山東省破壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)技術(shù)初探

1、山東省破壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)技術(shù)初探第13卷第4期2006年8月水土保持研究ResearchofSoiIandWaterConservationAug.2006山東省破壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)技術(shù)初探范明元,李曉,占習(xí)林.,張欣,黃繼文,田增剛,馬良(1.山東省水利科學(xué)研究院,濟(jì)南250013,2.濟(jì)南市花木開發(fā)中心,濟(jì)南250002)摘要:介紹了山東省開展破壞山體快速生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究的背景和意義,并根據(jù)該省自然和社會(huì)條件提出了該項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新要求.這對于該項(xiàng)工作的開展提供了有益的參考意見.關(guān)鍵詞:生態(tài)恢復(fù)I破壞山體l山東省中圖分類號(hào):X171.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100534

2、09(2006)04011103Discussionon,theEcosystemRestorationTechniqueforDamagedMountainBodyinShandongProvinceFANMingyuan,LIXiao,ZHANXilin,ZHANGXin,HUANGJiwen,TIANZenggang,MALiang(1.AcademyofWaterConservancyinShandong,Jinan250013,Chinal2.JinanFlowersandTreeSeedlingsDevelopmentCenter,Jinan250002,China)Abstrac

3、t:Thebackgroundandsignificanceoftheresearchontheecosystemrestorationtechniquefordamagedmountainbodyinsearchareputforward.Thisprovidessomedoablesuggestionsforthejob.Keywords:ecosystemrestoration;damagedmountainbody,ShandongProvince1研究背景隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,山東省進(jìn)入了城市化快速推進(jìn)的新時(shí)期.城市建筑及交通需求水平的提高,在激發(fā)城市周邊區(qū)域大規(guī)模開礦,采石,

4、城建迅猛發(fā)展的同時(shí),也促進(jìn)了城市間高速公路,鐵路等交通道路的加速建設(shè).然而,這兩種行為均在不同程度上造成了山體的破壞,這其中小部的山體不能及時(shí)得到治理,就會(huì)被人們戲稱為"城市牛皮癬",既有損城市美好形象,誘發(fā)水土流失災(zāi)害,也會(huì)對該省森林覆蓋率的提高構(gòu)成影響.前,全省已建成各類自然保護(hù)區(qū)65處,生態(tài)功能保護(hù)區(qū)15個(gè).48個(gè)縣(市)被列為國家級(jí)和省級(jí)生態(tài)示范區(qū)建設(shè)試恢復(fù)必將影響各城市及山東省的整體形象.與此同時(shí),山東是我國水土流失較嚴(yán)重的省份之一,既有水力侵蝕.也有風(fēng)力侵蝕.據(jù)統(tǒng)計(jì),全省強(qiáng)度以上水土流1994年間,山東省的8.2萬個(gè)開礦,建廠,采石,修路等建采石,開礦,城建等呈

5、現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢,由此造成的水土流失中尤以山體破壞所帶來的后果最為嚴(yán)重.在自然狀態(tài)下,山體是穩(wěn)定的,特別是隨著地表植被的恢復(fù)土壤侵蝕強(qiáng)度逐年下降,但當(dāng)山體表面植被遭受損壞后,原有的水土保持功能幾乎完全喪失.每逢高強(qiáng)度降雨,水隨山勢,劇烈的溝蝕就會(huì)進(jìn)行生態(tài)修復(fù),實(shí)現(xiàn)綠化,是恢復(fù)其水土保持功能的根本手段,也是大幅度降低全省開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目造成的水土流失強(qiáng)度,防止山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的有效措施.圖i城市邊緣采石形成的破壞山體附著的森林植被既是地球生物圈中大氣成分平衡的主要調(diào)*收稿日期:20050627基金項(xiàng)目:水利部水利科技重點(diǎn)項(xiàng)目"山丘區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)治理研究"(SZ9652)資助作

6、者簡介:范明元(1977一),男,工程師,從事水土像持與水資源研究工作.水土保持研究第13卷節(jié)者,同時(shí)也是固持土壤,涵養(yǎng)水源的主要實(shí)施者.因此,山東生態(tài)省建設(shè)規(guī)劃綱要十分重視對森林植被的要求,并明確要求全省森林覆蓋率至2020年達(dá)到3O.因此,保護(hù)山體,對已破壞的山體實(shí)施生態(tài)修復(fù)可以提高全省植被覆蓋率,促進(jìn)生態(tài)省建設(shè)相關(guān)指標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)圖2高速公路一側(cè)形成山體巖石邊坡2003年12月26日,山東省人民政府正式下發(fā)文件,全面啟動(dòng)山東生態(tài)省建設(shè)規(guī)劃綱要,明確提出了建設(shè)山川I秀美生態(tài)環(huán)境體系的要求.在此情況下,結(jié)合山東省自然特征,有針對性地開展破壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)技術(shù)研究,選擇在破壞山體區(qū)域適生的

7、植物品種,確定配套的營造技術(shù)和栽植模式,完全符合生態(tài)省建設(shè)需要,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值.2省內(nèi)外研究狀況應(yīng)該說,對山體的破壞是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的副產(chǎn)品,在我國山東以外的其它省份也普遍存在其中南方部分地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)和自然條件的優(yōu)勢,對于坡壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)技術(shù)均有一些研究,且取得了一定的成效.近十多年來人們開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護(hù)作用,又能改善工程環(huán)境,體現(xiàn)自然環(huán)境美的邊坡植物防護(hù)新技術(shù),形成了邊坡工程植物防護(hù)體系主要有以下幾種形式:(1)人工種草護(hù)坡.人工種草護(hù)坡,是通過人工在邊坡坡措施多用于邊坡高度不高,坡度較緩且適宜草類生長的土施工簡單,造價(jià)低廉等特點(diǎn).術(shù)具有施工簡單,工程造

8、價(jià)較低等特點(diǎn),適用于附近草皮來源較易,邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的的傳統(tǒng)坡面植物防護(hù)措施之一.(3)液壓噴播植草護(hù)坡.液壓噴播植草護(hù)坡,是國外近十多年新開發(fā)的一項(xiàng)邊坡植物防護(hù)措施,其施工方法是將草籽,肥料,黏著劑,紙漿,土壤改良劑,色素等按一定比例在混合箱內(nèi)配水?dāng)噭?通過機(jī)械加壓噴射到邊坡坡面.目前,國內(nèi)液壓噴播植草護(hù)坡在公路,鐵路,城市建設(shè)等部門邊坡防護(hù)與綠化工程中使用較多.(4)土工網(wǎng)植草護(hù)坡.土工網(wǎng)植草護(hù)坡,是國外近十多年新開發(fā)的一項(xiàng)集坡面加固和植物防護(hù)干一體的復(fù)合型邊生產(chǎn)的三維立體網(wǎng),不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期著植物生長,成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工

9、網(wǎng)就共同對邊坡起到了長期防護(hù),綠化作用.目前,國內(nèi)土工網(wǎng)植草護(hù)坡在公路,堤壩邊坡防護(hù)工程中使用較多.好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網(wǎng)格后,在網(wǎng)格內(nèi)鋪填種植土,再在磚框內(nèi)栽草或種草的一項(xiàng)邊坡防護(hù)措施該技術(shù)所用框磚可在預(yù)制場批量生產(chǎn),其受力結(jié)構(gòu)合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩方邊坡的防護(hù).(6)客土植生植物護(hù)坡.客土植生植物護(hù)坡,是在邊坡坡面上掛網(wǎng)機(jī)械噴填(或人工鋪設(shè))一定厚度適宜植物生長的特點(diǎn)是可根據(jù)地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行基質(zhì)和種子配方,從而具有廣泛的適應(yīng)性,多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡.由于客土可以由機(jī)械拌和,掛網(wǎng)實(shí)施容易,因此施工的機(jī)械化程度高,速度

10、快,無論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網(wǎng)噴砼防護(hù)要優(yōu)越,而且植被防護(hù)效果良好,基坡防護(hù)中已被大量應(yīng)用,在日本等國家已經(jīng)被作為邊坡綠化的常規(guī)方法加以應(yīng)用.(7)噴混植生植物護(hù)坡.噴混植生植物護(hù)坡,是在穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡上施工短錨桿,鋪掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)后,采用專用噴射機(jī),將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠"基材"生長發(fā)育,形成植物護(hù)坡的施工技術(shù),具有防護(hù)邊坡,恢復(fù)植被雙重作用,可以取代傳統(tǒng)的噴錨防護(hù),片石護(hù)坡等圬工措施.該技術(shù)既具備一定的強(qiáng)度保護(hù)坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長,已廣泛應(yīng)用于鐵路,公路,水利等各類巖石邊坡綠化防護(hù)工程態(tài)時(shí),極易退化,死亡.

11、因?yàn)槿斯しN植草種品種單一,長勢較弱,隨著時(shí)間的增長,在養(yǎng)分水分供應(yīng)較差的邊坡上都會(huì)呈現(xiàn)不同程度的草坡退化現(xiàn)象,這是一個(gè)十分突出和嚴(yán)重的問題.若該問題得不到解決,不僅造成重復(fù)建設(shè),資金浪費(fèi),而且起不到邊坡綠化防護(hù)效果,最終可能會(huì)引起水土流失,坡面坍塌等許多不良后果.石邊坡,巖石層厚,整體性好,坡體高陡,對邊坡進(jìn)行植物綠化后,隨著時(shí)間的增長,秋冬季干旱,夏伏季炎熱,土體養(yǎng)分逐漸流失,土壤肥力降低.如何解決邊坡呈現(xiàn)的無土,缺水,缺肥的狀態(tài)及邊坡植被面臨的干,熱威脅,這將直接影響到言,按照傳統(tǒng)的坡面綠化模式難以養(yǎng)護(hù),無論是樹草種,種植方式及養(yǎng)護(hù)技術(shù)均要求進(jìn)行深入的研究.(3)以植草為主.且草種單一目前

12、,國內(nèi)大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)的破壞山體坡面綠化均以培育草皮為主,草種較為單一,由化的重要措施就是盡可能的采取喬,灌,草相結(jié)合的方式進(jìn)行綠化,使之盡量符合當(dāng)?shù)氐闹参锶郝浣Y(jié)構(gòu),并走向本地化.3關(guān)鍵技術(shù)及其研究內(nèi)容筆者通過調(diào)查國內(nèi)外破壞山體造林綠化及植被快速恢第4期范明元等:山東省破壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)技術(shù)初探復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀,結(jié)合山東省自然及社會(huì)條件,確定了以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),供大家參考.帶半干旱氣候區(qū),多年平均降雨量不足700mm,而且年際,年內(nèi)降雨分布極為不均,其中豐水年降雨量可達(dá)枯水年降雨量的3.0倍左右,年內(nèi)汛期的69月降雨量可達(dá)全年降雨植物品種在山東難以適生的客觀事實(shí).所以,破壞山體的生態(tài)修復(fù)首先

13、要做好選種工作.述,單一的草種培育并不利于破壞山體坡面的長久防護(hù)天很強(qiáng)的自我修復(fù)能力.破壞山體綠化應(yīng)走當(dāng)?shù)鼗穆纷?即以當(dāng)?shù)貐^(qū)域性植被,鄉(xiāng)土植物為主,適當(dāng)引進(jìn)適于本地生長條件的野生植物和外地植物,同時(shí)兼顧淺根植物和深根植物的結(jié)合,豆科植物與非豆科植物的結(jié)合,并盡可能配置抗逆性強(qiáng)的植物和水,肥,光,熱利用率高的植物,這樣才能使植物更能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚺c自然植被融為一體,建設(shè)一個(gè)具有生物多樣性的,穩(wěn)定的,生命力強(qiáng)的立體生態(tài)群落.恢復(fù)主要是指由人工強(qiáng)制的綠化植物構(gòu)成向原始植物群落的順面臨這樣幾個(gè)問題:對于不同的立地條件,如何在經(jīng)濟(jì)允許的范圍內(nèi)選擇適宜的施工方式;如何充分考慮當(dāng)?shù)刈陨鷥?yōu)勢群落的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從

14、而進(jìn)行植物種子的選擇和配比;如何利用已有條件.促使植物種子,樹苗的迅速成活并與當(dāng)?shù)貎?yōu)勢群落相融合.只有對這些問題作詳盡的研究分析,才能正確指導(dǎo)施工,實(shí)現(xiàn)破壞山體的快速恢復(fù).因此,應(yīng)對可能的各類破壞山體的施工工藝進(jìn)行比選,確定其適宜的立地條件,尋求在較短時(shí)間內(nèi)確與自然植被快速融合的關(guān)鍵技術(shù).(4)破壞山體綠化配套技術(shù)研究由于山東省特有的自然條件,為提高破壞山體綠化植物的成活率,促進(jìn)破壞山體護(hù)技術(shù),集雨攔蓄技術(shù),節(jié)水灌溉技術(shù)及施肥保墑技術(shù)等.其中,工程防護(hù)技術(shù)結(jié)合水土保持要求,利用各類工程設(shè)施加強(qiáng)破壞山體的自身穩(wěn)定性,滿足選定植物配置的種植要求.便于后期的安全管護(hù);集雨攔蓄技術(shù)是盡可能地利用大參考

15、文獻(xiàn):氣降雨,滿足破壞山體綠化植被對水分的要求,保證植物措施的成活率;節(jié)水灌溉技術(shù)通過利用各類設(shè)備或材料在減少植被水分損失的同時(shí)高效地提供補(bǔ)充水源;施肥保墑技術(shù),則用于補(bǔ)充綠化植被養(yǎng)分,減少水分流失.綠化和實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)不可或缺的一環(huán),包括灌溉,補(bǔ)植,防病害,更新等措施.應(yīng)該針對山東省的自然特點(diǎn),摸索出一套完整的破壞山體綠化的管護(hù)方法的技術(shù),保障綠化成效的持續(xù)發(fā)揮.4研究的創(chuàng)新性要求山東省是我國經(jīng)濟(jì)大省,近幾年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展,城市開發(fā),高速公路,鐵路,石材開發(fā)等建設(shè)活動(dòng)也得到了充分發(fā)展,山體破壞已開始影響山東生態(tài)省建設(shè)的進(jìn)程.破壞山體生態(tài)植被快速恢復(fù)應(yīng)運(yùn)用造林學(xué),生態(tài)學(xué),生態(tài)恢復(fù)學(xué),水土

16、保持學(xué),系統(tǒng)工程學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基本原理,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以適用性廣,可操作性強(qiáng)為原則,力求在以下方面取得突破;(1)在綠化植被品種的選擇上完全立足于山東省自然及社會(huì)條件,以鄉(xiāng)土種為導(dǎo)向,在生理特性上要求具有抗旱,速生,易成活等特征.(2)在植物配置上以植被群落快速恢復(fù)為突破點(diǎn),放棄"好看不多用"的做法而走"當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土化"的路子,一方面是注群落的融合,最終實(shí)現(xiàn)在種植模式上的突破和創(chuàng)新.(3)在技術(shù)整合方面,由于山體破壞的復(fù)雜性和破壞山體恢復(fù)植被的困難性,單一的植樹種草措施并不能保證治理效果的長久保存.如能整合造林綠化,水土保持,水利工程,節(jié)水灌溉等多個(gè)學(xué)

17、科的技術(shù),并使之有機(jī)交叉和結(jié)合,從而形成獨(dú)特的技術(shù)措施體系,則必定能產(chǎn)生良好的效果.(4)在管護(hù)方面,應(yīng)摒棄過去"重建設(shè),輕管理"的思想觀念,用科學(xué)發(fā)展觀作為指導(dǎo)思想.5結(jié)語破壞山體的修復(fù)和綠化是我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分,由于各地的自然,社會(huì)條件差異很大,必然要求廣大水土保持及相關(guān)行業(yè)工作者對適宜的樹草種及其栽培方式,恢復(fù)已提上日程,對其開展廣泛的研究工作勢在必然.1朱海鷹,徐國鋼,等.高速公路邊坡生態(tài)防護(hù)施工技術(shù)J.中外公路,2003,23(3):83-85.2張俊云,周德培.李紹才.巖石邊坡生態(tài)種植基試驗(yàn)研究EJ.巖石力學(xué)與工程,2001,20(2):239242.1.'.+1.'._.-.'(上接第1i0頁)參考文獻(xiàn):1張倬元,王士天.工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué)M.北京:中國工業(yè)出版社,1964.28-68.2AB卡拉烏舍夫.河流與水庫水力學(xué)I-M.北京:水利水電出版社?1958.3DipperMartinJJr.S