路域裸露坡面生態(tài)修復(fù)實(shí)踐

摘要： 以張承高速（崇禮至張家口段）沿線裸露坡面生態(tài)修復(fù)工程為例，立足項(xiàng)目區(qū)裸露坡面的成因及生態(tài)問題，通過分析路域裸露坡面穩(wěn)定性及坡面立地條件，制定了裸露坡面生態(tài)修復(fù)要求及工作流程，確定采用團(tuán)粒掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)進(jìn)行坡面穩(wěn)定性修復(fù)及綠化，并進(jìn)一步總結(jié)了團(tuán)?？屯羾姴セ旌匣|(zhì)與喬灌草混合種子的構(gòu)成與配比，以及養(yǎng)護(hù)管理要點(diǎn)。結(jié)果表明：項(xiàng)目實(shí)施10 d左右，植物萌芽率達(dá)90%以上；實(shí)施3個月后綠化修復(fù)效果顯著，修復(fù)區(qū)坡面植被覆蓋度達(dá)85%以上；經(jīng)養(yǎng)護(hù)管理半年后，植物群落持續(xù)向好演替，灌木植物逐步替代草本植物，目標(biāo)植物群落的植物種類達(dá)到設(shè)計種類的80%以上，研究區(qū)裸露坡面安全隱患被消除，水土保持功能得到有效恢復(fù)。

關(guān)鍵詞： 植物群落；基質(zhì)配比；客土噴播；養(yǎng)護(hù)管理；生態(tài)修復(fù)；裸露坡面；張承高速

中圖分類號： X171.4;TU43文獻(xiàn)標(biāo)識碼： BDOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.04.005

引用格式： 葛湃飛.路域裸露坡面生態(tài)修復(fù)實(shí)踐[J].中國水土保持，2025（4）：19-22.

在城鄉(xiāng)交通系統(tǒng)不斷完善的大背景下，挖山筑路等人為活動對路域周邊自然山體風(fēng)貌造成了不同程度的破壞，產(chǎn)生了大量的裸露坡面。特別是一些高陡裸露山體坡面臨空面大，在雨雪、凍融和風(fēng)化的作用下，極易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，威脅群眾的生命財產(chǎn)安全，急需進(jìn)行修復(fù)治理。本研究以張承高速（崇禮至張家口段）沿線裸露坡面生態(tài)修復(fù)工程（以下簡稱“張承高速生態(tài)修復(fù)工程”）為例，總結(jié)了生態(tài)修復(fù)實(shí)踐中采用的團(tuán)粒掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)的施工工藝及實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，以期為同類項(xiàng)目的修復(fù)建設(shè)提供借鑒和參考。

1項(xiàng)目區(qū)概況

張承高速（崇禮至張家口段）作為首都環(huán)線高速重要組成部分，是河北省高速公路網(wǎng)的組成部分，更是連接2022年北京冬奧會核心區(qū)的重要交通廊道，因此其路域安全及生態(tài)環(huán)境建設(shè)尤為重要。道路全長62 km，地勢總體東北高西南低。張承高速生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目區(qū)地處冀西北山間盆地區(qū)北部，山勢陡峭，溝谷深切，地貌單元多樣；位于東亞大陸性季風(fēng)氣候中溫帶亞干旱區(qū)，晝夜溫差較大，年均氣溫3.3 ℃（夏季平均氣溫19 ℃，冬季平均氣溫-12 ℃），降水集中，每年降雪時間早，雪期持續(xù)時間長達(dá)6個月，年平均積雪厚度1.5 m，年平均存雪期150多d，道路沿線局部山體存在凍融跡象。

2裸露坡面生態(tài)問題

張承高速生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目區(qū)裸露坡面主要是張承高速道路兩側(cè)可視范圍內(nèi)的裸露坡面，這些裸露坡面的成因可分為兩類：一類是人工挖山筑路或自然作用形成的裸露坡面；另一類是歷史遺留的少量廢棄礦山裸露坡面。這些裸露坡面植被覆蓋度低，生態(tài)環(huán)境脆弱[1]，已表現(xiàn)出不同程度的巖土風(fēng)化、土石剝落、表層沖溝等地質(zhì)不穩(wěn)定跡象，路域行車存在安全隱患。坡面類型以風(fēng)化片麻巖、花崗巖及土質(zhì)裸露邊坡為主，大部分坡面地質(zhì)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，少數(shù)坡面存在輕度穩(wěn)定性隱患，需要通過治理加固解決。

公路路域生態(tài)系統(tǒng)是由公路系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)復(fù)合而成的[2]，完整的植物群落是公路路域生態(tài)系統(tǒng)健全的重要指標(biāo)。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，參考受損生態(tài)系統(tǒng)歷史狀態(tài)或周邊類似生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，確定一個或若干個環(huán)境狀況相似的本地原生生態(tài)系統(tǒng)或類似生態(tài)系統(tǒng)作為參照生態(tài)系統(tǒng)[3]，對裸露坡面所在區(qū)域進(jìn)行生態(tài)問題識別，確定項(xiàng)目區(qū)裸露坡面具有如下特征：坡面表層土壤水分、有機(jī)質(zhì)缺乏，水土流失嚴(yán)重，自然條件下植被恢復(fù)極為緩慢；坡面原生植被層遭到破壞，造成植被覆蓋度降低或無植被覆蓋，區(qū)域生態(tài)涵養(yǎng)功能減弱；開挖堆砌活動強(qiáng)烈擾動地表，形成裸露坡體，破壞了原有山體景觀風(fēng)貌，成為綠色山體中的“瘡疤”，造成了景觀視覺污染；局部挨近道路的坡面坡度較陡，經(jīng)長期風(fēng)化裂隙呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢，存在安全隱患。

3裸露坡面生態(tài)修復(fù)要求

1）根據(jù)坡面類型，制定治理目標(biāo)。一般裸露坡面可分為緩坡段、陡坡段、崖坡段3種[4]。根據(jù)裸露坡面分類和邊坡生態(tài)問題調(diào)查結(jié)果，確定一個或若干個環(huán)境和自然狀況相似的本地原生生態(tài)系統(tǒng)或類似生態(tài)系統(tǒng)為恢復(fù)目標(biāo)，制定生態(tài)修復(fù)措施。

2）采取最小干預(yù)原則，確定目標(biāo)群落結(jié)構(gòu)。按照現(xiàn)狀植物群落，有針對性地營造和改善生境條件，依靠植物自身生長能力，采取最小干預(yù)原則，結(jié)合現(xiàn)狀植物群落生態(tài)特征，確定目標(biāo)植物群落結(jié)構(gòu)，以滿足不同土地利用條件下的群落均勻度，盡快恢復(fù)山體植被多樣性和自然風(fēng)貌。

3）堅持模擬自然，喬灌草多層次構(gòu)建?；诂F(xiàn)狀植物群落分布，植物選擇標(biāo)準(zhǔn)以鄉(xiāng)土性、耐干旱、耐鹽堿、深根系、易養(yǎng)護(hù)為主，模擬自然植物群落結(jié)構(gòu)，合理配置喬灌草植物組合、先鋒植物和中生植物，構(gòu)建多物種、多層次的植物群落。項(xiàng)目區(qū)植物群落恢復(fù)設(shè)計方案見圖1。修復(fù)初期，優(yōu)先形成以草本植物為主的先鋒植物，隨著喬灌草群落的形成，草本植物種類逐漸減少，再適量補(bǔ)植（栽）木本植物，最終實(shí)現(xiàn)人工向自然逐漸演替的過程。

4生態(tài)修復(fù)工作流程

張承高速生態(tài)修復(fù)工程裸露坡面生態(tài)修復(fù)主要包括調(diào)查、立項(xiàng)、設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)、質(zhì)量檢驗(yàn)共6個階段（見圖2）。其中，調(diào)查階段主要包括資料收集、現(xiàn)狀調(diào)查；根據(jù)地質(zhì)勘察等獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行修復(fù)區(qū)

坡面的穩(wěn)定性評價，評價結(jié)果作為坡面加固支護(hù)等措施的設(shè)計依據(jù)。立項(xiàng)階段主要包括項(xiàng)目立項(xiàng)及可研編制。設(shè)計階段主要包括方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計，各階段均應(yīng)進(jìn)行專家評審，經(jīng)批復(fù)的專家評審成果才能作為下階段項(xiàng)目建設(shè)的依據(jù)。施工階段主要包括施工準(zhǔn)備、灌排工程、固土工程、建植工程；由項(xiàng)目主管部門統(tǒng)籌各施工單位嚴(yán)格按照工程建設(shè)周期及各階段進(jìn)度安排做好材料、機(jī)械、人員等前期準(zhǔn)備工作，經(jīng)設(shè)計交底后，由項(xiàng)目經(jīng)理組織施工人員正式進(jìn)場施工。養(yǎng)護(hù)階段主要包括噴播（栽植）養(yǎng)護(hù)、成活率養(yǎng)護(hù)及日常養(yǎng)護(hù)，采取遮蓋、施肥、灌溉、刈割、修剪、補(bǔ)播、有害生物防治、自然災(zāi)害防治、防寒措施及其他管護(hù)措施等養(yǎng)護(hù)措施。質(zhì)量檢驗(yàn)階段要進(jìn)行施工過程質(zhì)量驗(yàn)收、交工驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收；由項(xiàng)目主管部門組織，設(shè)計、施工、監(jiān)理等各方參與，按照相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對實(shí)施項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)批、 葛湃飛：路域裸露坡面生態(tài)修復(fù)實(shí)踐分項(xiàng)工程、分部工程等的施工質(zhì)量檢驗(yàn)；驗(yàn)收合格后，由施工及監(jiān)理單位將相關(guān)工程質(zhì)量驗(yàn)收文件、技術(shù)文件及養(yǎng)護(hù)資料等整理完善、匯編后形成最終驗(yàn)收成果交至項(xiàng)目建設(shè)主管部門歸檔。

5生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施

5.1修復(fù)治理工藝的選擇

項(xiàng)目區(qū)生態(tài)修復(fù)包括坡面穩(wěn)定性治理及綠化兩部分。對存在安全隱患的裸露坡面，劃分重點(diǎn)作業(yè)塊，自上而下施工。高處危巖采用人工風(fēng)鎬破除，較低處的采用液壓破碎錘排險，直到?jīng)]有松動危石及懸空巖體。對清理后的坡面，根據(jù)穩(wěn)定性評估結(jié)果，采用擋墻、掛防護(hù)網(wǎng)等措施進(jìn)行安全防護(hù)。在坡面安全穩(wěn)固的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)坡面的整體綠化覆蓋，以恢復(fù)受損坡面植被。項(xiàng)目區(qū)主要裸露坡面為坡度45° ～ 65°和不平整的土質(zhì)、土石質(zhì)陡坡，宜采用團(tuán)粒掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)，具體技術(shù)措施及指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2修復(fù)基質(zhì)的選擇與配比

根據(jù)《綠化種植土壤》（CJ/T 340—2016）的相關(guān)規(guī)定，以及項(xiàng)目區(qū)坡面類型及植被恢復(fù)要求，選擇適宜的基質(zhì)配置，同時考慮基質(zhì)在坡面上的穩(wěn)定性及植被依附的可靠性，應(yīng)選擇輕質(zhì)顆粒物或限制砂礫含量。此外，由于項(xiàng)目區(qū)位于半干旱半濕潤的高海拔地區(qū)，噴播施工除應(yīng)結(jié)合實(shí)際坡面情況外，還要考慮凍融問題，因此最終采取在混合基質(zhì)中適當(dāng)降低保水劑用量，增加腐殖酸材料、植物纖維用量，以降低水分遷移作用下的凍融影響。采用團(tuán)粒掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)，施工時按噴播混合纖維材料配比（見表1）及用料順序投料，同時嚴(yán)控噴播基材的厚度及均勻度。噴播后，70%的金屬網(wǎng)應(yīng)被覆蓋，允許有30%左右的金屬網(wǎng)露在噴播土壤層外。為保障植物能夠順利出芽生長，可噴撒厚度為1～2 cm的種子覆蓋防沖刷層，保護(hù)種子層并保溫保濕，以促進(jìn)植物生長，防止成形后的作業(yè)面被雨水沖刷[5]。

5.3混合種子的配比

選擇適合本地生態(tài)恢復(fù)的植物種類，并進(jìn)行合理配種。本項(xiàng)目選擇喬灌草花混合型種子（具體配比見表2），噴播用量45 g/m2。為了促使種子提早發(fā)芽、提高發(fā)芽率，需要對種子提前 1 d進(jìn)行催芽處理。常見的催芽方法有冷水浸種、層積催芽、升溫催芽、化學(xué)藥劑浸泡等，具體措施依據(jù)種子種類、種皮厚度等確定[6]。浸種期間要勤更換清水，保證水無異味。浸泡之后，將種子撈出陰干，至種子散開。浸泡后的種子不宜保存太久，最好盡快作業(yè)。在噴播前對批量種子發(fā)芽率進(jìn)行測定，根據(jù)實(shí)際面積計算種子用量[7]。種子播種量計算公式［4］為W=G×Q/（1 000×T×C×D×P×R）（1） 式中：W為植物種子的播種量，單位g/m2；G為期望的植株密度，單位株/m2；Q為種子千粒質(zhì)量，單位g；T為含種子層的基質(zhì)層（土壤）厚度校正率，根據(jù)含種子的基質(zhì)層（土壤）厚度對種子發(fā)芽和成苗的影響而確定，基質(zhì)層（土壤）厚度2～3 cm的校正率為1，隨著基質(zhì)層（土壤）厚度的增加，校正率相應(yīng)降低；C為立地條件校正率，根據(jù)坡面土質(zhì)、坡率、坡向等立地條件對種子發(fā)芽和成苗的影響而確定，坡度大于45°校正率為0.7～0.9，陽坡校正率為0.7～0.9，巖質(zhì)邊坡校正率為0.8～0.9；D為施工期校正率，根據(jù)施工時間對種子發(fā)芽和成苗的影響而確定，非季節(jié)施工期植物校正率為0.7～0.9；P為種子純凈度；R為種子發(fā)芽率。

5.4養(yǎng)護(hù)管理

施工完待噴播層穩(wěn)定后選用植物纖維毯等有機(jī)材料進(jìn)行遮蓋，后期覆蓋物可視噴播植物的生長情況選擇揭除或保留。在全部生態(tài)修復(fù)工作完成后，應(yīng)根據(jù)坡面植被恢復(fù)區(qū)氣候、立地條件及植物生長需要進(jìn)行灌溉，以保證苗木成活率及種子發(fā)芽率。噴水養(yǎng)護(hù)時應(yīng)用噴霧灑水，嚴(yán)禁用水管直接噴澆水，以防水量過大造成坡面沖刷[8]。入冬植物停止生長時澆足“封凍水”，春季植物萌芽前澆適量“返青水”，夏季選擇早晚溫度較低的時段澆水。植被演替成為自然群落之前，依據(jù)植株?duì)I養(yǎng)診斷和土壤肥力測試等結(jié)果，合理追施復(fù)合肥。目標(biāo)植被因雜草生長而受抑制時，應(yīng)及時清除雜草及纏繞目標(biāo)植物的藤本植物，刈割高度宜低于目標(biāo)植物。冬季防火期進(jìn)行防火帶刈割，以割除草本植物地上部分為宜。雨季或雜草生長旺盛期可進(jìn)行雜草刈割，并在坡面植被密度過大時及時間苗。在不影響坡面安全穩(wěn)定及坡面植被綠化效果的基礎(chǔ)上，按去劣留優(yōu)、去弱留強(qiáng)、去小存大、間密補(bǔ)稀的原則進(jìn)行均衡間苗，并及時清除入侵植物種。2～3個月內(nèi)木本植物生長不齊屬于正?，F(xiàn)象，當(dāng)坡面裸露較多或喬灌木比例較低時，應(yīng)進(jìn)行人工補(bǔ)播或補(bǔ)栽，補(bǔ)播（栽）時間以每年4—8月為宜[9]。養(yǎng)護(hù)管理有助于在目標(biāo)群落形成前減少人為、牲畜對坡面植被的破壞，最終實(shí)現(xiàn)裸露坡面生態(tài)修復(fù)目標(biāo)。

6實(shí)施效果評價

生態(tài)修復(fù)和養(yǎng)護(hù)管理措施實(shí)施10 d左右，植物萌芽率達(dá)90%以上；實(shí)施3個月后，綠化修復(fù)效果顯著，坡面植被覆蓋度達(dá)85%以上；經(jīng)養(yǎng)護(hù)管理半年后，作為先鋒的草本植物呈現(xiàn)逐漸退化趨勢，植物群落從草本型向灌木型演替，植物群落物種逐步增加，并趨向周邊植物群落特征，目標(biāo)植物群落的植物種類達(dá)到設(shè)計種類的80%以上，總體生態(tài)環(huán)境得到顯著提升。工程實(shí)施后，張承高速（崇禮至張家口段）沿線裸露坡面造成的生態(tài)問題得到有效治理，安全隱患被消除。

7結(jié)束語

道路建設(shè)是城鄉(xiāng)發(fā)展的重要組成部分，在滿足基本交通功能的同時，也會對路域山體坡面造成不同程度的破壞。以張承高速生態(tài)修復(fù)工程為例，立足路域裸露坡面生態(tài)問題，制定了裸露坡面生態(tài)修復(fù)要求及工作流程，確定了采用團(tuán)粒掛網(wǎng)客土噴播技術(shù)進(jìn)行坡面穩(wěn)定性修復(fù)及綠化的方案，進(jìn)一步總結(jié)了噴播混合基質(zhì)及種子的配比，以及養(yǎng)護(hù)管理的相關(guān)要求，并進(jìn)行了實(shí)施效果評價。評價結(jié)果顯示：基于上述施工流程，采取生態(tài)修復(fù)和養(yǎng)護(hù)管理措施10 d左右，植物萌芽率達(dá)90%以上；3個月后綠化修復(fù)效果顯著，修復(fù)區(qū)坡面植被覆蓋度達(dá)85%以上；經(jīng)養(yǎng)護(hù)管理半年后，植物群落持續(xù)向好演替，灌木植物逐步替代草本植物，目標(biāo)植物群落的植物種類達(dá)到設(shè)計種類的80%以上，研究區(qū)裸露坡面安全隱患被消除，水土保持功能得到有效修復(fù)和改善。

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（責(zé)任編輯 李楊楊）