太原市山體破損面生態(tài)治理技術(shù)方法

荀俊杰

（太原市林業(yè)工作站）

近年來，大規(guī)模的國(guó)土綠化行動(dòng)，使太原市東西山的綠色鋪底已經(jīng)完成，生態(tài)面貌發(fā)生了翻天覆地的變化，為省城居民親近自然和休閑娛樂提供了絕佳的場(chǎng)所。隨之而來，區(qū)域內(nèi)多年來因采礦、修路等形成的山體破損面也逐漸突顯出來，與營(yíng)造的綠色背景形成了強(qiáng)烈的反差。據(jù)《太原市東西山綠化區(qū)開山采礦面生態(tài)綜合治理工程實(shí)施方案》資料顯示，截至2006年底，在東西山綠化區(qū)及環(huán)城高速公路可視范圍內(nèi)，因開山采礦造成的破壞面積達(dá)1 000 hm2，形成的直立石壁面達(dá)130余萬m2；在六城區(qū)范圍內(nèi)，破壞面積近2 000 hm2；在全市范圍內(nèi),破壞面積達(dá)到4 000余hm2；在晉源區(qū)邊山一帶，因私挖濫采造成山體裸露程度令人觸目驚心；在汾河水庫(kù)、汾河二庫(kù)、蘭村水源保護(hù)地控制范圍內(nèi)，破壞情況亦十分嚴(yán)重?？梢哉f，開山采石面對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，已成為太原建設(shè)創(chuàng)新型城市、生態(tài)園林城市和優(yōu)化發(fā)展環(huán)境的瓶頸。有效遏制開山采石面對(duì)城鄉(xiāng)環(huán)境的破壞和不利影響，加強(qiáng)對(duì)植被恢復(fù)理論和技術(shù)的研究，采取強(qiáng)有力的生態(tài)綜合治理措施，迫在眉睫，勢(shì)在必行。為了徹底改變城市周邊山區(qū)滿目瘡痍的狀況，太原市進(jìn)行了山體破損面生態(tài)修復(fù)的大膽嘗試，取得了可喜的成果。本文主要對(duì)太原市山體破損面生態(tài)修復(fù)的技術(shù)方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)，以期為類似工程的實(shí)施提供借鑒與參考。

1 山體破損面形成的原因

1.1 礦產(chǎn)開發(fā)

太原市礦產(chǎn)資源豐富，尤其東西兩山蘊(yùn)藏著大量的煤、鋁礬土、石灰石等礦產(chǎn)資源。新中國(guó)成立后，隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，特別是改革開放后礦產(chǎn)資源的高強(qiáng)度開發(fā)，大量煤礦、鋁礦、采石場(chǎng)等如雨后春筍般出現(xiàn)，在滿足經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，也因開挖堆積，毀壞植被，在市域的東西山形成了大小不一、星羅棋布的山體破損面，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來了不可估量的損失。

1.2 道路建設(shè)

隨著植樹造林力度的不斷加大和生態(tài)旅游循環(huán)圈的逐步形成，山區(qū)防火通道和旅游路建設(shè)不斷加快。新開的道路在帶給人們便捷和欣賞美景的同時(shí)，也因開挖與堆積，形成了一些新的不堪入目的山體破損面。

2 山體破損面對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

山體破損面，不僅嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和生態(tài)景觀，而且極易發(fā)生山體滑坡、坍塌、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。零散分布的山體破損面，大多地形復(fù)雜，巖石破碎松動(dòng)，因雨水的長(zhǎng)期沖刷和風(fēng)力侵蝕，其表面土壤稀少，多為裸露的巖面和陡坡，自然條件極為苛刻，單靠植物群落自身演替根本無法完成生態(tài)修復(fù)。為了最大限度地消除破損面對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，全面構(gòu)建立體綠化新格局，最終實(shí)現(xiàn)“讓森林走進(jìn)城市，讓城市擁抱森林”的目標(biāo)，采用工程措施與生物措施相結(jié)合的方式，對(duì)山體破損面進(jìn)行治理勢(shì)在必行。

3 山體破損面生態(tài)治理技術(shù)方法

傳統(tǒng)的山體破損面治理，主要采用排險(xiǎn)、固坡、修建護(hù)坡和加筑擋墻等土建工程措施。該方法治理后的坡面比較穩(wěn)定，但建設(shè)成本高、耗時(shí)長(zhǎng)，且治理后的坡面極為單調(diào)，生態(tài)景觀不能零人滿意。

目前，山體破損面的生態(tài)治理方法得到了更為廣泛的應(yīng)用。該方法遵循近自然綜合治理及生態(tài)修復(fù)理念，在整理破損地形的基礎(chǔ)上，采用生態(tài)恢復(fù)新型技術(shù)措施，在治理坡面上營(yíng)造地被植物、固坡植物和水土保持植物，從而形成生態(tài)擋墻。通過植物所特有的保持水土、涵養(yǎng)水源等特性，來穩(wěn)定和美化修復(fù)坡面，增強(qiáng)了邊坡的生態(tài)景觀效果和綜合治理效果。相比傳統(tǒng)方法，生態(tài)治理方法可選擇的植物種類較多，建設(shè)成本較低，工序也較簡(jiǎn)單，而且治理后坡面上繁茂的植物群落也可形成獨(dú)特的景觀。常見山體破損面的生態(tài)治理方法主要有鑿巖打坑栽植喬灌、生態(tài)噴播植物、栽植攀援植物、反坡條帶植樹和構(gòu)筑生物擋墻等5種，現(xiàn)將其技術(shù)方法介紹如下。

3.1 鑿巖打孔栽植喬灌

3.1.1 適用范圍

這種方法，適用于坡度＜70°的風(fēng)化巖或土石質(zhì)坡面破損面。

3.1.2 施工工序

首先，整理坡面，將不穩(wěn)定石塊等雜物清除；然后，架設(shè)云梯，按照從上到下的順序，沿等高線在坡面上鑿斜孔；最后，客土栽植營(yíng)養(yǎng)缽苗木。

3.1.3 苗木選擇

可選擇1.5 m高油松、側(cè)柏、黃櫨、紫葉矮櫻等喬灌木。

3.1.4 打孔規(guī)格與株行距

打孔規(guī)格：50 cm×50 cm×40 cm；株行距：1.5 m×2 m或1.5 m×3 m。

3.1.5 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

一是鑿斜孔時(shí)，鑿孔方向?yàn)槠旅媾c其水平夾角平分線方向，可多截流雨水進(jìn)入樹坑；二是栽植樹木后的兩年養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，必須根據(jù)氣候條件適時(shí)用高壓水車噴水，以確保苗木成活和恢復(fù)正常生長(zhǎng)。

3.2 生態(tài)噴播植物

3.2.1 適用范圍

這種方法，適用于坡度＜90°的土質(zhì)坡面破損面。

3.2.2 施工工序

首先，清理平整坡面；其次，在治理坡面上鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)，并用直徑14 cm主錨桿和12 cm的輔錨桿進(jìn)行固定，主錨桿每3 m2釘一根，輔錨桿每1 m2釘一根；然后，將植物種子、生黃土、土壤改良材料（木纖維、草炭土、植物膠、有機(jī)肥料和保水劑等）均勻混合形成噴播基材；第四，使用移動(dòng)式泥漿攪拌噴射機(jī)將基材噴射到施工坡面上，形成客土覆蓋層；第五，噴播完成后，用塑料膜將噴射面覆蓋，直至植物種子萌發(fā)80%以上。

3.2.3 植物選擇

草本可選擇紫花苜蓿、小冠花、冰草、高羊茅等；灌木可選擇紫穗槐、沙棘、胡枝子和檸條等。

3.2.4 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

一是發(fā)芽率測(cè)定合格的種子方可使用，噴播前首先對(duì)種子進(jìn)行催芽處理（可采取清水浸泡法，即將種子浸泡在干凈的清水中，浸泡時(shí)間2-3 d，浸種時(shí)要注意每日換水1-2次。也可進(jìn)行溫水浸種，即將種子浸入40℃左右的溫水中，浸泡24 h。浸種結(jié)束后，將種子撈出放置在溫暖潮濕的地方進(jìn)行催芽，待種子部分露白時(shí)，即可播種；二是營(yíng)養(yǎng)土要提純，避免參雜其他草籽；三是噴播時(shí)間一般選擇在4-5月，此時(shí)氣候適合種子的發(fā)芽和快速生長(zhǎng)；四是噴播種子要求灌、草相結(jié)合，可適當(dāng)加大灌木種子比例，這樣既能使綠色快速覆蓋坡面，也能體現(xiàn)季相變化，可以有效增加治理后坡面的生態(tài)景觀效果。

3.3 栽植攀援植物

3.3.1 適用范圍

這種方法，適用于坡面較長(zhǎng)、坡度較陡，局部＞90°的硬質(zhì)巖石立面或斷崖破損面。

3.3.2 施工工序

首先，清理坡面，去除不穩(wěn)定石塊；其次，沿坡腳向外2-3 m處挖植生槽，植生槽平行于巖面，槽寬1.2 m、深0.5 m；再次，在植生槽靠近坡腳一側(cè)外10 cm處與破損面上部離邊緣不小于2 m處各釘一根16 mm×700 mm鐵釘，并用3 mm雙股鍍鋅帶刺鐵絲連接，并用相同方法沿植生槽方向每隔0.5-0.8 m拉一根鍍鋅刺絲；然后，應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)土并栽植攀援植物，株距0.5-0.8 m；最后，進(jìn)行圍堰，圍堰時(shí)注意垂直于植生槽，兩側(cè)按地形找平隨機(jī)隔斷底，且低于植生槽兩側(cè)圍堰，灌溉時(shí)可選擇高處進(jìn)行慢速流灌。

3.3.3 植物選擇

可選擇紫藤、山蕎麥、紅花薔薇和爬山虎等植物。

3.3.4 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

一是坡長(zhǎng)較長(zhǎng)超過30 m的破損面，要分級(jí)進(jìn)行治理，可在坡面較緩部位整出寬1.5-2 m的水平條帶，用于栽植攀緣植物和固定上下兩級(jí)的鍍鋅鐵釘；二是栽植后的第二年春季需用草繩或麻繩將藤本植物新梢固定到3 mm粗雙股鍍鋅刺絲上，引導(dǎo)藤本植物盡快沿著刺絲向上生長(zhǎng)。

3.4 反坡條帶植樹

3.4.1 適用范圍

這種方法，適用于采礦后形成的土石質(zhì)松散的坡面，或修路形成的堆滿建筑垃圾、石塊等雜質(zhì)的下邊坡。

3.4.2 施工工序

首先，將邊坡放緩至60°以下，對(duì)于堆滿石塊等雜質(zhì)缺少土壤的區(qū)域要先覆蓋1.5 m厚的種植土；其次，沿等高線從上至下將坡面修筑成行距2 m、寬2 m的反坡條帶，條帶向內(nèi)傾斜一定角度，外沿培??；再次，按照株距1.5-2 m在條帶內(nèi)開挖種植穴；最后，栽植苗木。

3.4.3 苗木選擇

選擇1.5-2m高油松或側(cè)柏喬木樹種，株行距2m×2 m；選擇1.2-1.5 m高金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、黃櫨、丁香、連翹等灌木樹種，株行距1.5 m×2 m。

3.4.4 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

地質(zhì)松散區(qū)域條帶外緣可堆積沙袋，以穩(wěn)定條帶結(jié)構(gòu)。

3.5 構(gòu)筑生物擋墻

3.5.1 適用范圍

這種方法，適用于坡度較大，坡長(zhǎng)小于5 m的硬質(zhì)巖石立面或斷崖破損面。

3.5.2 施工工序

首先，清理坡面，去除不穩(wěn)定石塊等雜物；其次，沿坡腳向里開始挖4-5行樹坑，規(guī)格依次按3 m×3 m、3 m×2 m、2 m×2 m株行距整條帶坑，樹穴規(guī)格分別為120 cm×120 cm×100 cm、100 cm×100 cm×80 cm、60 cm×60 cm×50 cm，行與行之間“品”字形排列；最后，完成苗木栽植，靠近坡腳的內(nèi)側(cè)一二行栽植胸徑5-8 cm、苗高5-6 m的新疆楊或銀杏，三四行栽植高度3-3.5 m的油松或白皮松，第五行栽植高度1.5-1.8 m的紫葉李、紫葉矮櫻等小喬木。

3.5.3 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

一是合理布置植株，使4-5排植株的樹冠完全遮擋住巖石立面；二是如5排樹仍無法完全遮擋其破損面時(shí)，可適當(dāng)增加栽植的排數(shù)。

4 經(jīng)驗(yàn)與措施

4.1 因地制宜應(yīng)用各種生態(tài)治理方法

山體破損面的生態(tài)治理方法種類繁多，要充分考慮待治理破損面的質(zhì)地、坡長(zhǎng)、坡度等立地因子，因地制宜確定治理方法，以達(dá)到事半功倍的效果。例如，對(duì)土石質(zhì)地疏松且坡度較緩的坡面，適宜采用反坡條帶法；對(duì)坡面較平整、坡度較陡的土質(zhì)坡面，適宜采用生態(tài)噴播法；對(duì)風(fēng)化巖或土石質(zhì)坡面，宜采用鑿巖打孔法；對(duì)堅(jiān)硬石質(zhì)高陡破損面，適宜采用栽植攀援植物法。治理過程中既要充分利用各種治理方法的優(yōu)點(diǎn)，也可根據(jù)實(shí)地條件將不同的治理方法綜合運(yùn)用。比如噴播后第二年采用鑿巖打坑方式補(bǔ)栽檸條、爬山虎等植物，可以起到立竿見影的效果。

4.2 采用多種措施創(chuàng)造穩(wěn)定的植物生長(zhǎng)環(huán)境

山體破損面往往水土流失嚴(yán)重，營(yíng)養(yǎng)匱乏，苗木的生長(zhǎng)環(huán)境極為苛刻，所以，在栽植和養(yǎng)護(hù)階段必須加強(qiáng)水分和養(yǎng)分的供應(yīng)，以確保栽植苗木的成活。一是苗木全部選用營(yíng)養(yǎng)缽苗木，栽植前進(jìn)行浸水處理，栽植時(shí)施用保水劑且必須脫杯；二是為防止水土流失，注意在治理破損面的上方沿垂直于等高線方向開辟排水槽，以避免雨水直接沖刷的干擾，促使破損坡面盡快形成穩(wěn)定的植物群落；三是后期養(yǎng)護(hù)非常重要，施工隊(duì)伍必須配備噴射高度30 m以上的高壓水車，每年生長(zhǎng)季開始前，水中可滲入一定比例的N、P、K復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液，干旱期更要適時(shí)噴水，以保證植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分和水分。

4.3 科學(xué)選擇苗木種類非常關(guān)鍵

在選擇苗木和種子時(shí)，需考慮多方面的因素：一是能在當(dāng)?shù)亓己玫厣L(zhǎng)，有一定的耐貧瘠性和抗旱性；二是根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)迅速，易形成覆蓋層；三是要注意各植物種類之間有一定的相互營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，以便形成比較穩(wěn)定的植物群落，減小養(yǎng)護(hù)工作量；四是種子容易獲取，具有施工上的可操作性。

4.4 提高安全防范意識(shí)十分重要

山體破損面生態(tài)治理工作條件艱苦，且隨時(shí)有落石、垮塌等危險(xiǎn)，要合理安排工序，高空作業(yè)必須佩戴安全帽和腰系安全繩，道路旁作業(yè)要擺放警示標(biāo)志，以確保安全施工。

4.5 礦山開采企業(yè)必須積極配合

礦山開采企業(yè)必須按相關(guān)要求足額繳納植被恢復(fù)費(fèi)，用于開采后廢棄礦山的治理。此外，制定科學(xué)的開采規(guī)程也至關(guān)重要，要求采礦企業(yè)必須將開采面或廢料堆放緩為小于30°的坡面，以減小后期治理的難度。

4.6 防火通道建設(shè)需與山體破損面生態(tài)治理有機(jī)組合

隨著林業(yè)生態(tài)建設(shè)和生態(tài)旅游業(yè)的不斷發(fā)展，防火通道等基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷跟進(jìn)。在建設(shè)防火通道的同時(shí)，為減少新增山體破損面對(duì)環(huán)境的影響，可采用“1+4”模式，即“修一條防火通道+高標(biāo)準(zhǔn)通道綠化+兩側(cè)破損面的治理+可視荒山的高標(biāo)準(zhǔn)綠化”。