山體棕地景觀生態(tài)修復(fù)研究

楊子藝　王蕾　劉磊

摘要? 隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城市發(fā)展對(duì)自然資源的需求量不斷增加，人類的過度開采導(dǎo)致越來越多的山體棕地出現(xiàn)。無序的開采不僅造成了大量陡坡巖面裸露，惡化了城市的自然生態(tài)環(huán)境，而且引發(fā)了滑坡、塌方等潛在的安全隱患。隨著人們生態(tài)保護(hù)意識(shí)的覺醒以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，如何對(duì)山體棕地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)已成為城市發(fā)展中急需解決的問題之一。介紹了山體棕地的相關(guān)概念和分類，分析了山體棕地產(chǎn)生的原因及危害，并列舉了山體棕地的主要生態(tài)修復(fù)方式和技術(shù)，以期為山體棕地修復(fù)實(shí)踐做出一定的理論貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞? 棕地;山體棕地;生態(tài)修復(fù)

中圖分類號(hào)? TU984.11+5??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

文章編號(hào)? 0517-6611（2019）24-0205-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.062

Study on Ecological Restoration of Mountain Brown Landscape

YANG Zi-yi， WANG Lei， LIU Lei? （College of Horticulture and Landscape Architecture， Southwest University， Chongqing 400715）

Abstract? With the acceleration of urbanization and the rapid growth of social economy in China， the demand for natural resources in urban development is increasing. Over-exploitation of human beings has led to more and more brown hills， which has a tremendous impact on urban environmental safety and ecological landscape. Un-orderly mining not only caused a large number of steep slope rock surface exposure and worsened the natural ecological environment of the city， but it also caused potential safety hazards such as landslides and landslides. With the awakening of peoples ecological protection consciousness and the proposal of sustainable development strategy， how to restore the mountain brown land ecologically has become one of the urgent problems in urban development. This paper first introduced the related concepts and classification of mountain brown land， analyzed the causes and hazards of mountain brown land， and then listed the main ecological restoration methods and technologies of mountain brown land based on greening measures， so as to provide theoretical basis for the restoration practice of mountain brown land.

Key words? Brown land;Mountain brown land;Ecological restoration

作者簡(jiǎn)介? 楊子藝（1995—），女，四川成都人，碩士研究生，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

收稿日期? 2019-07-09

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)與生態(tài)保護(hù)間的沖突日漸激烈。以前無序的開采行為導(dǎo)致大量山體被挖掘、破壞，到處都是裸露的崖壁和采石坑。在快速城市化的背景下，隨著城市規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，許多被破壞的山體進(jìn)入城市規(guī)劃建設(shè)的范圍內(nèi)。此外，由于我國(guó)是一個(gè)多山國(guó)家，高原、丘陵、山地的總面積約占國(guó)土面積的60%～70%[1]，部分山地城市還因市政建設(shè)的原因而出現(xiàn)山地植被破壞、水土流失、景觀破碎等其他生態(tài)問題。

習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中提出的“青山綠水就是金山銀山”理念，充分體現(xiàn)了良好生態(tài)環(huán)境的重要性。山體棕地是生態(tài)文明建設(shè)過程中不容忽視的重要問題。首先，由于開采留下的受損巖石面缺乏植被覆蓋，在風(fēng)雨侵蝕的作用下，空氣中懸浮著大量的灰塵，嚴(yán)重降低了城市的空氣質(zhì)量;其次，隨著山體棕地表面原始植被遭到持續(xù)的破壞，原本的水土保持功能漸漸消失，植物不能繼續(xù)生長(zhǎng)，不能與城市的整體景觀相融合;更重要的是一些山體較陡峭或結(jié)構(gòu)不良的山體，還會(huì)帶來滑坡、塌方等安全問題，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生直接的威脅。因此，山體棕地的生態(tài)修復(fù)已成為城市建設(shè)發(fā)展中亟待處理的問題之一。

1? 相關(guān)概念

1.1? 棕地? 棕地，又稱“廢棄地”，最早出現(xiàn)在1980年美國(guó)的《環(huán)境應(yīng)對(duì)、賠償和責(zé)任綜合法》中，一般是指“廢棄及未重新使用的工業(yè)用地，或已知、疑似遭受污染的土地”。隨著經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，許多地區(qū)工業(yè)活動(dòng)逐漸停滯，由此產(chǎn)生了大量被廢棄的工業(yè)生產(chǎn)地及其相關(guān)用地[2]。

1.2? 山體棕地

山體棕地屬于棕地的一類，是大規(guī)模工業(yè)化建設(shè)環(huán)境下的產(chǎn)物。狹義上講，山體棕地主要包括由于開發(fā)建設(shè)、挖山采石等人類活動(dòng)而形成的閑置或廢棄采石場(chǎng)和取土場(chǎng)、廢棄邊坡、開挖邊坡和坑道等[3];廣義上講，山體棕地還包括滑坡、泥石流等自然災(zāi)害對(duì)山體產(chǎn)生破壞并因此形成的以裸露邊坡為主的山體形式[4]?？偟膩碚f，山體棕地由3個(gè)不可缺少的因素組成：第一，有山體，不包括平地、平地上的建筑物基坑;第二，沒有植被，或者只有極少的天然植被;第三，受到人為因素破壞。

2? 山體棕地分類

2.1? 按形成原因劃分

因人為原因造成的山體棕地可分為遺留地和廢棄采石場(chǎng)2種[5]。①遺留地對(duì)山體的自然景觀的破壞作用較小，因水庫(kù)和道路等建設(shè)造成山體表面被破壞，坡度較小，邊坡較短，裂隙較多，部分有殘積土，景觀恢復(fù)相對(duì)容易。

②廢棄采石場(chǎng)對(duì)山體的自然山地景觀破壞作用相對(duì)較大，由于損壞的地表是人為采石造成的，所以高度一般為20～100 m，巖石表面不規(guī)整，坡度大，裂隙少，無土，植被難以恢復(fù)。

2.2? 按地表特征劃分

根據(jù)山體地表的土壤與石塊的組成比例可分為3類。①土質(zhì)山體棕地。由于土質(zhì)較軟，控制治理難度較低，土質(zhì)山體的生態(tài)修復(fù)相對(duì)容易。土層薄、肥力低是此類山體棕地的主要特點(diǎn)，一般可采用植被修復(fù)法恢復(fù)山體自然景觀。②碎石及棄石山體棕地。碎石及棄石山體通常由遺留的泥石堆、亂石堆等組成，大部分地表都是碎裂的，坡底和坡頂覆蓋著土壤，可利用客土填充的方法種植灌木和喬木進(jìn)行恢復(fù)。③石質(zhì)山體棕地。此類山體棕地的主要特征是地表幾乎無土，裂縫少，這種情況下植物生長(zhǎng)難以控制，修復(fù)難度大。一般可以種植垂懸、攀援類植物并結(jié)合工程技術(shù)措施進(jìn)行綜合治理。

2.3? 按山體巖性劃分

根據(jù)山體巖性劃分，山體棕地可分為硬質(zhì)巖和軟質(zhì)巖2種。廢棄采石場(chǎng)屬于硬質(zhì)巖，以花崗巖、大理巖、石灰?guī)r類為主，一般采取工程措施結(jié)合綠化措施的修復(fù)方法。遺留地則屬于軟質(zhì)巖，以風(fēng)化巖類為主，其修復(fù)主要依靠植被[6]。

3? 山體棕地形成的原因

3.1? 城市的迅速擴(kuò)張? 生產(chǎn)力的發(fā)展導(dǎo)致城市的迅速擴(kuò)張，在城市擴(kuò)張進(jìn)程中，為滿足大量的房地產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)基礎(chǔ)建設(shè)的需要，城市周邊許多山體遭受破壞，造成大量山體陡坡巖面裸露，采石坑遍布。

3.2? 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的衰退和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整? 隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，在第三產(chǎn)業(yè)和文化軟實(shí)力的政策引導(dǎo)下，鋼鐵、冶金、煤礦、建材等污染企業(yè)開始逐步衰落。城市周圍留下許多廢棄地，山體棕地亦是其中之一。

4? 山體棕地的危害

4.1? 誘發(fā)災(zāi)害，侵占土地資源? 大規(guī)模的人為干擾破壞了土石結(jié)構(gòu)體系，容易造成滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，甚至加劇了荒漠化的形成。此外，工業(yè)垃圾堆積也會(huì)造成地表植被破壞。

4.2? 污染物擴(kuò)散? 劇烈的工業(yè)活動(dòng)進(jìn)一步破壞山體表面，地表植被的破壞降低了植物滯留沙塵的能力。工業(yè)活動(dòng)中的有害重金屬元素容易與地表水和空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，從而形成有害粉塵和氣體。粉塵和其他污染物將會(huì)隨著季風(fēng)而擴(kuò)散，降低空氣質(zhì)量，污染物通過氣體沉積擴(kuò)散，威脅到該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的安全。

4.3? 景觀破碎化嚴(yán)重? 工業(yè)生產(chǎn)初期，工業(yè)活動(dòng)中的科技含量低，采用粗放的生產(chǎn)管理模式，對(duì)生態(tài)環(huán)境考慮不足，過分追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)污染物一般不經(jīng)處理直接排放或堆放在場(chǎng)地內(nèi)。棕地工業(yè)活動(dòng)的頻繁發(fā)生，使得景觀特征從均質(zhì)化變?yōu)楫愘|(zhì)化。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，地表景觀被破壞，出現(xiàn)大量工業(yè)遺址（如尾礦庫(kù)、礦坑、棄渣場(chǎng)、陡壁、空區(qū)等），將場(chǎng)地變得百孔千瘡、瘡痍滿目。

4.4? 動(dòng)植物棲息地遭到破壞，生物多樣性降低

工業(yè)垃圾的堆積會(huì)嚴(yán)重破壞植物的生存環(huán)境，土質(zhì)的下降會(huì)影響植物的自然生長(zhǎng)。本地植物群落的破壞降低了當(dāng)?shù)刂参镒陨硌萏娴哪芰ΑＩ鷳B(tài)功能的退化伴隨著動(dòng)物生存環(huán)境的破損，造成食物短缺，破壞了食物鏈，加劇了物種數(shù)量的減少。周圍生態(tài)系統(tǒng)的完整性因景觀的破碎化而被破壞，阻礙了動(dòng)物的遷徙，嚴(yán)重影響了它們的生存延續(xù)。

5? 山體棕地景觀生態(tài)修復(fù)方式與技術(shù)

5.1? 生態(tài)工程修復(fù)方式? 在當(dāng)今山體棕地的景觀生態(tài)修復(fù)實(shí)踐中，相關(guān)的生態(tài)工程修復(fù)方式已經(jīng)比較成熟，主要有爆破削坡砌臺(tái)式、臺(tái)地續(xù)坡式、緩坡造林式等。

5.1.1? 爆破削坡砌臺(tái)式。

這是一種通過對(duì)山體進(jìn)行削坡及砌臺(tái)處理，以達(dá)到生態(tài)修復(fù)目的修復(fù)方式。這種方式主要適用于受損地表面較陡、平面腹地較小、頂部無法滿足綠化種植條件的山體棕地[7]（圖1）。較難恢復(fù)的坡度陡峭的山體棕地使用爆破削坡砌臺(tái)法修復(fù)比較適合，但需要爆破和土方搬運(yùn)。一般來說，它更適合于修復(fù)北方的山體棕地。

5.1.2? 臺(tái)地續(xù)坡式。

該方式是利用各類大小形態(tài)不同的天然巖石作為擋土組件，利用石體自身的重量圍擋山坡土體的一種護(hù)坡形式[8]。它可適用于各類邊坡和各種坡度，這類護(hù)坡形式主要適用于土質(zhì)山體棕地或碎石及棄石邊坡山體棕地（圖2）。臺(tái)地續(xù)坡式簡(jiǎn)單穩(wěn)定、靈活多變，不僅能反映自然山體的特點(diǎn)，而且能有效地節(jié)約施工成本。

5.1.3? 緩坡造林式。運(yùn)用直接造林的方式對(duì)于坡度小、以土質(zhì)山體為主的地區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，利用植被恢復(fù)促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的逐步復(fù)蘇。但是，在以石質(zhì)山體為主的地區(qū)，需要使用回填土和種植土壤將厚度滿足植被繁育和生長(zhǎng)基本要求的足量土壤覆蓋在山腳或地表上。另外，對(duì)于坡度較陡的山體，需要構(gòu)造適當(dāng)?shù)淖匀恍葜菇莵頋M足植物種植面的需要，然后利用綠色植物對(duì)破損面進(jìn)行遮擋[9]。

在前期對(duì)植物種類進(jìn)行選擇時(shí)，必須綜合考慮場(chǎng)地自身的自然因素，比如工程位置、地表特征、坡度等以及工程資金、工程周期等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，盡量選擇景觀效果好、具有一定經(jīng)濟(jì)效益的本土植物，在實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地快速?gòu)?fù)綠的同時(shí)兼顧景觀效果的一致性，并能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2? 生態(tài)修復(fù)技術(shù)? 比較常見的山體棕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要包括攀援植被修復(fù)技術(shù)、掛網(wǎng)噴播技術(shù)人工植草技術(shù)、框格客上綠化技術(shù)、植生帶（毯）綠化技術(shù)、“高次團(tuán)?！眹姴ゼ夹g(shù)等。

5.2.1? 攀援植被修復(fù)技術(shù)。由于受破壞的山體棕地地表破壞程度不均，故常有懸崖或陡坡存在。通常來講，適用于攀援植被修復(fù)技術(shù)的山體棕地由于土壤保水保肥力較差的緣故，土質(zhì)比較貧瘠，不適合植物的生存和生長(zhǎng)。攀援植物因其特有的攀援特點(diǎn)，能夠依附于坡度較大的攀爬面向上生長(zhǎng)，故而可大量應(yīng)用于陡壁等垂直面上的綠化。在垂直面底部的基線處挖種植孔，使整個(gè)受損創(chuàng)面可逐漸被“點(diǎn)—線”布局覆蓋。在選擇植物時(shí)，應(yīng)選擇吸附性攀援植物，并且選取的品種應(yīng)當(dāng)有較大的枝葉，以確保良好的綠化效果，如凌霄、薜荔、爬山虎、葛藤等植物，從而實(shí)現(xiàn)山體棕地的快速綠化[9]。由于單層攀援植物覆蓋高度極限在15 m左右，需要采用雙層配置方式在中高邊坡上攀下披，或采用階梯式綠化方式，設(shè)置多層種植槽，以期達(dá)到較好的綠化水平，加速景觀生態(tài)的恢復(fù)。

5.2.2? 掛網(wǎng)噴播技術(shù)。

掛網(wǎng)噴播技術(shù)起源于日本的客土噴播法，是指在邊坡人為的挖鑿定距的楔形溝后，用三維植被網(wǎng)覆蓋在溝內(nèi)所填充的回填土、養(yǎng)分、土質(zhì)改良劑等能為草種生長(zhǎng)提供良好環(huán)境的基質(zhì)物料之上再進(jìn)行噴播植草恢復(fù)的技術(shù)。此方法可以有效解決石質(zhì)山體棕地的生態(tài)修復(fù)問題[10]。這種修復(fù)技術(shù)選擇的植物材料主要為草本植物，如臭蒿和洋甘菊。該方法更適用于大型土石、砂土、土混合型山體。掛網(wǎng)噴播技術(shù)具有應(yīng)用范圍廣、長(zhǎng)草速度快、覆蓋率高、植被茂盛等優(yōu)點(diǎn)，花期時(shí)還能形成獨(dú)特的景觀，具有良好的視覺景觀效果。

5.2.3? 人工植草技術(shù)。

人工植草技術(shù)是一種在山體邊坡上利用人工手段進(jìn)行鋪草皮、播種草種或植樹的傳統(tǒng)植物防護(hù)技術(shù)。該技術(shù)以低成本、易施工著稱。主要應(yīng)用于緩坡、低高度、適合草類生長(zhǎng)的土質(zhì)山體的防護(hù)。不足之處是這種技術(shù)存在植物成活率偏低、施工適應(yīng)性差等問題。

5.2.4? 框格客土綠化技術(shù)。

即用混凝土、框磚在山體斜坡上拼鋪、砌筑一定的形狀，例如正六邊形、方格形等，并在框架磚格內(nèi)放置土袋或種植土等栽植草種，以此來修復(fù)山體棕地?？蚋窨屯辆G化技術(shù)的框磚受力結(jié)構(gòu)合理，能有效分散和緩解邊坡雨水沖刷的強(qiáng)度和速度，可大規(guī)模生產(chǎn)。但該技術(shù)施工繁瑣，通常用于坡度較陡的土質(zhì)山體、易風(fēng)化的巖質(zhì)山體和填土后的山體恢復(fù)，在西南地區(qū)山體使用較多。

5.2.5? 植生帶（毯）綠化技術(shù)。

這是一種將植物種子夾在天然纖維墊或多層無紡?fù)凉た椢锷现苯诱吃谏襟w邊坡表面，以達(dá)到快速?gòu)?fù)綠效果的技術(shù)。這種技術(shù)應(yīng)用于60°以下的砂土類邊坡或土質(zhì)邊坡時(shí)效果較好。種植帶的三維網(wǎng)絡(luò)纖維結(jié)構(gòu)具有防止水土流失、有效防止土壤顆粒運(yùn)動(dòng)、保持植被種子穩(wěn)定均勻分布、節(jié)約播種量、提高綠化效果等優(yōu)點(diǎn)[11]。目前，這種技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于華北地區(qū)的水土保持、邊坡綠化和城市景觀綠化，但在華南地區(qū)極少應(yīng)用。

5.2.6? “高次團(tuán)?！眹姴ゼ夹g(shù)。

“高次團(tuán)?！笔峭ㄟ^特殊的生產(chǎn)技藝制作而成的土壤材料，通過添加植物種子、使用噴霧和機(jī)械操作，生產(chǎn)出最適合植物生長(zhǎng)的土質(zhì)培養(yǎng)基。這種“人造土”為高次團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，持水性強(qiáng)，透氣性和透水性較好，植物能夠在其中生長(zhǎng)，且能夠有效抵御風(fēng)蝕和雨水侵蝕，預(yù)防水土流失。該技術(shù)的施工程序依次為手工成型作業(yè)→清理坡面，清除危石、浮石→打植生孔→壓實(shí)填土→鋪設(shè)植生毯→鋪設(shè)金屬網(wǎng)→固定錨件→鋪設(shè)噴灌系統(tǒng)→噴播施工?！案叽螆F(tuán)?！眹姴ゼ夹g(shù)具有施工快、抗雨水侵蝕、抗風(fēng)蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在噴播后受損山體上不需要覆蓋無紡布，且能夠培育幼苗期極長(zhǎng)的木本植物，適合石質(zhì)和土質(zhì)山體棕地的生態(tài)修復(fù)。

6? 結(jié)語(yǔ)

為了在山體棕地修復(fù)過程中取得較好的生態(tài)和景觀效果，修復(fù)方式和技術(shù)的選擇、植物種類及其配置模式的確定、合理的種植以及后期的維護(hù)和管理是修復(fù)山體生態(tài)環(huán)境和營(yíng)造良好景觀的要點(diǎn)。通過對(duì)山體位置、類型、受損程度、財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)條件的綜合分析，采用平面綠化遮擋、緩坡造林式等修復(fù)方式和人工植草、攀援植物修復(fù)等技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。在植被物料的選擇中，應(yīng)遵循安全性原則、適地適樹原則、生態(tài)性原則、觀賞性原則及經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原則[12]。在配置模式上，結(jié)合不同類型的山體邊坡，科學(xué)利用適合的植物種類進(jìn)行遮擋、連接，并結(jié)合豐富的搭配層次、季節(jié)變化來創(chuàng)造優(yōu)良的景觀。為穩(wěn)定山地的生態(tài)環(huán)境，還需要采取長(zhǎng)期施肥、澆水、修剪、病蟲害防治、再植等養(yǎng)護(hù)管理手段，以確保被修復(fù)山體景觀恢復(fù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

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