王 琴,沈 彥,杜林峰,裴福云,肖 劍

(1.中節(jié)能鐵漢生態(tài)環(huán)境股份有限公司,廣東 深圳 518000; 2.鐵漢生態(tài)建設(shè)有限公司,廣東 深圳 518000)

裸露邊坡土壤貧瘠,生態(tài)環(huán)境脆弱,存在地質(zhì)災害隱患,僅靠邊坡自我恢復形成自然生態(tài)狀態(tài)極困難且緩慢[1]。目前,在邊坡生態(tài)修復工程中,有的單位忽略前期實地調(diào)查,生搬硬套地沿用其他邊坡設(shè)計方案,導致生態(tài)修復及群落構(gòu)建效果不理想。如:對邊坡無針對性診斷,造成巖質(zhì)邊坡客土出現(xiàn)脫落、失水、板結(jié)等,無法為后期的植物措施提供支撐及養(yǎng)分;或先鋒植物選擇、物種配置、種子密度設(shè)計等不合理,造成物種間競爭大,后期植物群落結(jié)構(gòu)失衡。湖口縣因碼頭、道路等建設(shè)活動,形成大量山體裸露坡面,且坡度高、創(chuàng)傷面大,極大地破壞了長江岸線湖口段自然風光。本研究以湖口縣長江岸線3段山體邊坡為例,基于邊坡現(xiàn)狀,著重闡述邊坡生態(tài)修復措施選擇、植物群落構(gòu)建,以期為其他邊坡生態(tài)修復設(shè)計提供參考。

1 研究區(qū)概況

湖口縣隸屬江西省九江市,位于長江以南,屬亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),年均氣溫18.0 ℃,年均降水量1 675 mm。降雨集中在4—6月,易發(fā)生洪澇災害,受臺風影響,7—8月會出現(xiàn)較明顯降雨,雨季后以晴熱高溫天氣為主,常有干旱發(fā)生。研究區(qū)邊坡位于湖口縣長江沿岸發(fā)展大道兩側(cè)約10 km范圍內(nèi),包括神華電廠前邊坡、中原國際物流公司東北方向邊坡、高新園區(qū)環(huán)境監(jiān)測站西南方向邊坡等3段裸露邊坡。為了解邊坡狀況,2018年8月組織專業(yè)人員對選定邊坡進行了實地調(diào)查。邊坡現(xiàn)狀為:①景觀、風貌上,裸露邊坡對湖口縣長江岸線現(xiàn)有大地生態(tài)景觀風貌破壞較為嚴重,從航拍俯視圖看,山體破壞擾動明顯,從長江往南岸看,自然風貌景觀視覺效果極差。②以強風化巖、高陡邊坡為主,坡面凹凸不平,破碎度較大,有懸空碎石、危巖體,部分坡面風化嚴重,已出現(xiàn)沖溝、切溝,形成局部凹陷區(qū),坡頂出現(xiàn)塌落;坡面大多無土壤存留,養(yǎng)分瘠薄。存在如下風險:①地質(zhì)災害隱患。裸露邊坡易產(chǎn)生坡面沖溝,嚴重時會發(fā)生崩塌、滑坡、落石;堆渣區(qū)松散,遇到暴雨時有產(chǎn)生滑塌的可能。②水土流失風險。當?shù)赜炅砍渑?暴雨期間大面積裸露邊坡會成為連片水土流失的重要源頭,造成河道泥沙淤積。③土地資源占用與生態(tài)破壞風險。裸露邊坡尤其是存在地質(zhì)災害隱患的裸露邊坡,會限制周邊地塊的開發(fā)利用;坡頂逐步塌落,將吞食山體植被,破壞當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

2 邊坡生態(tài)修復設(shè)計

邊坡生態(tài)修復設(shè)計時,應堅持穩(wěn)定性、適宜性、鄉(xiāng)土性、多功能、景觀效應等原則,以邊坡基底條件確定邊坡穩(wěn)定措施,以周邊植物群落和結(jié)構(gòu)確定邊坡植物配置。

2.1 神華電廠前邊坡

2.1.1 前期現(xiàn)狀

神華電廠前邊坡位于發(fā)展大道、神華電廠西北側(cè),存在較大范圍視覺污染。其投影面積約49 545 m2,邊坡高約60 m,坡腳線長約1 200 m,坡度約55°。邊坡為巖質(zhì)邊坡,母巖主要為硅質(zhì)巖、長石石英砂巖,巖石裂隙較發(fā)育,巖層中等風化,大部分呈碎塊狀,局部呈砂土狀。邊坡坡面較陡,基本無土壤層。平臺或馬道上殘留有開挖后的土堆,邊坡存在地質(zhì)災害隱患。邊坡頂部植被茂盛,有草本、小灌木、喬木;在馬道、平臺上可見禾本科植物。

2.1.2 生態(tài)修復措施

該邊坡治理難度大,依據(jù)前期實地調(diào)查,可采用分級削坡、掛網(wǎng)客土噴播、布設(shè)擋土墻、修建截排水溝等措施來穩(wěn)定邊坡,實現(xiàn)近自然生態(tài)修復。具體施工流程為:①清理坡面碎石及雜質(zhì);②分級削坡,設(shè)置坡面平臺,平臺上布設(shè)種植槽,種植灌木、爬藤等植物;③坡面采用掛網(wǎng)客土噴播+局部柔性防護網(wǎng)防護措施,局部凹陷緩坡區(qū)設(shè)置魚鱗坑,栽種容器苗;④坡腳處設(shè)置擋土墻,堆填改良土壤,上部形成坡腳平臺,下部堆坡,形成緩沖區(qū),栽種容器苗,撒播草種;⑤坡頂處設(shè)置截水溝,坡腳處設(shè)置排水溝。

2.1.3 植被群落構(gòu)建

該邊坡視野開闊,“創(chuàng)傷”面積大,又位于電廠附近,易受粉塵、熱力環(huán)流的影響,宜選用抗污染、抗煙塵、抗火、耐旱、適合酸性土壤的開花樹種和彩葉樹種,如小葉紫薇、楓香、山烏桕、夾竹桃等,既達到四季常青或色彩豐富的效果,又抗污染、耐旱。具體植物配置見表1,治理前、后對比見圖1。

圖1 神華電廠前邊坡治理前、后對比

2.2 中原國際物流公司東北方向邊坡

2.2.1 前期現(xiàn)狀

該邊坡位于中原國際物流公司東北方向約320 m處,為巖質(zhì)邊坡,邊坡母巖主要為長石砂巖、含炭質(zhì)砂巖等。其投影面積約4 725 m2,邊坡高約30 m(爬藤植物無法攀緣到此高度),坡腳線長約150 m,坡度約55°。邊坡頂部為砂巖層,厚約5 m;長石砂巖層主要分布在邊坡上層,含炭質(zhì)砂巖主要分布在邊坡下層,邊坡地質(zhì)災害隱患不明顯。巖石裂隙較發(fā)育,局部有魚鱗坑。開挖坡面上部整體成光滑且自然的巖面,無土壤層,坡腳處存有完好的排水溝。坡頂分布有喬灌草混交群落,長勢較好;坡面零星生長著團簇狀禾本科植物及小灌木;坡腳處有行道樹,還可見少許自然生長的一年蓬、小飛蓬菊科植物,長勢較好。

2.2.2 生態(tài)修復措施

該邊坡治理難度較大,針對坡體下部巖體破碎、坡面未進行削坡的情況,可采用生態(tài)棒+掛雙網(wǎng)客土噴播、修建截排水溝等措施來穩(wěn)定下部邊坡;針對坡體上部光滑巖體植物扎根難,且無地質(zhì)災害隱患的情況,可保留裸露坡面,依靠平臺種植攀緣植物,形成自然遮擋及留白,實現(xiàn)坡面近自然生態(tài)修復。具體施工流程為:①清理坡面;②設(shè)置一級平臺,平臺上方裸露坡面保留,根據(jù)平臺現(xiàn)狀情況布設(shè)種植槽,種植爬藤等植物;③平臺下部坡面采用生態(tài)棒+掛雙網(wǎng)客土噴播+柔性防護網(wǎng)護坡措施;④坡腳處行道樹內(nèi)側(cè)栽種喬木、灌木、藤本容器苗;⑤坡頂處設(shè)置截水溝,坡腳處利用原排水溝。

2.2.3 植被群落構(gòu)建

該邊坡緊挨道路,面向長江,由于景觀視覺影響較大,因此在確保邊坡群落結(jié)構(gòu)良性發(fā)展的前提下,宜選用開花樹種和彩葉樹種。因上部邊坡未處理,較光滑,故在選擇平臺植物時,只有挑選耐旱、根系發(fā)達、攀緣能力強的開花植物,后期才能有效覆蓋裸露石壁。具體植物配置見表2,治理前、后對比見圖2。

圖2 中原國際物流公司東北方向邊坡治理前、后對比

表2 中原國際物流公司東北方向邊坡植物配置

2.3 高新園區(qū)環(huán)境監(jiān)測站西南方向邊坡

2.3.1 前期現(xiàn)狀

該邊坡位于高新園區(qū)環(huán)境監(jiān)測站西南方向約750 m處,主要為巖土混合邊坡,巖石主要為長石砂巖、粗砂巖、硅質(zhì)巖碎塊。其投影面積約35 640 m2,邊坡高約50 m,坡腳線長約750 m,坡度約45°。坡面有淺薄的土壤層,局部為第四系土壤層。坡頂分布有喬灌草混交群落,長勢一般;坡面基本無植被,局部分布有零星小灌木;周邊植被以草灌為主,長勢較好。

2.3.2 生態(tài)修復措施

該邊坡巖體破碎,土體松散,局部凹陷,表面土層較薄,坡面面積大,坡腳線長,故可先清理坡面。對邊坡高度大于30 m,且坡面條件許可的超高邊坡,在清理坡面時,可整修坡面平臺,并在坡面上部陡坡區(qū)域采用掛網(wǎng)客土噴播,在下部平緩區(qū)打穴設(shè)置魚鱗坑等措施來穩(wěn)定邊坡。具體施工流程為:①清理坡面碎石;②整修坡面平臺,平臺上布設(shè)種植槽,種植灌木、爬藤等植物;③坡面采用掛網(wǎng)客土噴播,局部凹陷緩坡區(qū)設(shè)置魚鱗坑;④坡腳處改良土壤,種植喬木、灌木、爬藤容器苗,撒播草種,并布設(shè)排水溝。

2.3.3 植被群落構(gòu)建

該邊坡臨近道路,面向長江,景觀視覺影響較大,樹種選擇上整體以四季常青、色彩豐富為主。在邊坡凹陷緩坡區(qū)選擇小容器苗,根據(jù)邊坡實際情況進行補植;在坡腳處平坦區(qū)域較多,樹種可選擇性高,采用人工造林模式,按比例多樹種隨機混栽,同時配置少量珍貴樹種,以豐富區(qū)域植被多樣性,營造近自然狀態(tài);在坡面上噴播種子以鄉(xiāng)土植物及速生種為先鋒,以多年生植物為主要種,持續(xù)發(fā)揮邊坡植物的穩(wěn)定效果。具體植物配置見表3,治理前、后對比見圖3。

圖3 高新園區(qū)環(huán)境監(jiān)測站西南方向邊坡治理前、后對比

表3 高新園區(qū)環(huán)境監(jiān)測站西南方向邊坡植物配置

3 結(jié)論

1)在湖口縣長江岸線3段邊坡生態(tài)修復設(shè)計中,都采用了多技術(shù)組合模式,如神華電廠前邊坡采用分級削坡,坡底堆坡形成緩沖區(qū),坡面采用掛網(wǎng)客土噴播+局部柔性防護網(wǎng)防護措施,坡面局部凹陷緩坡區(qū)設(shè)置魚鱗坑等方式,消除坡面地質(zhì)災害隱患,穩(wěn)定邊坡。3段邊坡位于湖口縣門戶位置,在考慮植物群落多樣性、穩(wěn)定性的同時,要兼顧景觀效果,因此在植物配置上,選擇了一定數(shù)量的彩葉、開花樹種,如小葉紫薇、楓香、山烏桕等。

2)邊坡生態(tài)修復關(guān)鍵在于根據(jù)邊坡所處位置、地質(zhì)條件、周邊植被等情況,選擇合理的生態(tài)修復技術(shù)、適宜的植物種,最終達到在無人工養(yǎng)護的狀態(tài)下,能保持自我持續(xù)生長,發(fā)揮自主生態(tài)功能。在湖口縣長江岸線邊坡生態(tài)修復設(shè)計中,前期利用資源本底調(diào)查技術(shù),對邊坡進行了實地勘察,調(diào)查邊坡類型、高度、坡度等工程地質(zhì)條件,從專業(yè)的角度對邊坡的特征與受損情況,以及邊坡土壤、存留植被、周邊植被等情況進行了針對性、系統(tǒng)性的診斷分析, 最終通過邊坡生態(tài)修復技術(shù)與近自然邊坡群落結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,設(shè)計了每段邊坡最適宜的生態(tài)修復方案,為后期邊坡生態(tài)修復初步設(shè)計及施工圖設(shè)計提供了技術(shù)支撐。

3)從近自然修復的角度來考慮,邊坡生態(tài)修復的落腳地及核心點均應建立在邊坡植被群落最終在無養(yǎng)護狀態(tài)下可自我生長,達到和周邊植物群落近似的狀態(tài)。因此,在植物種的選擇上,應結(jié)合邊坡自然地理特征,與周邊自然坡面進行相似性分析,篩選出具有耐旱性、巖生性的適生鄉(xiāng)土植物,確定適宜的植物配置,構(gòu)建邊坡近自然植物群落。此外,邊坡植物的養(yǎng)護期不應按統(tǒng)一標準1 a或3 a,應根據(jù)需求延長或縮短養(yǎng)護時間,這對邊坡植物的生長尤為重要。