陳若虹,童志成,何司彥,賴碧丹
(1.廣州市芳村市政園林建設(shè)工程有限公司,廣東 廣州 510360;2.廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院,廣東 佛山 528216;3.廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,廣西 南寧 530007)
2020 年我國提出2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中,風(fēng)能作為一種潔凈可再生能源,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和開發(fā)潛力。目前,在國內(nèi)外的政策支持和技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)下,陸上風(fēng)電場建設(shè)的規(guī)模仍在擴(kuò)大。
國內(nèi)陸上風(fēng)電場受地理、氣候、土地利用和政策等因素的影響,主要集中在沿海地區(qū)和山區(qū),中國東北、華北、華東、華南、西南、西北等地區(qū)均有分布。各地區(qū)通過政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和市場化機(jī)制等手段,推動(dòng)了風(fēng)電場的快速發(fā)展。圖1 為風(fēng)電場“風(fēng)車花海”景觀。
圖1 風(fēng)電場“風(fēng)車花?!本坝^
風(fēng)電場建設(shè)需進(jìn)行大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)輸、安裝,土地開墾、道路開發(fā)和風(fēng)能裝機(jī)容量的增加對(duì)原有環(huán)境造成了一定擾動(dòng)[1]。且處于風(fēng)速、土壤和植被等多方面的特殊環(huán)境中,因此不可避免地造成原地貌、生態(tài)及植被的破壞,形成空地,地表局部坡度加大,土體結(jié)構(gòu)松散,造成一定的水土流失。其自然生態(tài)恢復(fù)、水土保持工作面臨挑戰(zhàn)。
基于上述問題,本文結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例探索一系列適用于風(fēng)電場環(huán)境的植被自然生態(tài)景觀恢復(fù)綜合技術(shù)措施,對(duì)風(fēng)電場項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展具有一定指導(dǎo)意義。
廣西藤縣大黎一期、東黎(陸貝二期)風(fēng)電場植被恢復(fù)項(xiàng)目,主要包括風(fēng)機(jī)平臺(tái)、進(jìn)場道路、主線道路、支線道路上下邊坡、集電線路區(qū)域、升壓站四周邊坡、臨時(shí)生產(chǎn)生活區(qū)及周邊的修整、覆土、植被恢復(fù)[2]。工作包括大面積客土噴播混合花灌草種,開穴點(diǎn)播、刻槽條播填充生態(tài)袋綠化,栽植攀援植物、灌木、喬木苗以及后期養(yǎng)護(hù)管理。
項(xiàng)目場址原植被主要為八角樹、桉樹、灌木、雜草。
(1)土壤類型。項(xiàng)目場址土壤主要為紅壤和黃壤。紅壤是酸性土壤,富含鐵和鋁氧化物,具有較好的保水保肥能力。黃壤是富含粘粒的土壤,較為肥沃。
(2)土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地以黏土和壤土為主,含有較高的粘粒和細(xì)粒含量,對(duì)水分的保持能力較好,排水性較差。
(3)pH。土壤pH 一般在5.5~6.5,屬于酸性土壤。
(4)養(yǎng)分含量。土壤養(yǎng)分含量較高,尤其是有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量相對(duì)較高,為植物的生長提供了較好的養(yǎng)分基礎(chǔ)。
根據(jù)現(xiàn)場坡度以及不同土質(zhì),有不同施工工藝[3]。主要采用客土噴播植草技術(shù),開穴點(diǎn)播、刻槽條播填充植被培養(yǎng)袋、植苗造林等技術(shù)進(jìn)行快速復(fù)綠保水。
(1)強(qiáng)風(fēng)化巖邊坡采用爬藤種植方式綠化或者掛網(wǎng)客土噴播方式進(jìn)行綠化。
(2)土質(zhì)邊坡,采用開穴或刻槽的工藝,填充固定植被培養(yǎng)袋,采用灌草混種形式混播。局部道路陡峭高邊坡,分階梯種植爬藤類植物,邊坡開穴如圖2 所示。
圖2 邊坡開穴
(3)塊石邊坡綠化,邊坡縫隙較大,坡度較陡,覆土困難,宜采用植被培養(yǎng)袋進(jìn)行綠化。將填土植物生態(tài)袋嵌入碎石坡面上,每個(gè)植被培養(yǎng)袋內(nèi)層配植藤本植物,袋子向外側(cè)的一層附著草籽和灌木種子,發(fā)芽后與藤本植物一并構(gòu)成完善的邊坡植物群落。
(4)碎石混合邊坡綠化,采用覆土、灌草混播方式,表層客土覆土厚度10cm,灌草混播,或者采用植被培養(yǎng)袋種植灌木和藤本植物。
客土噴播是風(fēng)電場復(fù)綠應(yīng)用的一項(xiàng)重要技術(shù)。利用特殊的噴射機(jī)械裝置,將土壤基質(zhì)、種子、肥料、保水材料、黏合劑、穩(wěn)定劑等按照一定比例混合,以壓縮空氣或高壓水柱作為輸運(yùn)介質(zhì),噴射到立地條件惡劣的坡面上,使其在坡面上附著,形成一穩(wěn)定的富營養(yǎng)層系。植物種子在該營養(yǎng)土層中順利生根、發(fā)芽和生長,建立一套以保護(hù)土壤植被為主要內(nèi)容的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)。
(1)坡面清理。清理坡面雜物和浮石,采用機(jī)械和人工相結(jié)合的方式,對(duì)不具備機(jī)械施工條件區(qū)域進(jìn)行人工清理,平整后邊坡要求坡面平整,高差小于±10cm。
(2)邊坡截排水處理。以坡頂?shù)牡刭|(zhì)地形為基礎(chǔ),盡可能用人工建造的方式,對(duì)坡頂徑流涌水進(jìn)行疏導(dǎo),防止坡頂涌水無規(guī)律、大面積沖刷邊坡坡面。
(3)掛網(wǎng)、錨固。邊坡開挖后,在遇到有起伏的斜坡時(shí),需要在坡面上進(jìn)行掛網(wǎng)。將網(wǎng)片用輔助錨桿進(jìn)行加密、錨固,盡可能讓網(wǎng)片與斜坡緊密結(jié)合。以利于噴播材料的附著生長。
(4)噴播作業(yè)??屯羾姴ブ膊莸年P(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在基材配比及植被種子優(yōu)選。結(jié)合項(xiàng)目原土的理化性質(zhì),確定客土及肥料的選擇。土壤由普通土壤、有機(jī)營養(yǎng)土和土壤改良材料按7∶2∶1 比例配合而成。土質(zhì)要通過小型篩土機(jī)進(jìn)行篩選,篩選出的土質(zhì)粒度不得超過1.5cm,以避免在噴播過程中經(jīng)常出現(xiàn)堵塞。其他噴播用基質(zhì)主要包括:有機(jī)肥,土壤改良劑,保水劑,黏合劑,穩(wěn)定劑等,按照一定的比例進(jìn)行混合。
為了達(dá)到快速、穩(wěn)定、長效的綠化效果,應(yīng)選擇合適的混合灌草花籽。不同種類的草種、灌木,一旦萌發(fā)、成長,組成植物群落,就會(huì)相互依存,固土、成苗,發(fā)揮出生態(tài)修復(fù)的作用,可以最大程度地預(yù)防水土流失、坡面崩塌。
噴灑基質(zhì)和植物種子,噴灑基質(zhì)大約10cm 厚,分幾次噴灑在坡面上,以達(dá)到良好的覆蓋效果。噴播施工盡量不要在大風(fēng)、暴雨之前進(jìn)行,噴播要均勻,如有缺欠應(yīng)及時(shí)修正。
(5)覆蓋遮陽網(wǎng)。在混合植物種子噴播完畢后,立即覆蓋遮陽網(wǎng)(或可生物降解無紡布)。無紡布的主要作用是減少坡面水分蒸發(fā),改善種子發(fā)芽生長環(huán)境,防止鳥禽啄食種子,同時(shí)還可以減輕強(qiáng)降水對(duì)種子的沖刷。在草長到5~6cm 或2~3 片葉的時(shí)候,通常30~40d就可以揭去無紡布,覆蓋無紡布和揭去無紡布后的復(fù)綠效果分別如圖3、圖4 所示。
圖3 覆蓋無紡布
圖4 揭去無紡布后的復(fù)綠效果
(6)養(yǎng)護(hù)管理。覆蓋遮陽網(wǎng)后,視天氣情況,若無雨,首先要澆透一次水,接著根據(jù)天氣情況適時(shí)澆水。在初期,最好采用霧化補(bǔ)水,因?yàn)殪F化能減少?zèng)_刷,避免對(duì)土壤和苗木造成直接影響。
對(duì)受破壞的跡地和植被恢復(fù)的造林地進(jìn)行人工撫育,可以縮短植被恢復(fù)時(shí)間,促使林分提早郁閉。
(1)基底清理,將大土塊、石塊、硬土以及其他雜物移走。
(2)挖穴,穴徑和穴深應(yīng)根據(jù)喬灌木的根系、土球大小及土質(zhì)情況而定。
(3)施基肥,基肥施放于穴底。
(4)栽植,盡量選擇雨后或陰天植苗,3—5 月份進(jìn)行植苗。苗木栽于穴中心,苗挺直,將苗木周圍的土壓緊再回細(xì)土,回土要略高于苗木根莖處1~2cm。
(5)養(yǎng)護(hù),種植后應(yīng)對(duì)喬灌木苗澆透水,進(jìn)入后續(xù)養(yǎng)護(hù)管理。
(1)應(yīng)依照適地適樹、生態(tài)優(yōu)先、原生性、特有性、實(shí)用性等科學(xué)原則,種植當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中原有重要的植物種類,盡量恢復(fù)原有的植被,這有利于提高植物的適應(yīng)性和生存率,并促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如必要也可適當(dāng)引入適合當(dāng)?shù)厣L的林木良種,引種時(shí)要考慮植物的適應(yīng)性、生長速度、抗逆能力和生態(tài)功能,提高造林綠化質(zhì)量[4]。
(2)既有淺根型又有深根型,既有豆科又有非豆科,既有喬木又有灌木,攀援、地被相結(jié)合。值得一提的是,固氮類植物在很多風(fēng)電場項(xiàng)目,尤其在土壤貧瘠地區(qū)的植被恢復(fù)過程中發(fā)揮重要作用。該類植物根瘤的生物固氮能力不但能為植物自身提供養(yǎng)分,還能夠改良土壤,提高土壤的肥力。
(3)灌花草籽混播[5],將草本植物的種子與花卉的種子混合播種,組成植物群落,以達(dá)到植被覆蓋和美化景觀的目的。草本植物的種子可以迅速發(fā)芽并形成覆蓋地表的植被,花卉可以在風(fēng)電場項(xiàng)目中增加色彩和美感,呈現(xiàn)風(fēng)電場特有的“風(fēng)車花海”的景觀。
(4)廣西藤縣風(fēng)電場項(xiàng)目植物選種。結(jié)合項(xiàng)目場址原植被以及土壤特性,選取合適的植物品種進(jìn)行復(fù)綠,快速實(shí)現(xiàn)植被的恢復(fù),效果理想。本項(xiàng)目適用的植物如表1 所示。
表1 本項(xiàng)目適用的植物
風(fēng)電場植被自然生態(tài)景觀恢復(fù),應(yīng)以生態(tài)學(xué)原理為依據(jù),結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤特性和植被需求,科學(xué)選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的喬木、灌木、花、草、攀援植物,通過客土噴播,開穴點(diǎn)播刻槽條播填充植被培養(yǎng)袋,植苗造林等技術(shù),實(shí)現(xiàn)受損生態(tài)的快速自然生態(tài)恢復(fù),提高植被的質(zhì)量和覆蓋度,對(duì)于水土保持和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有積極的作用。綠色植物通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳,發(fā)揮一定的碳匯功能,助力碳中和。近年結(jié)合旅游開發(fā),特有的“風(fēng)車花?!泵利惥坝^,提高了生態(tài)景觀價(jià)值,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。