)及氣候條件，適宜采用噴播有機(jī)纖維層復(fù)綠技術(shù)進(jìn)行坡面生態(tài)復(fù)綠。

2.2.2 機(jī)械噴播有機(jī)纖維層方案

完成坡面整治后，即可進(jìn)行混合纖維噴播施工。噴播材料主要由纖維材料、復(fù)合營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)、保水材料、粘結(jié)材料、有機(jī)緩釋肥料等組成，厚度為1～2cm，所用設(shè)備為噴播機(jī)。在噴漿之前用水進(jìn)行坡面噴淋，浸潤(rùn)坡面，以促使噴射材料與基面連接緊密。噴播前，按事先確定的配種方案和一次施工面積將所需草籽，根據(jù)不同種子習(xí)性和施工的需要分別采用冷水浸種、層積催芽，升溫催芽，促使種子提早發(fā)芽，提高發(fā)芽率。將處理好的纖維材料、粘合劑、復(fù)合肥、有機(jī)緩釋肥、草灌種子等經(jīng)過噴播機(jī)攪拌混勻成噴播泥漿，在噴播泵的作用下，均勻噴灑在工作作業(yè)面上。

2.3 客土噴播復(fù)綠工程設(shè)計(jì)

2.3.1 客土噴播復(fù)綠工程設(shè)計(jì)

客土噴播復(fù)綠工程在恢復(fù)區(qū)內(nèi)適用于渣堆坡面礫徑大于5cm的區(qū)域。該區(qū)域坡面礫石礫徑較大，最大可達(dá)1.5m，坡面平整度差，礫徑間縫隙大，不利于掛網(wǎng)及鋪設(shè)植被毯工程，采用直接厚層客土噴播復(fù)綠工程比較合適。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查及測(cè)量結(jié)果，共有43個(gè)片區(qū)使用客土噴播復(fù)綠工程，其中，北部采場(chǎng)有9個(gè)片區(qū)，中部采場(chǎng)有20個(gè)片區(qū)，南部采場(chǎng)有14個(gè)片區(qū)。

2.3.2 噴播層材料及混配方案

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)比例進(jìn)行拌合，也可根據(jù)實(shí)際的施工需求進(jìn)行微量調(diào)整。粘土需含沙量不超過30%，無雜質(zhì)、無病菌；植物纖維以各種腐生材料為主；有機(jī)肥需是生物菌發(fā)酵處理過的有機(jī)物。

由于客土噴播工程分為基底噴播和表層噴播，因此土料混合分為基底土料混合和表層土料混合。

基底土料混合：組成為優(yōu)質(zhì)客土83%、稻殼10%，復(fù)合肥料1‰，有機(jī)肥1%，粘合劑0.1%，水5%，高次穩(wěn)定劑2‰，保水劑1‰，木質(zhì)纖維1‰。

表層土料混合：組成為優(yōu)質(zhì)客土81%左右、稻殼10%，復(fù)合肥料1‰，有機(jī)肥3%，粘合劑0.15%，水5%，高次穩(wěn)定劑2‰，保水劑1‰，木質(zhì)纖維1‰，植物種子3.8kg/100m2。

客土噴播復(fù)綠工程表層土料混合中植物種子配合比如表1所示。

表1 客土噴播復(fù)綠工程表層土料混合植物種子配合表混配植物種子38g/m2

2.4 客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠工程設(shè)計(jì)

2.4.1 客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠工程設(shè)計(jì)

客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠工程本次設(shè)計(jì)在恢復(fù)區(qū)內(nèi)渣堆坡面陡，礫徑小的區(qū)域。該區(qū)域內(nèi)渣石礫徑小于5cm，坡面基本平整，利于掛網(wǎng)，但坡度較大，無法覆蓋植被毯。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查及測(cè)量結(jié)果，共有2個(gè)片區(qū)使用客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠工程，主要分布在中部采場(chǎng)內(nèi)的中-2-網(wǎng)噴1和中-3-網(wǎng)噴1區(qū)域。兩個(gè)片區(qū)的治理面積分別為1940.94m2和772.43m2，總面積為2713.37m2。

2.4.2 客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠方案

客土掛網(wǎng)噴播結(jié)合環(huán)保椰纖維植被毯復(fù)綠工程工藝流程包括：清理坡面—掛鐵絲網(wǎng)—土料混合—機(jī)械噴播—椰纖維植被毯鋪設(shè)—養(yǎng)護(hù)。

清理坡面、掛鐵絲網(wǎng)、土料混合、機(jī)械噴播均與客土掛網(wǎng)噴播復(fù)綠工程的施工工藝相同。椰纖維植被毯鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)工程和客土噴播結(jié)合環(huán)保椰纖維植被毯復(fù)綠工程的施工工藝相同。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)銀川市主佛溝及大口子溝原硅石礦區(qū)形成的采掘面、開采平臺(tái)及渣堆進(jìn)行恢復(fù)性治理，消除礦區(qū)潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患，保證治理區(qū)內(nèi)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全；恢復(fù)地形地貌，提高治理區(qū)植被覆蓋率，使項(xiàng)目區(qū)治理完成后基本與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。