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针对采石场岩质边坡植被生态修复探讨

2014-10-21谢金辉

建筑工程技术与设计 2014年32期
关键词:采石场生态修复

谢金辉

【摘要】随着我国建筑行业的不断发展,石场开采也不断深入,不仅自然景观遭到严重的破坏,自然生态系统也受到了严重的影响。国家开始高度重视采石场的植被恢复,这对石场周边的生态坏境具有重要现实意义。本文将对采石场岩质边坡植被生態修复问题展开探讨。

【关键词】采石场;岩质边坡;生态修复

随着经济社会的不断发展,城镇建设规模逐渐扩大,建筑行业对于石材的需求量也越来越大,采石场产业为建筑行业的发展起到了很大的促进作用。然而,也正是因为部分采石场毫无节制的进行大量开采,引发了一系列的生态坏境问题,例如由于采石场被过度破坏,造成岩体裸露,不仅影响了生态系统的正常运行,也污染了视觉景观。

一、研究背景

目前,我国采石场的主要分布地区是东部沿海经济相对发达地区,据相关资料统计,广东省采石场约13000个,总土地面积超过3000 ,其中仅深圳地区就占用了2000 以上面积,各种废弃采石场总数也超过600个。人们习惯性的让废弃采石场随着时间的延伸进行自我修复,然而采石场环境条件十分恶劣,生态系统受到损伤后极难修复。在自然条件的作用下,采石场植被自我修复的时间需要数十年以上。人们逐渐认识到采石场传统的植被自我修复方式已经不能满足生态平衡的需要,生态环境遭到破坏的问题已经开始影响到社会的可持续发展,因此必须利用人工辅助措施加速解决采石场的植被修复问题。

二、采石场生境特点与生态影响

(一)岩质边坡生境特点

采石场岩质边坡的破坏形式一般分为滑移型与崩塌型(如表1所示),其生境特点大概可以分为三个方面:其一,植物生长基质十分缺乏,容易造成滑坡灾害;其二,人工开采技术不具备完善的科学体制,在开采过程中破坏了土壤的结构,使土壤中有机质含量及养分快速流失;采石场受到的太阳辐射量较大,降水量也较多,而岩质边坡却得不到充分的阳光与水源,因此形成小气候环境。

(二)采石场对生态造成的影响

人们为获得资源对采石场进行了剧烈干扰,石场经过人为改造后形成了特殊景观,使采石场岩质边坡生态系统遭到破坏,采石场坏境条件更加恶劣。生态环境被破坏后采石场具有以下特点:

1、自然景观被破坏

人们对石场的长期开采活动巨大的破坏了自然景观。植被覆盖率降低,大量裸地形成,造成了景观污染。例如,广州市某地区内共有28个采石场经过大规模开山采石之后,山体遭到严重破坏,遍体坑洞,景观破坏严重。

2、水土资源流失

在开山采石活动中,人们为了追求利益并没有采取坏境保护的防护措施,坡面缺少植被覆盖,表层土壤受到风力、水力等环境作用而遭受侵蚀,水土资源大量流失,严重则出现荒漠化现象。此外,在开采过程当中,采石场周围道路都要经受重载石料的卡车反复碾压,道路上尘土飞扬,一到雨天则形成泥浆道路,采石过程中产生的污染物随着泥浆被带入附近溪流或河道,进而污染了采石场周边的水源。

3、生境被严重破坏

采石场的原生生境在遭受人为剧烈破坏之后,群落物种的多样性被大大降低,完整的植被系统就会碎成大量的小型块状,石场破坏了林地斑块的连续性,生物无法迁徙,从而降低了生物种在生态系统中的数量及质量。

三、岩质边坡植被生态人工修复方法

植被绿化技术种类繁多,采用何种技术要依据采石场的气候、岩质、边坡坡度等因素而决定。目前我国应用较为广泛的是燕巢法、阶梯台阶法、本土飘台法以及国外引进的液压喷播法、三维网混植生法等。

(一)飘台、鱼鳞穴、燕巢及阶梯台阶法

1、飘台法

将泥浆灌入采石场陡峭岩壁上的钻洞中,然后可以用支架构建多行长短不一的飘台,之后在飘台中填满土壤,就可以进行植物种植。

2、鱼鳞穴法

在坡面上会有许多较大的石缝,经过小面积的定向爆破之后能让这些石缝形成鱼鳞形状的洞穴,洞穴中装上竹筐就可以进行土壤填充,然后栽种植物。

3、燕巢法

燕巢法相对比较简单,可以将石壁上的突出位置进行围栏做成石台,如燕子衔泥筑巢的方式略有相同,经过砖石砌筑之后可以在洞穴中填土种植。

4、阶梯台阶法

阶梯台阶法的应用较为广泛,将坡壁设计成阶梯形,然后逐级挖开,建出植树的台阶与沟槽,并且在外侧修筑支挡墙,然后填土种植。

以上所述方法都是岩质边坡的传统绿化方法,可操作性强,能够使人工绿化与周边环境有效融合。但是施工速度缓慢且工程量非常大,并且岩面的覆盖率并不全面,只能用于景观受到轻微影响或者并不急于绿化的采石场。

(二)钢筋砼框格悬梁技术

首先选择60cm左右高的悬梁与115m 115m的框格,然后将悬梁钢筋与锚杆焊接在一起,形成整体框架结构,利用锚杆将悬梁的力量传到石壁之内。最后在悬梁框格中填入土壤、种子与肥料等混合材料。该方法虽然覆盖面较广,并且能快速修复植被生态,但是由于其难度较大且成本也较大,尤其对于又高又陡的边坡而言更加不易施工,因此该方法仅用于小范围的岩质边坡植被生态修复。

(三)液压喷播法

液压喷播法是国外开发的一项边坡植物修复措施,就是将种子、肥力、草籽用粘着剂与土壤改良剂等混合调配之后,经过机械加压喷射到边坡坡面的一种新技术。施工简单且操作快速,防护效果也较好,工程造价相对较低,因此被广泛采用。

(四)三维网喷混植生法

三维网喷混植生法可以将坡面加固,并且有效防护植物,是一种复合型边坡植物的防护措施。利用土工材料制成三维网之后将裸岩进行固定,然后喷射种子、肥料、草籽等混合材料,能够在播种初期防止雨水冲刷,保证土壤的稳固性。三维网能够承受较快速的水流冲击,适用于坡度小于40度的泥质边坡。

采石场的岩质边坡土壤、水分与养分条件都较差,并且由于坡度原因,极易造成雨水冲刷现象,因此是采石场植被修复中的难题。目前在边坡绿化防护的工作中,液压喷播法、客土喷播法、混喷植生法等都是典型的生态坏境保护措施,基本上可以解决岩质边坡绿化问题。但在采用绿化技术时必须要考虑会影响岩质边坡植被生态的各种因素,因地制宜的选择方法。

四、岩质边坡人工修复植被群落的特征

随着岩质边坡的绿化工作不断进行,边坡上的生态集群已经出现了以人工重建恢复植被为主的特点,边坡生态系统已经成为了人工建植的半自然生态系统。作为生态系统中的一种特殊形式,边坡生态系统主要包含以下几个特征:

(一)人为干预性

被人为破坏的岩质坡面一般都要经过漫长的自然修复才能逐渐衍生出新的植被群落,岩质边坡绿化工程在通过人为干预以后使其恢复过程大量缩短,重现绿色景观。因此,岩质边坡植被的重建从规划设计开始,一直到建成之后的养护都离不开人类的干预。

(二)植被先锋性

岩质边坡的植被缺乏植物生长必须的基质条件,因此复绿范围受到限制。人为绿化大多采用能够快速生长、覆盖率高,并且能耐旱耐贫瘠的先锋植物,例如白三叶、狗牙根、刺槐、紫花苜蓿等等。

结束语

如何尽快修复采石场岩质边坡的植被生态已经成为了生态学领域的重要研究内容,但是对于人工干预之后岩质边坡的改善状况依旧存在许多不足,因此必须建立一套科学有效的方法及评价体系,才能完善岩质边坡的植被修复技术。

参考文献

[1]杨晓军.采石场岩质边坡植被生态恢复效果的调查评价[D].南京农业大学,2012.

[1]董方帅,徐礼根.岩质边坡植被重建后的生态评价指标体系构建[J].科技通报,2009,04:503-509+514.

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