令狐克鴻,楊海東,王順金,吳 杰,徐 越
(1.貴陽市野生動(dòng)植物保護(hù)站,貴州 貴陽 550002;2.貴陽市天然林和公益林保護(hù)修復(fù)中心,貴州 貴陽 550002;3.貴州科測信息技術(shù)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550002,4.貴陽市順海國有林場,貴州 貴陽 550002)
近年來,隨著城市建設(shè)發(fā)展,大規(guī)模的道路建設(shè)和采石采砂、礦山開采等導(dǎo)致大量山體環(huán)境遭到破壞,山體破損形成裸露坡面,不僅影響城市景觀,還會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境造成危害。破損山體生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)是相當(dāng)緩慢的一個(gè)過程,需要數(shù)十年甚至數(shù)百年的時(shí)間,人工修復(fù)的引入能加快植被修復(fù)的進(jìn)程[1]。貴陽市存在大量破損山體,直接影響了城市面貌。2017年,貴陽市啟動(dòng)《“一河百山千園”行動(dòng)計(jì)劃》,對(duì)中心城區(qū)重點(diǎn)區(qū)域破損山體開展修復(fù)治理,取得了較理想的生態(tài)效益和景觀效果,改善了生態(tài)環(huán)境。但開展治理的時(shí)間短,缺乏系統(tǒng)的、理論性的指導(dǎo)和技術(shù)方法。本文選取貴陽市近年治理的破損山體為研究對(duì)象,對(duì)其采取的治理技術(shù)措施及修復(fù)效果進(jìn)行調(diào)查分析,總結(jié)取得的經(jīng)驗(yàn)和做法,以期為類似破損山體生態(tài)修復(fù)治理提供參考。
2017年,貴陽市對(duì)城市核心區(qū)、重要進(jìn)出口通道、臨空區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域破損山體開展調(diào)查,按照突出重點(diǎn)、提升標(biāo)準(zhǔn)的要求和保護(hù)優(yōu)先、“一山一策”的思路,擬將調(diào)查區(qū)域內(nèi)的699個(gè)破損山體斑塊實(shí)施生態(tài)修復(fù)治理,治理總面積12373.62畝[2]。貴陽市破損山體修復(fù)治理項(xiàng)目歷時(shí)3年,通過實(shí)施山體保護(hù)、植被提升、跡地修復(fù)等措施,已基本全面完成了對(duì)重點(diǎn)區(qū)域破損山體的修復(fù)治理。
本文根據(jù)貴陽市開展破損山體生態(tài)修復(fù)治理工作平時(shí)的觀測記錄以及不同時(shí)間段對(duì)部分治理山體進(jìn)行的集中調(diào)查,結(jié)合具體的生態(tài)修復(fù)實(shí)例,選取其中429個(gè)斑塊(面積7979.69畝)為重點(diǎn)研究對(duì)象,對(duì)其采取的生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法及修復(fù)效果進(jìn)行分析研究。
貴陽市破損山體生態(tài)修復(fù)治理工作在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合本地區(qū)氣候特點(diǎn)和自然環(huán)境條件,主要運(yùn)用了爬藤植物立體綠化、平整覆土植苗綠化、植生袋邊坡綠化、砌槽填土植苗遮擋、掛網(wǎng)噴播、分級(jí)平臺(tái)降坡、框格填土、拼版綠化、林相提升改造、城市山體公園改造提升、自然復(fù)綠、挖平整理、簡易復(fù)綠等生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法。
爬藤植物立體綠化將攀援類、吸附類、垂吊類植物種植于坡面種植槽或種植臺(tái)(溝)內(nèi),利用植物自身的吸附性、攀援性或垂吊性沿坡面自行攀爬或下垂,以覆蓋坡面。其技術(shù)、成本和養(yǎng)護(hù)要求較低,但植物種類相對(duì)單一,形成綠化效果所需時(shí)間較長,一般2~3年,適宜于對(duì)綠化色彩、形態(tài)、質(zhì)感要求不高的邊坡。研究對(duì)象有近1/3的斑塊單獨(dú)或結(jié)合其他方式使用了該技術(shù)方法,大部分取得較好的治理效果。
平整覆土植苗方法適宜于地勢平緩、坡面穩(wěn)定的山體,對(duì)場地進(jìn)行覆土或平整,去除碎巖,采取改良種植土壤方式使場地滿足植物種植條件,如對(duì)取棄土場、采石采砂跡地平面的修復(fù)治理。植物配置宜采取喬、灌、草相結(jié)合,在立地條件好的主要區(qū)域種植喬木,對(duì)受損山體進(jìn)行長效治理;在山體邊緣坡度較大、立地條件稍差的區(qū)域種植灌木,以保障成活率;同時(shí)在地表種植草本地被,使其盡快見綠,最終達(dá)到喬、灌、草相結(jié)合的良好立體綠化效果。如火焰山隧道旁、貴惠大道部分破損山體采取該方法修復(fù)治理,均取得非常好的治理效果。
植生袋邊坡綠化指將植物種子裝在多層無紡?fù)凉た椢锘蛱烊焕w維袋中直接壘砌在山體邊坡表面,通過植生袋內(nèi)植物種子的生長來綠化邊坡從而改善景觀效果;該方法適合各種坡度的土質(zhì)和巖石邊坡,甚至邊坡坡度接近90°的山體邊坡修復(fù)[3,4]。植生袋護(hù)坡應(yīng)考慮滿足邊坡穩(wěn)定的要求,需打錨桿拉鋼絲繩加固,防止植生袋垮塌。植物配置宜選擇灌、草,不宜選擇喬木,喬木對(duì)植生袋穩(wěn)定性會(huì)造成影響。前期灌木種子生長緩慢,壘砌好植生袋后在其表面挖洞扦插灌木苗木,能實(shí)現(xiàn)良好穩(wěn)定的綠化效果。如鹽沙大道、站西路破損山體通過該方法治理取得較好的修復(fù)效果。
根據(jù)立地條件,在邊坡底部砌寬1~2 m、深1~1.5 m的擋土槽,在槽內(nèi)回填客土種植喬木(叢生竹類最佳)、灌木對(duì)邊坡下部進(jìn)行遮擋,種植藤本攀爬對(duì)邊坡上部進(jìn)行覆綠。該技術(shù)能快速綠化邊坡,成本低,后期管護(hù)也較容易,適宜對(duì)道路旁的矮小石質(zhì)或混凝土邊坡修復(fù)治理。
掛網(wǎng)噴播指運(yùn)用專用噴射設(shè)備將基材與植被種子的混合物按照設(shè)計(jì)厚度均勻噴射到需治理的坡面,適合坡度45°~60°的各類土質(zhì)邊坡、中風(fēng)化或弱風(fēng)化巖質(zhì)山體邊坡修復(fù)[3]。一般噴播厚度10~20 cm,保水劑根據(jù)各地氣候條件及邊坡特點(diǎn)的不同而做相應(yīng)的調(diào)整;粘合劑根據(jù)邊坡的坡度而定,與坡度大小成正比[5]。所噴灌、草植物應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、生長成快、抗旱、耐貧瘠的品種。如桐惠路、花燕路、鹽沙大道破損山體的治理。
分級(jí)開平臺(tái)降坡,在邊坡中上部坡面陡立、巖石破碎區(qū)域采用機(jī)械結(jié)合爆破開鑿平臺(tái)的方法,化高為低、化陡為緩,在平臺(tái)邊緣壘砌擋土墻,回填客土種植喬(竹)、灌、騰植物。該方法施工難度大,成本高,一般宜在工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)開鑿好平臺(tái),適用于50°~70°左右的土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡的修復(fù)治理。如北京東路、金戈東路破損山體的治理。
框格填土綠化指在破損山體的邊坡面上拼鋪、澆筑一定形狀的混凝土框格,在框格內(nèi)鋪填種植土(客土)或土袋來種植植物的綠化技術(shù)措施[4]。結(jié)構(gòu)耐久性高,但框格造價(jià)成本較高,適合邊坡較陡、穩(wěn)定性差的巖質(zhì)和貧瘠土質(zhì)的邊坡修復(fù)。由于框格內(nèi)覆土受限,土層較薄,植物生長受限,不宜種植喬木;宜種植小灌木(如火棘、紅葉石楠)、藤本,同時(shí)播撒草籽,可達(dá)到較理想的治理效果。如環(huán)城高速、中興路破損山體的治理。
該方式主要由種植箱盒、支撐框架和澆灌系統(tǒng)三大部分組成,支撐框架主要起到固定種植箱盒的作用,分垂直龍骨和水平次龍骨[3]??煞N植的植物種類豐富,種植圖案多樣,可快速綠化且效果好。但其技術(shù)、成本和養(yǎng)護(hù)要求較高,一般宜對(duì)植物景觀色彩、形態(tài)要求較高的重要地段治理。僅楊柳井隧道采取該方法修復(fù)治理。
對(duì)低郁閉度喬木林、山體坡度較小的低覆蓋度灌木林和疏林地等景觀效果不佳地帶,按照適地適樹及改地適樹的原則,采取見縫插針的栽植方式,合理配置部分彩葉、闊葉樹種,與現(xiàn)有植被構(gòu)成植物多樣、景觀豐富、色彩季相變化明顯的多彩景觀,提升林相景觀效果。喬、灌木可選種一些經(jīng)濟(jì)樹種,在提升景觀效果的同時(shí),可創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。
對(duì)地理位置重要、能持續(xù)發(fā)展的破損山體,可結(jié)合房產(chǎn)開發(fā)建設(shè)、道路提升改造等項(xiàng)目,因地制宜,對(duì)其進(jìn)行綜合改造提升成城市山體公園,供市民休閑體驗(yàn)。城市山體公園改造提升投入資金大,后期管護(hù)成本高,適宜對(duì)離居民區(qū)較近人口密集區(qū)附近的破損山體修復(fù)治理,改造提升后可納入市政或小區(qū)管理。如中環(huán)路、機(jī)場路破損山體改造提升后,取得較好的治理效果。
自然復(fù)綠是依靠自然的力量,逐步恢復(fù)裸露山體的綠色植被。一些高陡邊坡坡面散布許多不同大小、坡度較緩的小平臺(tái),這些小平臺(tái)有利于雨水的滯留,給植物的生長發(fā)育提供了必備的生存條件。對(duì)部分立地條件差、技術(shù)要求高、施工困難的高陡邊坡,可采取加強(qiáng)管護(hù)進(jìn)行自然恢復(fù)的方式,如對(duì)采石采砂破損邊坡立面的修復(fù)。在實(shí)施中可以采取全封育方式,嚴(yán)禁人為干擾;或播撒一些天然更新能力強(qiáng)的植物,如樺木、刺槐、毛針草等,加快復(fù)綠進(jìn)程。
對(duì)道路沿線可視范圍景觀效果差、修復(fù)價(jià)值不大的小山頭或邊坡,結(jié)合土地開發(fā)整理項(xiàng)目,對(duì)該類破損山體按程序完善土地使用手續(xù),采取市場化手段進(jìn)行挖平整理,在消除城市景觀影響的同時(shí),提高土地的利用價(jià)值。如貴惠大道采石采砂遺留的部分破損山體治理。
對(duì)一些近期需開發(fā)建設(shè)或在城市規(guī)劃建設(shè)區(qū)域的破損斑塊,宜采取播撒草籽或栽植草被的方式對(duì)破損山體進(jìn)行臨時(shí)簡易復(fù)綠處理,避免資源和資金的浪費(fèi)。
根據(jù)喬木郁閉度及灌木、藤本、草本覆蓋度求和,然后減掉重復(fù)覆蓋度為綜合覆蓋度,喬木郁閉度(轉(zhuǎn)換百分比)+灌木+藤本+草本覆蓋度-重復(fù)覆蓋度=綜合覆蓋度。綜合覆蓋度達(dá)85%以上初步判定為好,達(dá)65%~84%初步判定為較好,在64%以下初步判定為一般。根據(jù)綜合覆蓋度指標(biāo),結(jié)合植被生長效果、景觀效果、色彩配置等,綜合評(píng)價(jià)修復(fù)治理效果為好、較好、一般3個(gè)等次。對(duì)選取的429個(gè)研究對(duì)象的調(diào)查分析,治理效果好的斑塊265個(gè),占研究斑塊數(shù)的61.8%;治理效果較好的斑塊63個(gè),占研究斑塊數(shù)的14.7%;治理效果一般的斑塊101個(gè),占研究斑塊數(shù)的23.5%。從分析結(jié)果看出,貴陽破損山體生態(tài)修復(fù)治理取得較理想的治理效果。
據(jù)統(tǒng)計(jì),選取的429個(gè)研究對(duì)象采取的修復(fù)治理方法中,使用頻率較多的是爬藤植物立體綠化和平整覆土植苗綠化,30.54%和17.48%的破損山體生態(tài)修復(fù)治理分別主要采用此方法;拼版綠化方法因技術(shù)要求和資金成本高,僅一個(gè)斑塊采用;山體挖平整理和對(duì)建設(shè)用地采取臨時(shí)簡易復(fù)綠方式較特殊,分別只有兩個(gè)斑塊采用;其他修復(fù)治理方法使用頻次由高到低依次是林相提升改造、植生袋邊坡綠化、砌槽填土植苗遮擋、掛網(wǎng)噴播、自然復(fù)綠、分級(jí)平臺(tái)降坡、框格填土綠化、城市山地公園改造提升(表1)。
表1 破損山體生態(tài)修復(fù)技術(shù)方法統(tǒng)計(jì)
經(jīng)調(diào)查分析,選取的研究對(duì)象修復(fù)治理斑塊共有綠化植物53科,87種,其中喬木樹種21科,31種;灌木樹種18科,32種;竹類1科,5種;藤本植物5科,6種;草本植物8科,13種。破損山體生態(tài)修復(fù)治理中,對(duì)植物配置的選擇,應(yīng)綜合考慮邊坡類型、立地條件和當(dāng)?shù)氐臍夂虻榷喾N因素,同時(shí)考慮治理的前期效果和后期效果,在實(shí)際操作中宜選取喬、灌、草相結(jié)合的立體配置模式,做到初期以草本為主(確保前期效果),中、后期以灌木、喬木為主,保證四季常綠[6,7]。應(yīng)選擇抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的物種,首先考慮本地適生的鄉(xiāng)土植物與豆科植物[1],因地制宜,適地適樹,合理配置景觀,盡量做到彩葉搭配四季常青。
貴陽市破損山體生態(tài)修復(fù)治理項(xiàng)目的實(shí)施,增加了區(qū)域植物種類和森林資源,促進(jìn)了區(qū)域生物多樣性發(fā)展,提高了城市綠化率,提升了城市的自然生態(tài)景觀和品質(zhì),充分發(fā)揮森林植物在凈化大氣、水土保持、防塵吸附等方面的生態(tài)效用,有效改善了區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和景觀效果質(zhì)量,增強(qiáng)區(qū)域生態(tài)功能,具有顯著的生態(tài)效益。
貴陽市破損山體類型復(fù)雜多樣,開挖開采較多,對(duì)破損山體生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)是對(duì)工程邊坡、采石采砂跡地、取棄土場的植被恢復(fù)治理;對(duì)植被較差的疏林地、灌木林地、宜林地,因地制宜,提高景觀質(zhì)量。已進(jìn)行修復(fù)治理的破損山體多單獨(dú)采用或結(jié)合其他方法采用爬藤植物立體綠化、平整覆土植苗綠化等技術(shù)方法。
對(duì)工程邊坡、坡度在35°以上采石跡地的修復(fù)治理宜采用爬藤植物立體綠化、植生袋邊坡綠化、砌槽填土植苗遮擋、掛網(wǎng)噴播、分級(jí)平臺(tái)降坡、框格填土綠化技術(shù)方法,除景觀效果要求高的重要路段外,一般不推薦采用拼版綠化方法;取棄土場、坡度在35°以下的采石采砂跡地宜采用平整覆土植苗綠化方法;對(duì)植被較差的疏林地、灌木林地、宜林地宜采取林相提升改造方式提高景觀質(zhì)量;人員密集附近的破損山體可結(jié)合項(xiàng)目開發(fā)改造提升成城市山體公園;對(duì)擬開發(fā)的建設(shè)用地,宜播種草籽臨時(shí)簡易復(fù)綠;對(duì)保留價(jià)值不大的山體,宜采取挖平整理的方式。修復(fù)治理中,應(yīng)貫穿以自然恢復(fù)為主與人工促進(jìn)相結(jié)合的方式,避免人為過分干預(yù)或再度破損[8]。生態(tài)修復(fù)時(shí),植物種類應(yīng)多選擇當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹種,植物群落的營造要與自然恢復(fù)的野生植被相融合,形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的植物景觀,并適應(yīng)周圍的環(huán)境,以保證生態(tài)平衡[9~11]。