武漢市黃陂區(qū)破損山體復綠工程技術應用

吳國勝

（湖北省武漢市黃陂區(qū)林業(yè)技術推廣服務中心，湖北 武漢430300）

1 引言

由于歷史的原因，黃陂區(qū)早期無生態(tài)意識地開山采石，導致山體破損、裸崖峭壁，存在較嚴重的地質災害隱患，對環(huán)境安全和生態(tài)景觀產生了負面影響。以往林業(yè)部門向采石企業(yè)征收一定的管理費，但所征收資金不足補償復綠所需，而采石企業(yè)暴利入囊后，留下的是沒有植被的“裸山”。

自2008年7月以來，武漢市黃陂區(qū)已經逐漸取締一批采石企業(yè)并停止審批采石采礦證照，2015年前，武漢市還將全面關?！叭€”（公路、鐵路、水路沿線）、“三區(qū)”（開發(fā)區(qū)、風景區(qū)、居民區(qū)）可視范圍內的12家市級、區(qū)級審批的采石采礦企業(yè)，全市不再新批采石采礦許可證。

2 目的和意義

秀美的山川是人類共同的、寶貴的、不可再生的自然生態(tài)資源，郁郁蔥蔥的森林具有涵養(yǎng)水源、防塵降噪、防風固沙、凈化空氣、供氧等多種作用。隨著城市化進程的不斷加快，黃陂區(qū)將申報AAAAA級景區(qū)，將全力建設木蘭天池AAAAA級景區(qū)配套工程，十棵松村破損山體位于進入木蘭天池景區(qū)、國家級林場素山寺的必經之路——十素公路北側，因其地點處于旅游線路旁，嚴重影響武漢市國家級森林城市的形象。破損的山體使生態(tài)景觀破壞并加劇水土流失，為有效改變其生態(tài)現(xiàn)狀，再現(xiàn)自然生態(tài)秀美的山川，對其進行生態(tài)修復，根據(jù)破損山體不同地形地貌和生態(tài)修復的不同類型，分別制定具體復綠方案；本次破損山體復綠工程是為了建立穩(wěn)定和諧的生態(tài)體系、提升木蘭天池景區(qū)形象、滿足人民群眾對良好生態(tài)環(huán)境的需求、還子孫后代青山綠水。

3 破損山體的踏勘

3.1 勘察

地貌及坡度：低山為海拔小于1000m的山地；丘陵為沒有明顯的脈絡，坡度較緩和，且相對高差小于100m；平原為平坦開闊，赴伏很小。坡度：Ⅰ級為平坡0°～5°；Ⅱ級為緩坡6°～15°；Ⅲ級為斜坡16°～25°；Ⅳ級為陡坡26°～35°；Ⅴ級為急坡36°～45°；Ⅵ級為險坡46°以上。

十棵松村破損山體的踏勘與地質資料收集是進行山體復綠的前期準備工作，對易塌方的巖石進行認真排查，并以紅色油漆對險石作醒目標記，填寫森林資源規(guī)劃設計調查小班卡片，內容包括：地貌、坡位、坡向、坡度、坡型、立地類型、土壤名稱、土壤厚度等。

3.2 資料收集

經勘測，十棵松村待復綠地海拔高度111.7m，緩坡以下面積25畝，斜坡以上面積為10畝。采礦坑最大面積為250m3（經勘測調查論證，采取保留措施，以構建山水相依的景觀格局，同時也為后期養(yǎng)護灌溉提供了便利的水源）。對地質資料和現(xiàn)場勘察資料進行匯總比較，同時將復綠小班用Arcgis軟件繪制地形圖，輔以圖例、文字說明和現(xiàn)狀照片；確定破損山體修復與綠化景觀營建的框架和功能定位，制定規(guī)劃設計方案進行論證和現(xiàn)場的比對核實，形成科學的實施方案。

4 破損山體復綠作業(yè)原則

4.1 安全性原則

破損山體巖層松動，存在地質災害隱患，應根據(jù)破損山體的地質資料和現(xiàn)場勘察的實際情況，制定安全施工措施。

（1）施工前組織全體施工人員學習安全知識，加強安全教育，強化安全意識；

（2）施工現(xiàn)場工作人員必須戴安全帽、穿著勞保衣鞋，掛網(wǎng)、噴播作業(yè)人員必須系安全帶、繩，并檢查是否有磨損點并按需更換；

（3）電錘鉆孔、釘釬、掛網(wǎng)、噴播作業(yè)，須按照由上往下的順序；

（4）安全繩須綁縛在坡頂穩(wěn)固的大樹或鋼釬上，確保牢固；

（5）施工現(xiàn)場須立有明顯的安全標志牌。

4.2 注重生態(tài)原則

（1）修復方案以景觀生態(tài)學原理為指導，以恢復生態(tài)為主要目標；

（2）復綠設計需充分考慮周邊自然景觀的協(xié)調性；

（3）尊重自然、科學選種，以本地優(yōu)勢喬灌木和地被植物為主，構成穩(wěn)定的植物群落；

（4）采用客土回填、噴播，創(chuàng)造植物生長所需的立地條件；

（5）注重環(huán)保，施工過程中運用本地自然材料且無垃圾產生，覆蓋材料二年內自行降解。

4.3 經濟實用性原則

（1）適地適樹，盡可能選擇鄉(xiāng)土樹種，避免嬌貴植物品種的應用，降低種苗成本；

（2）應充分利用采石遺棄石料作為砌筑擋土墻用材，避免長途運輸砌材額外增加成本；

（3）可利用面積較大的采石坑作為儲水池，以利于養(yǎng)護期澆灌用水，從而節(jié)約養(yǎng)護成本；

（4）合理利用山體現(xiàn)狀高差，盡量減少坡面整理機械作業(yè)量，控制機械作業(yè)成本。

4.4 科學化原則

（1）科學地選擇施工日期，避開極熱、極寒、梅雨、干旱季節(jié)，以利于施工和種子的發(fā)芽（通常為9～10月）；

（2）科學地選擇多樹種、多葉色、合理高差的植物配植模式，以確保綠化效果；

（3）科學地對噴播基材進行配比，以有利于復綠區(qū)植物短期綠化效果及生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

5 山體復綠的技術措施

5.1 緩坡復綠（含平坡）

結合地形改造和場地的自然條件，進行分析和小班的劃分，確定不同小班的適宜植物類型和技術方法，通過合理配植，同時做到疏密得當、錯落有致、高低變化、色彩豐富的景觀效果并形成穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。對緩坡或平地采用客土回填方式增加土壤厚度、挖機開穴、多樹種混植的技術措施，種植規(guī)格稍大的觀賞樹種，增加自然景觀效果，且大樹穴可以增強樹穴蓄水保肥，提高苗木的抗旱能力。

5.1.1 緩坡復綠植物的選擇原則

應選擇本土植物或已適應本地氣候條件的外來植物；應選擇抗逆性強，抗風倒、抗旱、耐寒，耐貧瘠的植物；應選擇根系發(fā)達，生長速度快，覆蓋能力強的植物；應選擇綠化與美化相結合，多年生，有自我更新能力，綠化效果長久的植物。

5.1.2 緩坡復綠樹種（含平坡）

選擇荒山綠化先鋒樹種，如濕地松、楓香、杉樹、速生楊、錦雞兒等；選擇耐旱耐寒植物，常綠的如側柏、灑金柏、爬行衛(wèi)矛等，落葉的如木槿、紅瑞木；針對山地土壤肥力差、易漏肥的特點，選擇能夠改良土壤、淺根性植物的品種，如具有固氮、固菌能力的品種——香花槐、刺槐；在坡體穩(wěn)定、土層較好的破損山體上種植耐干旱、瘠薄，具有自播能力的喬木樹種；適宜的植物有濕地松、樟樹、女貞、欒樹、刺槐、速生楊、紅葉石楠等。

5.1.3 緩坡復綠可采用新型綠化產品

采用ABT－3生根粉，生根粉對于常綠針葉樹種及難生根樹種的快速生根、提高成活率具有明顯效果；.采用保水劑可加強土壤的儲水保水能力，山體澆灌條件養(yǎng)護困難，我們采用在種植穴內添加保水劑，在雨季保水劑吸收天然雨水，在干旱季節(jié)緩慢釋放，減少養(yǎng)護管理成本，增加苗木成活率；在特別干旱貧瘠的立地條件上，使用新型高效緩釋肥，可給植物較長時期的營養(yǎng)供給，同時有效避免使用速效肥造成對苗木的傷害，又能避免土壤板結，促進苗木健壯生長；對抽枝困難的苗木，可使用抽枝寶，有明顯促枝作用。

5.2 斜坡復綠（含陡坡、急坡、險坡）

5.2.1 施工工藝流程

邊坡開挖→邊坡傾斜面平整度機械整理→排水施工→建擋土墻→鉆孔釘扦掛網(wǎng)→客土噴播材料的準備（草籽、灌木籽、耕植土、粘結劑、水等）→設備調試→檢驗噴播試驗效果→調整后規(guī)模生產。

5.2.2 斜坡作業(yè)面清理

在鉆孔、釘扦、掛網(wǎng)施工之前，首先進行排險處理，防山石滑落、山體崩塌等安全隱患的發(fā)生；清除作業(yè)面雜物及松動巖塊，修整坡面，清理坡面雜物、危石，對坡面轉角處及坡頂?shù)睦饨沁M行修整，使之呈弧形，使作業(yè)面保持基本平整，以利于客土噴播施工，確保作業(yè)面的凹凸度平均為±10cm；對低洼處適當覆土夯實回填，過于平滑的坡面，應建造一定的凹凸粗糙面，每隔15m左右的高度開一橫向槽，以增加作業(yè)面的粗糙度，從而加大作業(yè)面的附著力以營造植物的生存空間，防止基材流失。

5.2.3 建排水溝

坡體排水系統(tǒng)設置是否合理直接關系到所噴客土能否有效粘附及植被的長勢與成活，根據(jù)坡面積設置坡頂排水溝（即截流溝）、坡腳排水溝、坡腰排水溝或多道腰溝，采用明溝排水，并利用破損山體周圍有利地形，利用取石形成的凹處建池蓄水，以方便灌溉、后期養(yǎng)護及山體水景的建設。

5.2.4 建擋土墻

為支承山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)，而承受側向土壓力的建筑物稱為擋土墻。本工程所建為重力式擋土墻，依靠墻身自重支撐土壓力來維持穩(wěn)定；材料就地取材，以廢棄亂石為砌材，以水泥砂混合物鉤縫，墻高1m，寬50cm，長度以防滑坡需要而定。

5.2.5 鉆孔、釘扦、掛網(wǎng)

采用高鍍鋅棱形Φ0.24cm鐵絲網(wǎng)或高強塑料加強土工網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格為5cm×5cm。坡面用電鉆按1m×1m間距梅花形布置鋼扦。鋼扦分兩類，小號為Φ2cm、長40cm，大號為Φ2.5cm、長60cm，以適應不同硬度巖面，軟質面用大號釬，硬質面用小號釬；掛網(wǎng)施工采用自上而下放卷，相鄰兩卷網(wǎng)需用綁扎鐵絲連接固定，兩網(wǎng)交接處至少有5cm的重疊，網(wǎng)與作業(yè)面保持5cm間隙，并均勻一致，網(wǎng)與坡面保持平順，使客土基質在坡面形成一個持久的整體板塊。

5.2.6 客土噴播施工

客土噴播綠化是20世紀90年代末期從日本引進的新型山體綠化技術，是將處理好的種子與纖維、土壤、有機物、粘合劑、保水劑、復合肥、緩釋肥、微生物菌肥等經過噴播機攪拌混勻成噴播泥漿，在噴播泵的作用下，均勻噴灑于作業(yè)面，對裂隙發(fā)育的硬巖坡面、軟巖坡面、砂地、貧瘠地、酸性及堿性土壤等植物生長困難地區(qū)，使邊坡盡快恢復草本群落成為可能，從而達到防護及綠化邊坡的目的。

（1）客土噴播設備：粉碎機、攪拌機、12m3空壓機和噴射機、Φ12cm高強塑料噴管等。

（2）噴播基材選擇有一定粘性的砂壤土，顆粒細，日曬不易干裂，含水適中，以便施工，配比為每立方米粘性砂壤土加入泥炭土70kg、餅肥30kg、復合肥1kg、種籽約1kg、保水劑0.5kg、普通硅酸鹽水泥60kg，噴植厚度12cm。保水劑是一種高效的土壤保濕材料，其微粒膨化體吸收和釋放的水分解能使土壤保水，可供植物生長期反復地吸收。

（3）噴播種籽選擇。本次復綠的目標群落為灌木群落。根據(jù)黃陂區(qū)本地的季節(jié)、氣候、作業(yè)面土壤、巖面性質等因素的不同，采用鄉(xiāng)土植物以適合在斜坡上生長的深根型、葡萄型、耐旱、耐貧瘠、抗逆性強的先鋒草種和目標樹種的種子進行混播，優(yōu)化種子配比，達到四季長青的景觀效果；在噴播前對批量種子進行發(fā)芽率測定，依據(jù)測定結果計算播種量，以確保噴射效果及質量；根據(jù)各施工期的發(fā)芽率及基材混播方法調整各種子用量，每平方米播種量為100g；草本占20%，灌木占80%，使次生植被在噴播完成后逐漸與自然生態(tài)植被融合。

噴播用草籽：1m2控制在20g以內，主要有白三葉、狗牙根、紫花苜蓿、高羊茅、黑麥草、波斯菊。

噴播用灌木種籽：每平米約80g，紫穗槐、小葉女貞、火棘、胡枝子、多花木蘭。

根據(jù)本工程區(qū)土壤瘠薄、夏季干旱、冬季陰冷（黃陂區(qū)最高氣溫為42℃，最低氣溫為－6℃）等特點，被選種籽主要生理特性如下。

①高羊茅：耐寒性強。適于各種土壤條件生長，對各種立地條件的適應均強；

②黑麥草：在貧瘠地，遮蔭條件下能生長發(fā)育，有一定的耐踐踏性，適應的土壤范圍廣，以微酸性，肥力中上的土壤生長迅速；

③白三葉：耐貧瘠地迅速生長，在濕潤條件下生長較好，但耐旱性、耐熱性較差，根系固持能力差，在陡坡條件易產生表層土體滑落；

④狗牙根：極耐酷暑、干旱。在海岸、沙地生長發(fā)育好，不耐遮蔭，耐寒性差；

⑤多花木蘭：在瘠薄地、干旱地生長發(fā)育良好，不耐水漬，低洼地不適宜種植，能耐熱，但耐寒性、耐酸性差，初期生長較快，自播能力強；

⑥紫穗槐：耐貧瘠、耐干旱，展性強，根系固土能力強，發(fā)芽生長穩(wěn)定，可靠性強，稍耐蔭，耐熱，易與草本植物混播共生，在陡坡地、石質山地能正常生長，初期生長較緩。

（4）噴射作業(yè)：將塊狀粘性砂壤、餅肥等粗基質放于粉碎機中粉碎，使其成粉狀，完成粉碎過篩工序后加入準確計量配比好的種籽、化肥、泥炭土、普通硅酸鹽水泥、保水劑，將混合物充分攪拌混合后，采用噴射機噴射到工程坡面，噴射操作手應自上而下對坡面進行噴射、并使噴口與坡面基本垂直，距離保持在80cm，一次噴射寬度5m；噴附厚度為12cm左右，并確保噴附面基質土壤厚度均勻，施工員準備好檢測尺，隨時檢測，對噴附厚度進行有效控制。

（5）質量控制措施：施工前組織施工人員學習，統(tǒng)一施工質量標準，成立以總工程師為核心的質量檢查、監(jiān)督保障體系，每道工序完成后須經施工班級自檢、質檢員檢查、總工程師審查合格后，報監(jiān)理處檢查合格后方能進行下一道工序施工，嚴禁不合格工序流入下道工序之中。施工中主動接受項目監(jiān)理工程師指導監(jiān)督，且在實踐操作中有幾個注意事項：在施工前關注天氣預報，日期選在雨期來臨前5d施工，確保噴播基材干結、附著穩(wěn)定；在選材選料過程中，要嚴把原料、種籽質量關，以確保較高的出芽率；在相關基質、材料放入攪拌機內要充分拌勻，以確保出芽分布均勻；在噴播工序完成后及時覆蓋無紡布，以免雨水沖刷造成噴播材料流失，導致出現(xiàn)噴播空白區(qū)，若確有流失要及時補種；若要停止噴射時先停止加料，讓機組繼續(xù)運轉，直到沒有物料從噴頭噴出時，再斷水、電，并關閉風路系統(tǒng)，然后停機，以確保噴播管道暢通而不影響再次使用。

（6）栽植滕本植物。根據(jù)本次山體復綠工程需要，在擋土墻內緣栽植藤本植物，以實現(xiàn)盡快復綠，栽植期為次年3月，所栽植物品種主要有常春藤、油麻藤、爬山虎、凌霄等生長迅速的植物，因藤本植物抗逆性較優(yōu)異，栽培簡單，成活率高，在此不再贅述。

6 后期養(yǎng)護

6.1 覆膜

噴播面覆蓋材料：選用吸水性強、保水性好的無紡布作為覆蓋材料。

根據(jù)黃陂區(qū)冬季植物種子和幼苗易受凍害的特點，為避免噴播面植物種子生根前受雨水沖刷，以及保溫保濕需要，本次山體復綠工程采用無紡布覆蓋，每兩塊無紡布相接處重復10cm，無紡布邊緣采用竹釬釘牢，預防無紡布被風吹跑，次年2月下旬，當幼苗植株長到5cm或3片葉時，可揭去無紡布以利于其更好生長。

6.2 澆水

覆膜工序完成后，種子發(fā)芽、成坪期的養(yǎng)護工作至關重要。噴播坡面經日曬過久其泥漿會干裂，此時可進行噴灌，利用噴灌設備將水分在高壓下通過噴嘴噴至空中降落到噴播面，高壓水泵噴灌時盡量呈霧狀，防止泥漿干裂脫落及草籽萌芽缺水死亡。苗木生長3個月后植物將有一定的適應能力，可逐漸減少澆水次數(shù)。在旱季根據(jù)噴播面土壤濕度情況對其進行定期澆水養(yǎng)護，促其順利進入生長旺盛期。

6.3 補植

因噴播技術存在不可避免的缺陷：固土保水能力有限，易形成徑流溝和侵蝕，噴播完成次年3月，噴播面存在個別小塊面積的綠化空白區(qū)，為確保山體復綠成果，進行有效的補栽。補栽以10cm規(guī)格紫穗槐幼苗為主，按常規(guī)植苗技術要求操作，以形成預期的灌木群落，即：噴播完成6個月內，草本植物覆蓋率≥50%，木本植物≥10株/m2；噴播完成1年后：灌木群落覆蓋率達到90%以上，常綠灌木達到20%，植物覆蓋率≥95%。

7 結語

7.1 復綠量小計

截至2013年10月20日，已對黃陂區(qū)長嶺十棵松村破損山體緩坡造林面積25畝，植樹2750株，其中女貞1000株，濕地松800株，香樟500株，楊樹、紅葉石楠、大葉黃楊、海桐、竹子等450株，斜坡掛網(wǎng)面積10畝，噴射土方780m3。

7.2 復綠效果

復綠前期：緩坡復綠的“樹林化”效果顯著，持久，具有可持續(xù)發(fā)展的特點；斜坡噴播后形成的土壤培養(yǎng)基具有優(yōu)良的、穩(wěn)定的團粒結構，抵抗雨水沖刷能力優(yōu)異，7d后草籽發(fā)芽，覆蓋物逐漸形成防止水土流失功能，半年內就能取得良好的植被恢復效果；

復綠后期：緩坡所植片林長勢穩(wěn)定，分枝量大，根系生長發(fā)達，已無需人工養(yǎng)護；眼前高達80m、16～75°的陡坡峭壁，護坡效果顯著，已是綠意蔥蘢，山體復綠工程讓這座破損面積35畝的“裸山”穿上了綠色新裝，預計2年后將達到最佳，形成根系發(fā)達的“自然”木本植物群落，還原生態(tài)環(huán)境，并能保持永久的植物自然演替功能，整個過程均無需人工干預，破損山體已無往日殘石斷壁的蹤跡，而是滿目生機盎然的城市森林景觀，為黃陂區(qū)的旅游長廊增添了綠色生機。

7.3 復綠心得

（1）噴播前必須掛網(wǎng)，否則噴播土壤無法牢固地粘附；

（2）排水截流溝（位于山體坡面頂部的一條溝）必須開挖，否則小規(guī)模泥石流會導致噴播空白區(qū)；

（3）邊坡栽植喬木必須以鄉(xiāng)土樹種為主，以大坑深植、客土墊底、澆足定根水等措施確保其成活率；

（4）木本、草本、藤本相結合的栽植模式才能確保復綠效果；

（5）在工程結束后，結算工程款時，需要計算噴播面積，根據(jù)筆者多年從業(yè)經驗，各種計算軟件、相關儀器、方法等很難得出精確數(shù)據(jù)，且異議較大，可在覆膜工序完成后以所覆膜的長×寬×無紡布條數(shù)－重復覆蓋面積得出實際噴播面積。

致謝：感謝黃陂區(qū)林業(yè)局高級經濟師劉中義局長親臨現(xiàn)場指導破損山體復綠工作；感謝黃陂區(qū)林業(yè)技術推廣服務中心高級工程師杜家斌主任為本次破損山體復綠施工提供技術服務；感謝黃陂區(qū)林業(yè)技術推廣服務中心高級工程師劉亮為本文提出修改意見。

［1］劉國杰.園藝植物栽培學總論［M］.北京：中央廣播電視大學出版社，2011.

［2］湖北省風景園林學會.湖北省城市園林綠化企業(yè)五大員繼續(xù)教育培訓資料［R］.武漢：湖北省風景園林學會，2012：94.

［3］張福墁.設施園藝學［M］.北京：中國農業(yè)大學出版社，2010.

［4］湖北省風景園林學會，湖北城市建設職業(yè)技術學院.湖北省城市園林綠化企業(yè)五大員繼續(xù)教育培訓資料［R］.武漢：湖北省風景園林學會，湖北城市建設職業(yè)技術學院，2014：96.

［5］余樹勛.園林美與園林藝術［M］.北京：科學出版社，1987.