鄢武先，張黎明，姜建軍，晏啟昌

(1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川成都 610081;2.四川省林業(yè)廳，四川成都 610081 3.西藏自治區(qū)昌都市環(huán)境監(jiān)測站，西藏昌都 854000)

日本是個弧狀島國，由北海道、本州、四國、九州4個大島及3 900多個小島組成，統(tǒng)稱日本列島。日本國土面積37.7萬km2，人口1.3億，人口多集中于城市，是土地資源比較匱乏的國家之一。日本以山地、丘陵為主，受中央山脈隆起影響，河流短、匯流快、多山洪，地震、火山、臺風(fēng)、暴雨是日本最主要的自然災(zāi)害，導(dǎo)致長期以來以崩塌、滑坡、泥石流為主的山地災(zāi)害特別嚴(yán)重。為應(yīng)對長期頻繁而嚴(yán)重的山地災(zāi)害，從很早以前日本就開始了系統(tǒng)的治山實踐，形成了一整套世界先進(jìn)的治山技術(shù)［1～3］。

1 日本治山技術(shù)

1.1 日本治山技術(shù)的歷史

日本治山事業(yè)始于1897年，迄今已有百余年歷史，初期階段(1897年至1960年)的治山也就是傳統(tǒng)治山，主要是以造林綠化為主要方式，提高國土綠化水平和森林覆被率，屬于比較簡單的治山方式。從1960年至今是治山工程規(guī)范實施階段。在傳統(tǒng)治山的基礎(chǔ)上有較大水平的提高，改變了原來以造林綠化方式為主的傳統(tǒng)治山，主要針對山地災(zāi)害進(jìn)行治理，加入了很多工程性措施，采取以工程治理為主、生物措施相結(jié)合的綜合治理，逐步形成了日本特色的治山技術(shù)。近年來，由于治山工程每年國家都有高達(dá)幾千億日元的投入，在日本治山已逐步成為國家一項重要的產(chǎn)業(yè)，帶動形成了相關(guān)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和組織，以及針對治山工程而成立了許多的專業(yè)公司，長期在日本進(jìn)行專業(yè)治山，確保了治山事業(yè)的長期開展［4～5］。

1.2 日本治山技術(shù)主要內(nèi)容

日本經(jīng)過100余年的治山實踐，形成為一門系統(tǒng)完善、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹紊焦こ?。日本治山工程從施工環(huán)節(jié)上主要包括了基礎(chǔ)處理工程和植物種植工程兩大部分，并且有系統(tǒng)的工程設(shè)計、定額、管理作支撐，在日本已是成熟的一項工程體系。主要是針對在林區(qū)范圍內(nèi)，因各種自然災(zāi)害引發(fā)的山體坡面崩塌滑坡，山洪泥石流，火山巖漿噴發(fā)，以及溪流淤塞等進(jìn)行的治理和預(yù)防，依據(jù)治理的針對性和措施，從總體上看日本治山工程主要有損毀坡面治理、滑坡泥石流堆積體治理、潛在崩塌及滑坡治理、溪流整治、火山噴發(fā)巖漿治理等5種類型，這5種主要治山類型在治理上既有許多共同性，也有不少的特殊性，共同形成了日本治山技術(shù)的核心內(nèi)容。

1.2.1 山體滑坡治理工程

山體滑坡治理工程在日本一般稱山腹工程，是治山工程最核心的內(nèi)容之一，主要是針對地震、暴雨、臺風(fēng)等災(zāi)害導(dǎo)致的山體局部滑坡后的治理。在日本山體滑坡大多具有數(shù)量大、分布廣、單體面積小等基本特點，一般面積都在5 hm2以下，有的甚至不到0.1 hm2，但是在實施治山時都以單體的滑坡地塊為單元進(jìn)行治山工程，大多由10人～20人的熟練專業(yè)隊伍按技術(shù)要求有序進(jìn)行施工，治理時間一般在1 a～2 a，單位面積平均投資折合人民幣在500萬元·hm-2～600萬元·hm-2左右，治理后5年可基本恢復(fù)原有自然環(huán)境?；旅嬷卫砉こ讨饕h(huán)節(jié)與措施包括坡面處理工程、坡面導(dǎo)流工程、階梯護(hù)坡工程、植被恢復(fù)工程、坡底擋土墻工程等，從坡面系統(tǒng)進(jìn)行綜合治理。

1.2.2 滑坡泥石流堆積體治理工程

滑坡泥石流堆積體在日本主要是特大地震、火山等嚴(yán)重自然災(zāi)害后形成治理面，這類災(zāi)害地具有體量大、不穩(wěn)定性強(qiáng)、施工作業(yè)極困難等特點，一般面積都在幾十至幾百hm2，體積有的達(dá)到幾百萬m3，滑坡泥石流堆積體基本都位于坡體下方的溝谷等位置，形成大量的堆積體堵塞溪流及河道，是治山工程中涉及面寬、內(nèi)容復(fù)雜、技術(shù)要求高的一種類型。由于滑坡泥石流堆積體治理工程量大、建設(shè)內(nèi)容復(fù)雜，一般治理期都需3 a～5 a，部分工程甚至長達(dá)10 a，單位面積平均投資折合人民幣在1 000萬元·hm-2以上，治理后可基本恢復(fù)森林植被?；履嗍鞫逊e體治理工程主要包括堆積體處理工程、分層擋墻控制工程、水系配套工程、植被恢復(fù)工程等，對滑坡泥石流堆積體進(jìn)行系統(tǒng)生態(tài)治理

1.2.3 潛在崩塌及滑坡治理工程

日本不僅高度重視受損坡面的治理，近年來還積極開展?jié)撛诒浪盎碌闹卫恚ㄟ^一些預(yù)防性措施保證山體的安全。由于日本不穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和豐沛的降水，在很多的自然景觀林和風(fēng)景林內(nèi)都存在不同程度的潛在崩塌及滑坡危險，需要采取治山工程進(jìn)行處理，確保不產(chǎn)生新的危害，這類治山工程具有體量小、針對性強(qiáng)、不易機(jī)械化作業(yè)等特點，屬于精細(xì)類治山工程。其主要措施有工程、生物、防護(hù)等幾種措施。

1.2.4 溪流整治工程

日本以山地為主，溪流縱橫，加之降雨量豐沛，導(dǎo)致溪流因排水不暢現(xiàn)場的災(zāi)害較多，因此，溪流整治是治山工程的一項重要內(nèi)容。一般選擇降雨量大并且降雨特別集中地區(qū)的江河源頭區(qū)域，并且曾經(jīng)發(fā)生過山地災(zāi)害或有潛在山地災(zāi)害，以及對下游存在威脅的溪流進(jìn)行治理，確保下游地區(qū)的安全。溪流整治工程主要是疏浚河道、調(diào)節(jié)流量、岸堤穩(wěn)固等內(nèi)容，主要以工程措施為主、生物措施為輔進(jìn)行治理。主要措施包括在溪流出口位置設(shè)置擋水壩，在擋水壩以上按30 m～50 m水平距離分別設(shè)置多道擋水壩，對溪流兩側(cè)的堤岸進(jìn)行人工加固，并對溪流兩岸坡面易崩塌滑坡位置進(jìn)行護(hù)坡處理，主要有削坡防崩塌、錨桿網(wǎng)格固坡、生態(tài)袋護(hù)坡及植被恢復(fù)等措施，使溪流兩岸坡體穩(wěn)定。

1.2.5 火山巖漿等堆積物植被恢復(fù)工程

日本是全世界火山頻繁的國家之一，火山噴發(fā)產(chǎn)生的巨量巖漿和火山灰等對區(qū)域生態(tài)環(huán)境和森林植被都會產(chǎn)生巨大的破壞，是治山工程中難度最大、施工最困難的類型。日本長崎縣普賢岳火山在1993年大量噴發(fā)，產(chǎn)生了體量巨大的巖漿及火山灰等堆積物，1996年火山基本穩(wěn)定后用直升飛機(jī)進(jìn)行了綠化造林，已實現(xiàn)了基本植被恢復(fù)，目前草本層平均高約1 m～2 m，平均蓋度0.8左右，已有天然更新的零星喬木分布。其主要技術(shù)措施包括火山巖漿等堆積物整治的植物篩選，植物種子處理，直升機(jī)撒播與澆水，連續(xù)管護(hù)3a左右待植被基本覆蓋后利用其自身調(diào)節(jié)功能逐步恢復(fù)。

1.3 日本治山技術(shù)的特點和經(jīng)驗

日本治山經(jīng)過100余年來的大量實踐和不斷探索，特別是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，已成為一門比較成熟的科學(xué)，形成了一整套技術(shù)體系和施工管理流程，在山地災(zāi)害預(yù)防和治理中具有重要的指導(dǎo)作用。

1.3.1 規(guī)劃科學(xué)

日本對于山地災(zāi)害的治理在國家政策法規(guī)下，都制定了中長期的治理規(guī)劃，一般按照10a進(jìn)行規(guī)劃，重大山地災(zāi)害甚至按20a～30a進(jìn)行規(guī)劃，在日本治山工程規(guī)劃采取至下而上的原則，對災(zāi)情進(jìn)行科學(xué)評估分析，具體落實到山頭地塊，按輕重緩急程度有序安排，主要是依據(jù)對老百姓生命財產(chǎn)的影響程度進(jìn)行秩序安排，再進(jìn)行翔實規(guī)劃，在確保安全前提下規(guī)劃合理治理措施和足額治理資金，保證治理一處成功一處，盡量避免二次災(zāi)害發(fā)生。

1.3.2 設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)

在規(guī)劃的基礎(chǔ)上由專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行治山工程的專門設(shè)計，為保證工程建設(shè)質(zhì)量，設(shè)計者基本都從百年大計進(jìn)行了設(shè)計考慮，往往大量使用最優(yōu)質(zhì)的材料和最先進(jìn)的技術(shù)，比如在我們看到的治山案例中，廣泛使用了無人化施工操作系統(tǒng)、大口徑鋼制集水井、植物種子處理等先進(jìn)技術(shù)，還大量使用工字鋼、現(xiàn)澆混凝土、木材等材料，基本不考慮如何節(jié)約工程造價的問題，保證了水平和質(zhì)量，并且很多地方還按最高的安全設(shè)防等級進(jìn)行設(shè)計，部分?jǐn)r水壩的厚度高達(dá)3m～5m。

1.3.3 投入保障

日本對治山工程非常舍得投入，不管是國有林，還是地方和私有林區(qū)的治山，其工程治理基本都是由國家的地方政府來投入保障，并且極大部分都是由中央政府投入，老百姓不需要在治山方面有任何投入。目前日本在治山工程上平均每0.067 hm2折合人民幣投資在100萬元左右，部分困難地帶高達(dá)500萬元，是一項投入非常巨大的事業(yè)，政府將所需經(jīng)費(fèi)全部納入財政預(yù)算。如新瀉縣2004年中越地震，約有8.6 hm2的治山規(guī)模，規(guī)劃治理期為10 a，預(yù)算資金28億日元，已投入了24億日元，平均每0.067 hm2投資達(dá)人民幣180萬元。

1.3.4 精細(xì)施工

日本治山工程完全是精細(xì)施工，在施工的每個環(huán)節(jié)都有政府治山管理的專業(yè)技術(shù)人員、工程監(jiān)理全過程參與監(jiān)督管理，每個施工環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的檢測、驗收、簽字等程序，嚴(yán)格按設(shè)計進(jìn)行施工，甚至達(dá)到非?？量痰夭?，確保了施工質(zhì)量非常精良。比如，我們在考察中看到的鐵絲籠工程所使用的填充塊石，完全按照設(shè)計所規(guī)定的規(guī)格尺寸，保證了施工質(zhì)量。

2 日本治山技術(shù)在四川的推廣應(yīng)用

2008年5月12日14時28分，四川省汶川縣發(fā)生8.0級特大地震。這次地震強(qiáng)度大，波及面廣，破壞力強(qiáng)，造成森林植被損失十分慘重，損毀林木林地面積32.87萬hm2，全省森林覆蓋率下降0.5個百分點，區(qū)域生物多樣性受到不同程度的影響。地震造成的大規(guī)模林地受損和森林植被的破壞，是歷史上絕無僅有的，目前中國缺乏對地震后受損地的植被修復(fù)，尤其是工程治山與森林植被恢復(fù)相結(jié)合的相關(guān)技術(shù)和成功的技術(shù)管理經(jīng)驗，為了快速、高效地恢復(fù)地震災(zāi)后森林植被，急需引進(jìn)國外先進(jìn)的治山技術(shù)、震災(zāi)地植被恢復(fù)技術(shù)、治山造林與生物多樣性保護(hù)等技術(shù)和經(jīng)驗。

2009年在四川啟動實施了“中日林業(yè)技術(shù)合作——四川地震災(zāi)區(qū)森林植被恢復(fù)與重建示范”項目，按照林地受災(zāi)典型、自然地理差異、交通便利和林業(yè)工作基礎(chǔ)扎實的原則，在四川10個地震極重災(zāi)縣中選擇汶川、北川、綿竹等3個縣(市)開展中日林業(yè)技術(shù)合作示范項目的實施，項目后期又增加選擇了茂縣、彭州市2個示范點，共計在四川建立了5個治山示范點。

項目針對地震造成的滑坡、崩塌等各種破壞類型，以及森林植被恢復(fù)的立地條件特點，采取封禁恢復(fù)、飛播加封禁恢復(fù)、人工造林(包括重造)等多種方式恢復(fù)植被。技術(shù)路線及模式:優(yōu)先考慮封禁恢復(fù);在植被恢復(fù)較難的地段，輔助實施飛播(人工撒播)和人工植樹種草;對穩(wěn)定性較差的滑坡體等地段，先實施錨桿加固、掛網(wǎng)護(hù)坡、土方鋪填等工程措施后，再行人工植樹種草。

5個項目示范點的建設(shè)和實施，通過中日雙方專家的聯(lián)合試驗研究，選擇出地震災(zāi)后植被恢復(fù)的主要樹(草)種植物，提出適合地震災(zāi)后的簡易工程治山技術(shù)方案，確定合理的植被恢復(fù)技術(shù)規(guī)程，形成工程施工管理技術(shù)體系，探索出一套適合中國國情的地震災(zāi)害治山和植被恢復(fù)技術(shù)模式，并已形成了林業(yè)治山技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為大規(guī)模的植被恢復(fù)工程提供技術(shù)支撐。

日本治山技術(shù)在四川推廣示范的主要工程措施包括漿砌擋土墻、鋼架框擋土墻、鋼鐵框擋土墻、鐵絲籠擋土墻、土袋階梯工程、木柵欄階梯工程、竹柵欄階梯工程、草席覆蓋工程、鐵絲籠水系工程等核心技術(shù)內(nèi)容，在生物措施方面主要采用了四川傳統(tǒng)的林草植被恢復(fù)技術(shù)，通過工程與生物措施結(jié)合形成了簡易治沙技術(shù)體系即“林業(yè)治山”。林業(yè)治山工程從四川的實踐來看主要有以下特點，一是充分消化吸收日本治山技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和內(nèi)容，體現(xiàn)了綜合治理的主題技術(shù)思路。二是通過對工程材料、處理技術(shù)的優(yōu)化構(gòu)成了簡易治山技術(shù)，大大降低日本治山技術(shù)的高成本問題，平均每0.067 hm2成本已控制在2萬元左右。三是中日專家的共同合作研究創(chuàng)造出了與中國實際結(jié)合的林業(yè)治山的基本思路，明確了適宜的治理對象、主要技術(shù)措施等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，形成了林業(yè)治山生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程。

3 日本治山技術(shù)在石漠化防治中推廣運(yùn)用潛力分析

3.1 治山是國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定階段的必然選擇

從日本治山的歷史進(jìn)程看，1960年以前的治山主要采取了大規(guī)模的人工造林，提高國土綠化水平和增加森林覆被率，通過森林的生態(tài)功能發(fā)揮實現(xiàn)治山，具有治理面積大、覆蓋廣、單位面積投資低，是在當(dāng)時經(jīng)濟(jì)相對滯后情況下的合理選擇。1960年以后日本的經(jīng)濟(jì)得到快速恢復(fù)和發(fā)展，治山也全面進(jìn)入了工程化，采取工程措施為主、生物措施結(jié)合的方式有針對性地進(jìn)行專項治理，其主要特點是針對性強(qiáng)、工程措施多、單位面積投資高等特點，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展后對國家生存發(fā)展空間更加重視的必然選擇。因此，治山工程是在國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定水平后開展的應(yīng)對自然災(zāi)害而采取的相應(yīng)生態(tài)修復(fù)活動，是人工促進(jìn)自然恢復(fù)的一個重要環(huán)節(jié)。目前我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展已進(jìn)入到了一個全新的發(fā)展階段，生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)環(huán)境治理和國土安全已納入國家重要發(fā)展戰(zhàn)略，治山工程在我國將會迎來難得的歷史機(jī)遇。

3.2 治山工程是石漠化綜合防治的有益補(bǔ)充

治山是首先對受損土地通過大量工程措施進(jìn)行基本固定，包括使用鋼筋、鋼構(gòu)、混凝土、石材、木材等材料，其根本目的都是穩(wěn)定坡體，然后在坡體基本穩(wěn)定的前提下進(jìn)行植被的恢復(fù)，構(gòu)建比較穩(wěn)定的山地自然生態(tài)系統(tǒng)。而石漠化防治同樣是將生物措施、規(guī)程措施和技術(shù)措施配套試驗，通過綜合治理來保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，實質(zhì)上也是進(jìn)一步穩(wěn)定坡體并增加植被覆蓋，其核心是提高林草植被蓋度，而治山工程最重要的環(huán)節(jié)就是通過各種工程措施有機(jī)組合，恢復(fù)形成局部區(qū)域內(nèi)完整的自然生態(tài)系統(tǒng)，建議在我國的石漠化防治中應(yīng)高度重視治山工程開展，在有條件的地區(qū)盡早開展區(qū)域性的治山示范［6］。

3.3 治山技術(shù)對石漠化嚴(yán)重區(qū)域能實現(xiàn)快速生態(tài)治理

日本治山技術(shù)通過在四川的實踐和優(yōu)化，形成了漿砌擋土墻、鋼架框擋土墻、鋼鐵框擋土墻、鐵絲籠擋土墻、土袋階梯工程、木柵欄階梯工程、竹柵欄階梯工程、草席覆蓋工程、鐵絲籠水系工程等林業(yè)治山工程技術(shù)措施，具有適宜范圍廣、針對性強(qiáng)、工程材料就地取材、適應(yīng)復(fù)雜多變地形、普通農(nóng)村勞動力能勝任等特點，同時治理成本已由日本的每0.067 hm2高達(dá)百多萬元人民幣降低到平均每0.067 hm2投資人民幣2萬元左右，基本能適合我國生態(tài)治理工程投資的要求。優(yōu)化形成的具有四川山地特色的林業(yè)治山技術(shù)，主要適宜于坡面受損嚴(yán)重、土壤分布不均、水土流失嚴(yán)重、自然災(zāi)害頻發(fā)的區(qū)域，這類區(qū)域往往也是典型的石漠化嚴(yán)重區(qū)域，生態(tài)極其脆弱急需人為干擾促進(jìn)生態(tài)正向演替，通過簡易治山等工程措施，形成比較穩(wěn)定的山體坡面，為植物生長發(fā)育創(chuàng)造有利的水土微生境，可快速恢復(fù)石漠化嚴(yán)重區(qū)的森林植被，逐步形成穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)［7］。

3.4 建議在典型石漠化嚴(yán)重區(qū)盡快開展治山工程治理示范

治山工程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及氣象、地質(zhì)、土壤、林業(yè)以及物理、化學(xué)等許多學(xué)科，是一項非常復(fù)雜的技術(shù)性工作，有許多甚至是比較前沿、尖端的技術(shù)，是世界比較先進(jìn)的生態(tài)治理技術(shù)之一。在日本專家的現(xiàn)場指導(dǎo)和親自參與下四川地震災(zāi)區(qū)5個示范點的生態(tài)植被恢復(fù)重建中取得了成功，但是對于該項技術(shù)的大規(guī)模推廣運(yùn)用仍然面臨不少的技術(shù)難題，尤其是石漠化防治中技術(shù)怎么運(yùn)用、如何優(yōu)化等還是新的技術(shù)課題。建議在我國的石漠化防治工程中推廣運(yùn)用日本治山技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步整合多行業(yè)、多專業(yè)、多單位的力量，按照分區(qū)分類治理的基本原則在不同石漠化典型區(qū)建立一批以治山為主的石漠化治理科技示范點，開展試點示范總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗，逐步形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的林業(yè)治山防治石漠化技術(shù)體系［8］。

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