牛草山植被生態(tài)恢復(fù)探討

汪文勝 王彩云 王嘉楠 劉盛全

摘 要：該文從牛草山破損山體的實(shí)際出發(fā)，以維持地方生態(tài)安全，提高綠化覆蓋率，重構(gòu)山體植被和提升環(huán)境生態(tài)質(zhì)量為目標(biāo)，對(duì)牛草山的植被生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行了探討，旨在為牛草山山地風(fēng)電場(chǎng)及其他山地風(fēng)電場(chǎng)植被生態(tài)恢復(fù)提供參考。

關(guān)鍵詞：牛草山；風(fēng)電場(chǎng)；植被；生態(tài)恢復(fù)

中圖分類號(hào) S728 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）19-0042-04

Abstract：From the reality of the broken mountain of Niucaoshan，in order to maintain the local ecological security，improve the green coverage rate，reconstruct the mountain vegetation and improve the ecological quality of the environment as the goal，the ecological restoration of vegetation on the hills are discussed，providing reference for vegetation ecological restoration in Niucaoshan Mountain and other mountainous wind farms.

Key words：Niucaoshan Mountain；Wind power farm；Vegetation；Ecological restoration

能源是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，電氣化是國(guó)家現(xiàn)代化的標(biāo)志[1]。當(dāng)前，我國(guó)面臨著電力資源緊張、負(fù)荷超載等難題，在部分區(qū)域，電力緊缺問題仍是制約其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問題[2]。而風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔型、可持續(xù)發(fā)展的能源工程，具有蘊(yùn)藏量大、分布廣泛、碳排放量低、無污染等特點(diǎn)，近年來得到了快速發(fā)展。但在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)過程中，不可避免的會(huì)帶來大量土石的移動(dòng)，擾動(dòng)地表、破壞植被，形成了嚴(yán)重的水土流失問題，造成災(zāi)害頻繁、土壤肥力下降、植被破壞等不良后果，對(duì)原本脆弱的生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面影響[3-4]。如何采取合理有效的防治措施，在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工程破壞區(qū)進(jìn)行適宜的植被恢復(fù)重建已成為當(dāng)前必須面對(duì)和亟待解決的問題之一。

本文在前期研究的基礎(chǔ)上，從牛草山破損山體的實(shí)際出發(fā)，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先，兼顧社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的原則，采用國(guó)內(nèi)最新、最先進(jìn)的相關(guān)研究成果與技術(shù)，運(yùn)用近自然林業(yè)理論方法，提出了初步的植被恢復(fù)措施，以維持地方生態(tài)安全，提高綠化覆蓋率。以重構(gòu)山體植被和提升環(huán)境生態(tài)質(zhì)量為目標(biāo)，以環(huán)境優(yōu)化和景觀美化為著手點(diǎn)，以生物技術(shù)和工程措施，科學(xué)管理為手段，創(chuàng)設(shè)符合岳西縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的良性生態(tài)環(huán)境，修整破損的生態(tài)環(huán)境，逐次綠化美化風(fēng)力發(fā)電機(jī)平臺(tái)和受損山體，重點(diǎn)解決目標(biāo)樹種選擇和植物配置，不同樹種混交造林和補(bǔ)植技術(shù)，規(guī)劃區(qū)內(nèi)的造林整地技術(shù)等問題，為牛草山風(fēng)電場(chǎng)破損山體的植被恢復(fù)提供參考，從而提升當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及多樣性。

1 區(qū)域概況

1.1 地理位置及形貌特征 牛草山風(fēng)電場(chǎng)地處安徽省岳西縣黃偉鎮(zhèn)青天鄉(xiāng)，位于岳西氣象站西北方約23km處，屬于典型的山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)，在宏觀地貌上屬于大別山區(qū)，風(fēng)機(jī)場(chǎng)地微地貌為高山，地形起伏較大，風(fēng)電場(chǎng)所處區(qū)域海拔在900～1 750m。在大地構(gòu)造位置上地處揚(yáng)子斷塊區(qū)的東段北緣，西北與秦嶺斷褶相連，北與華北斷塊區(qū)銜接，南與華南斷褶系毗鄰。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，其展布方向主要有北、北東、北西和近東西向四組，形成斷裂構(gòu)造格架。

1.2 氣候特征 風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域位于安徽省西南部的大別山區(qū)，終年溫暖濕潤(rùn)，屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候（濕潤(rùn)性），其特點(diǎn)是四季分明，季風(fēng)顯著，雨水充沛，濕度較大，日照充足，雨熱同季，無霜期長(zhǎng)。區(qū)域平均海拔434.2m，極端最高氣溫為39.4℃，極端最低氣溫-15.2℃，年平均氣溫14.5℃，年平均氣壓966.1hPa，年降水量1 493.2mm，年平均相對(duì)濕度77.8%，年平均水氣壓14.7hPa.

1.3 植被特征 岳西是國(guó)家生態(tài)示范區(qū)建設(shè)縣，森林覆蓋率達(dá)73%，植物種類十分豐富，其中銀杏和金縷梅為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物，大別山五針?biāo)?、金錢松、華東黃杉、香榧、巴山榧樹、天竺桂、長(zhǎng)序榆、櫸樹、永瓣藤、連香樹、喜樹、鵝掌楸、厚樸、毛紅椿、香果樹、金蕎麥等為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物。

2 破損山體的類型、原因及危害

2.1 破損山體類型及原因 岳西縣牛草山破損山體是由于巖石開挖留下的，大量巖石開挖、機(jī)械作業(yè)等的破壞及相關(guān)石渣傾倒導(dǎo)致山體地形地貌遭到破壞，從而使土壤中的腐殖質(zhì)層減少，植物破壞死亡，水土遭雨水沖刷流失嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員調(diào)研發(fā)現(xiàn)，牛草山風(fēng)電場(chǎng)破損山體主要有3種類型，分別為邊坡、陡坡、平臺(tái)。邊坡是指棄石渣處周圍遭到破壞較輕的坡度較緩的山坡，坡度10～25°，平均厚度在1～1.5m，面積約為1.8hm2。陡坡指石渣傾倒所形成的坡，其中坡度在25～45°，面積約2.6hm2；坡度大于45°，面積約2.4hm2。平臺(tái)指建筑、風(fēng)力發(fā)電機(jī)周圍較為平坦的空曠的場(chǎng)地。

2.2 破損山體的危害 山體破壞造成環(huán)境工程地質(zhì)變化，山體開挖過程中形成的碎石、亂石會(huì)污染周圍的生態(tài)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了非常大的破壞，并在相應(yīng)的條件下會(huì)帶來嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，如：山體崩塌、滑坡、泥石流等。同時(shí)，山體植被破壞嚴(yán)重，造成生態(tài)系統(tǒng)減退，生態(tài)平衡嚴(yán)重失調(diào)。山體植被稀少，水土流失嚴(yán)重，也影響著周圍居民的生產(chǎn)、種植等，降低了居民的生活質(zhì)量。

3 植被生態(tài)恢復(fù)措施

3.1 修整地形

3.1.1 修整地形的原則 表土層的破壞是受損山體面臨的主要生態(tài)學(xué)問題，根據(jù)群落演替的角度來看，森林破壞后的風(fēng)電場(chǎng)為原生裸地時(shí)段，環(huán)境承載力較低。因此，恢復(fù)受損山體植被的修整地形階段應(yīng)該遵循以下原則：

3.1.1.1 種植的植物種類的規(guī)格與修整地形的規(guī)格相對(duì)應(yīng) 依據(jù)立地條件，坡頂?shù)囟卧灾驳闹参镆?guī)格可以小一些，主要以灌木、草本為主，坡下土質(zhì)后的地段栽植的植物規(guī)格可以大一些，主要以喬木為主。樹穴小不利于淤積水土，容易遭到灌木、草本植物的擠壓，樹穴大浪費(fèi)人力物力，極易破壞原生植物。

3.1.1.2 項(xiàng)目后期建設(shè)中要減少工程量 進(jìn)行受損山體的植被恢復(fù)時(shí)，修整地形要盡可能避免在原有的地形條件下的土壤條件惡化和水土流失，保留原有的植被條件，盡可能的避免破壞原有土層。在此類基礎(chǔ)上，使用各種工程技術(shù)手段來堅(jiān)固坡面的穩(wěn)定，防止水土流失，改善其生態(tài)環(huán)境，提升受損山體的環(huán)境承載力，為構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1.1.3 客土的使用量要盡可能的減少 要在能儲(chǔ)存水、有土、沒有灌木的地方挖樹穴，比如在坡的下面，小水溝邊都是栽樹的理想位置。其優(yōu)點(diǎn)有：一是避免不必要的工程，如破石、移土等；二是保護(hù)了原有的植被；三是立地條件好的地方，有土的地方樹木容易成活，生長(zhǎng)較快。

3.1.2 修整地形的模式及工程技術(shù) 對(duì)受損山體植被的重建和恢復(fù)修整地形是首要的。在整好的地形上造土，然后在將新造的土進(jìn)行熟化處理，在上面種植植物，構(gòu)建恢復(fù)新的半人工、人工的生態(tài)系統(tǒng)。修整地形的方式主要有砌攔石壩、掛網(wǎng)噴播、掛三維網(wǎng)、垂直綠化等等。針對(duì)不同類型立地的整地技術(shù)規(guī)劃如下：

3.1.2.1 邊坡 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)觀察，牛草山破損山體邊坡主要分為：石質(zhì)邊坡（邊坡以石質(zhì)為主，部分混有少許泥土）、土質(zhì)邊坡（邊坡以土質(zhì)為主，是邊坡類型中最少的一種）、路塹邊坡（位于道路、風(fēng)力發(fā)電機(jī)平臺(tái)的一側(cè)或兩側(cè)，其坡度較大（圖1）。破損山體大量為石質(zhì)邊坡，在石質(zhì)邊坡上面，植被種類單一且數(shù)量稀少，少量土質(zhì)邊坡存在滑坡、墜石、水土流失嚴(yán)重的現(xiàn)象。

石質(zhì)邊坡目前采用較多的治理方法掛鍍鋅鋼網(wǎng)客土噴播（圖2、圖3），這種方法是生物治理措施和工程技術(shù)相互結(jié)合的綜合性防護(hù)技術(shù)，主要適用于立地條件較差的土石混合邊坡和全石邊坡。掛網(wǎng)噴播的技術(shù)原理主要是使用固定鋼網(wǎng)技術(shù)和客土加混粘結(jié)劑，將客土與石質(zhì)坡面緊貼，同時(shí)，通過調(diào)配有機(jī)物，將土壤的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)趨于平衡，從而重建和恢復(fù)了受損山體的生態(tài)防護(hù)功能，為植物創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境。其中主要的技術(shù)方法是將石質(zhì)坡面的雜物清除后掛鍍鋅鋼絲網(wǎng)，并用錨桿固定。然后將保水劑、肥料、粘合劑等和谷殼、木屑等有機(jī)肥加入土壤中攪拌充分。噴播厚度至少11cm，其中基層厚8cm，表層厚3cm。

土質(zhì)邊坡目前多采用植草護(hù)坡進(jìn)行治理，主要方法：一是清除坡面雜物；二是按照相應(yīng)的密度布置草皮或播撒草種。此種方法植物在土壤中生長(zhǎng)需要一定的時(shí)間，前期的覆蓋程度會(huì)比較地。

路塹邊坡的治理主要采用藤本護(hù)坡，如地錦、爬山虎、絡(luò)石等，在坡面或坡角處按照相應(yīng)的密度種植，以起到保護(hù)坡面的目的。為加快坡面的植物覆蓋速度，可同時(shí)坡面下部使用攀藤類植物，坡面上部可使用懸掛枝類植物，并設(shè)置排水溝和攔石壩予以輔助治理。同時(shí)在棄石渣處上部，為了將地表水引到路基并排出，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓闆r及該地段的匯水面積，依據(jù)立地條件設(shè)置一條或幾條截水溝，溝深0.5～0.7m，溝底面寬度0.6m左右。并可在棄石渣場(chǎng)地內(nèi)，開挖排水溝，其形式為樹枝狀，同時(shí)要求其主溝方向要與山體滑動(dòng)方向一樣，為避免山體滑動(dòng)排水溝斷裂使水下滲。排水溝的尺寸可略小于截水溝。此外，在棄石渣處地勢(shì)比較陡的，可沿等高線砌攔石壩，建水平帶、整理亂石、種草植樹[5]。

3.1.2.2 陡坡 由于地理環(huán)境的限制，路基施工中，巖石開挖出現(xiàn)石渣沿脊拋出，造成部分林地上的植被破壞并形成陡坡。牛草山破損山體陡坡主要分為坡度在25～45°和坡度大于45°兩種。針對(duì)坡度在25～45°的陡坡可使用掛三維網(wǎng)客土噴播的方法。此方法主要適用于坡度在45°以下的巖質(zhì)和土質(zhì)山體的綠化，特別適合于土石混填的山體和土質(zhì)貧瘠的山體，采用“掛三維網(wǎng)客土噴播”的方式可以提高種草質(zhì)量和防止沖刷。在此種植區(qū)域，一是要對(duì)坡面進(jìn)行修整并做簡(jiǎn)單的修整；二是削掉特別凸起的山體，對(duì)凹陷的區(qū)域要用石塊填充，使坡面基本平整；三是保持排水通暢，建造截水溝和排水溝等，防止山體滑坡；四是布置三維網(wǎng)，將種子和處理好的基質(zhì)噴播在三維網(wǎng)內(nèi)，蓋上無紡布，在開挖后穩(wěn)定度不高的軟巖、巖堆、散體巖、碎裂巖等不適合綠化的地方及坡度大于45°的陡坡采用掛鍍鋅鋼網(wǎng)客土噴播。

3.1.2.3 平臺(tái) 平臺(tái)是山體中最為平坦的地形，其路面結(jié)實(shí)、平整，不易流失和塌陷，風(fēng)力發(fā)電機(jī)平臺(tái)周圍植被稀少，路面均是機(jī)械車輛碾壓過的痕跡。平臺(tái)的治理方法主要為植物栽植，多選用生命力強(qiáng)、適應(yīng)力強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種，最好是選用地上部分較矮，根系發(fā)達(dá)，固土性好，耐貧瘠和干旱的樹種。

3.2 植物種類選擇及配置模式

3.2.1 植物種類選擇的原則 植物恢復(fù)措施具有優(yōu)化水資源、調(diào)節(jié)氣候和改善土壤肥力、減輕侵蝕等作用，但新栽種的林草植被發(fā)揮效益所需時(shí)間較長(zhǎng)，所以植被恢復(fù)成敗的關(guān)鍵在于樹種的選擇。牛草山風(fēng)電場(chǎng)受損山體植被恢復(fù)應(yīng)根據(jù)立地條件、森林植被演替規(guī)律來選擇樹種，應(yīng)采取以下原則：（1）鄉(xiāng)土樹種為主，外來樹種為輔。參照地帶性森林群落的種類組成，選擇有價(jià)值的、適生的、接近演替頂極的鄉(xiāng)土群種或優(yōu)勢(shì)種和經(jīng)馴化能適應(yīng)該地生境、能正常完成其生長(zhǎng)發(fā)育過程的優(yōu)良外來樹種，盡可能考慮生長(zhǎng)速度快、根系發(fā)達(dá)、病蟲害少、耐蔭、耐干燥、耐瘠薄、擴(kuò)繁能力強(qiáng)等特性的喬木、灌木、草本[6]。（2）適地適樹原則。按照立地條件分類，要堅(jiān)持立地條件和樹種的生物學(xué)特性相一致，做到適地適樹選擇目標(biāo)樹種。（3）重視植物種間關(guān)系。此項(xiàng)目目的是構(gòu)建生態(tài)功能完善、景觀多樣性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的植物群落，所以在栽植樹木的時(shí)候必須注重植物的合理搭配。

3.2.2 植物種植方式 牛草山風(fēng)電場(chǎng)破損山體修復(fù)工程植被應(yīng)選擇適合大別山區(qū)氣候條件、耐貧瘠、生長(zhǎng)速度快等樹種，以對(duì)鄉(xiāng)土植物且土壤具有較強(qiáng)改良作用的樹種為主。同時(shí)，考慮到牛草山風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)風(fēng)速大以及升壓站區(qū)自身的安全，在最大程度保留原物種植被的前提下，除回栽喬木外，一般不選擇栽種其他喬木。宜選擇抗風(fēng)、抗旱能力強(qiáng)的灌草種作為植被恢復(fù)的新物種。灌木對(duì)水、肥的需求較少，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)小氣候的改善作用明顯；草本植物生長(zhǎng)較快，適應(yīng)性強(qiáng)，并對(duì)涵養(yǎng)土壤中的水分有積極的作用[8]。此外，還應(yīng)適當(dāng)考慮植物種類多樣性及觀賞性[5]。植物種類太過單一，不僅抵御病蟲害能力弱，水保效益較差，而且導(dǎo)致景觀效果呆板或蒼白。增加植物的多樣性，并配以風(fēng)電場(chǎng)上高聳的旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，或可促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)的發(fā)展。根據(jù)因地制宜的原則，適宜牛草山風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)的喬木有：黃山松、欒樹、槐樹、女貞等；灌木有胡枝子、傘房決明、爬山虎、迎春、莢蓮、檵木、闊葉箬竹、火棘等；草本層植物主選植物種為蒿草、羊茅、發(fā)草、剪股穎、狗牙根、百喜草、黑麥草、白三葉、蕨類等。

3.3 撫育管理 在牛草山風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)區(qū)域內(nèi)，由于受損的山體其立地條件極差，植物栽植后要加強(qiáng)管理，采用一定的撫育措施來鞏固和完善山體復(fù)綠的成果。其主要手段如下：

3.3.1 修枝整形 綠化植物種植成活后，為了使藤蔓快速均勻地覆蓋整個(gè)受損山體，減去植物頂部，有利于其多分枝，然后將枝條引導(dǎo)固定于多個(gè)方向。

3.3.2 及時(shí)澆水 由于受損山體的立地條件的特殊性，保證水分的充足的供應(yīng)是山體坡面綠化成功的關(guān)鍵。通常不可能進(jìn)行人工供水，只能靠天然水源，在坡頂修建蓄水池，立陡壁植生籃和植生槽的微灌設(shè)施，以達(dá)到坡面溝道常年流水。

3.3.3 土壤施肥 破壞山體植物生長(zhǎng)的限制因子之一，土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏。為使植物快速生長(zhǎng)，種植基質(zhì)宜選用中性或微酸性肥沃、疏松的壤土，并在其中添加肥料。

3.3.4 種草覆蓋澆水 在噴播后覆蓋草簾以增溫保濕，種植完后必須每天對(duì)其進(jìn)行澆水，保持土壤濕潤(rùn)，兩個(gè)月覆蓋率90%以上成坪后可逐漸減少澆水次數(shù)。

3.3.5 封山育林 種植后的管理，應(yīng)實(shí)施封山育林和封山育草措施，避免人畜的干擾和破壞，給栽植的植物品種以休養(yǎng)生息的時(shí)間，促進(jìn)植被的恢復(fù)，以期形成喬木林、灌木林和植物種類較為豐富的草地[7]。

3.3.6 養(yǎng)護(hù)管理 造林后連續(xù)撫育3年，并加強(qiáng)管護(hù)，防止人畜破壞和山林火災(zāi)的發(fā)生，將枯枝落葉置于侵蝕溝內(nèi)，減少?zèng)_刷，加快草本植物的生長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

牛草山風(fēng)電場(chǎng)植被恢復(fù)工程不僅是一個(gè)生態(tài)恢復(fù)工程，也是一個(gè)景觀恢復(fù)工程，必須從工程的可持續(xù)的生態(tài)效益出發(fā)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)自然優(yōu)美且可長(zhǎng)期發(fā)揮生態(tài)效益的景觀工程，著重重建景觀優(yōu)美、生態(tài)和諧的生態(tài)系統(tǒng)，切實(shí)做到經(jīng)濟(jì)合理、注重實(shí)效。在實(shí)際的綠化建設(shè)中，要以自然演替的規(guī)律為準(zhǔn)則，堅(jiān)持適地適樹、因地制宜的原則進(jìn)行樹種選擇及修整地形，樹種選擇時(shí)要以鄉(xiāng)土樹種為主，外來樹種為輔。此外，在牛草山破壞山體植被恢復(fù)與重建過程中，要以生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)，遵循可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)優(yōu)先的原則，采取科學(xué)合理的生物和工程措施，以維持地方生態(tài)安全，提高綠化覆蓋率，重構(gòu)山體植被和提升環(huán)境生態(tài)質(zhì)量為目標(biāo)。在確保生態(tài)效益的同時(shí)，也應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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（責(zé)編：張宏民）