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采石场复绿技术实验研究

2020-12-15曹凤鸣刘海石徐毓泽曾玉祥刘超何才生

绿色科技 2020年13期
关键词:采石场植物配置管护

曹凤鸣 刘海石 徐毓泽 曾玉祥 刘超 何才生

摘要:为提高采石场复绿成效,给采石场复绿尤其是南岭地区采石场复绿提供范例,通过采用合理的复绿技术并以植物选配和管护措施的差异化对郴州4个采石场复绿进行试验了研究,观测显示,目前采石场复绿成效1号石壁覆盖率为79.50%;2号石壁覆盖率86.70%;3号石壁覆盖率40%;4号石壁覆盖率49.80%,结果表明:植物的选配以及管护措施是采石场复绿成功的重要决定因素。

关键词:采石场;复绿;植物配置;管护

中图分类号:TD88

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2020)13-0042-03

1 引言

郴州地处南岭山脉和罗霄山脉交错地带,山地丘陵占总面积的75%,伴随开发建设对石材的大量需求,采石产业得到长足发展[1]。不断开山采石形成了大量废弃裸露采石场,由于早期采石场施工技术缺乏规范性以及大规模的透支性开采,使得原生植被、生态环境和地形地貌景观遭到严重破坏[2],郴州市政府高度重视采石场的生态复绿[3],把采石场复绿项目列为“巩固国家森林城市”精品工程。

采石场复绿特别是石壁的复绿是一项复杂的坡面生态工程技术(Slope Ecological Engineering SEE)[4],许多学者进行了大量的研究,杨志雄[5]提出了阶梯法、板槽法、燕巢法、喷植法、覆土法、框架法、点穴法等复绿技术,张波[6]采用“类壤土基质”喷播技术,李辉[7]采用植被混凝土复绿技术,李成[8]提出绿化砼喷播和坡面爆破客土栽植复绿高陡边坡,温庆忠[9]指出可以采用人工围堰法、直接挂网喷草、喷混植法[10]等复绿技术。郴州4个采石场石壁均为凹凸不平之岩石,坡度陡峭,根据自身特色确定复绿技术和管护措施,甄选藤本、乔灌木和草皮近20个种类的植物搭配种植,本文针对采石场复绿项目实验结果加以总结,以供后续采石场快速复绿借鉴。

2 研究地概况

试验地位于郴州市城市周边,均为采石场遗留下来的石壁,石壁开采立面为凹凸不平之岩石,其中1号位于北湖区华塘镇,距离郴州大道3 km,2号在苏仙区坳上镇沙江村,3号、4号位于北湖区增湖街道塘尾村。详见表1。

3 研究方法

开山采石形成的山体断面有其特殊性[11,12],为尽快实现复绿,了解试验地现状后,根据其不同立地条件用合理的植被恢复模式[13],遵循“适地适树”[14]的原则,对试验地采用的技术、植物的甄选配置和管护措施进行跟踪观测、研究分析。

3.1 复绿技术

石壁陡峭几无土层,通过采用工程措施与生物措施相结合的方法能更有效地提高绿化速度和植物群落的稳定性[15]。试验地高坡峭壁均采用“V型”槽[16]、点挖筑穴[17]、挂网客土喷播植生法技术进行采石场复绿以达到绿色生态修复。

3.2 植被甄选

根据采石场石壁特点、周边植被分布情况以及制定的复绿目标,针对植物生长习性,甄选复绿植被种类。见表2。

3.3 植物配置及种植技术

采石场分岩底和石壁两部分,复绿采用岩面绿化和地面绿化相结合。地面处理:栽种桉树进行遮挡;岩面处理:在石壁顶端种植攀缘植物对石壁遮挡,在钢筋混泥土搭建的“V型”槽和砖砌点挖筑穴槽边沿配置上攀和下悬藤本、中间种植灌木, 并用喷播植生法喷播紫穗槐、刺槐、马尾松种子,对石壁坡面进行复绿。植物配置详见表3。

3.4 管护技术

石壁边坡立地条件恶劣,生态环境极差,夏天温度可达60 ℃左右,远超植物适生范畴[18,19]。科学的管护措施是复绿成功的保障。管护技术分为工程技术和人工抚育技术。

(1)工程技术除三维植被网护坡、挂植生带(土工布、锯屑、细沙组成)起到护坡、储水导水功效外,重要的是保证植物继续生长所需供水。建造灌溉系统,依据4个采石场周边引水环境,设计建设不同灌溉系统,以满足植物生长需要(表4)。

(2)人工抚育管护:①合理配置沙壤土、水泥、稻草、有机肥和复合肥组成的有机基材;②注意及时揭去无纺布;③前期养护在喷播植物出苗后15 d,施氮肥一次,再过15 d施复合肥一次;④科学养护土壤,为防止土壤板结,增加土壤肥力,种植槽中采用腐殖土与有机羊粪,再掺和少量的复合肥,这样既保水,肥力也能缓慢释放,并增加粘合剂与保水剂;⑤做好后期管护工作(清理枯枝死树、扶正、补植、植物的灌排水、施肥、防病虫害及设施维护)。

4 试验结果与分析

由表5可见:在石壁上植物生长量不同:长春油麻藤>爬山虎>美国凌霄>迎春花>中国凌霄>络石>薜荔,桉树>刺槐>青皮竹>红叶石楠>夹竹桃>紫薇>紫穗槐,其中夹竹桃和紫薇存活的很少,平均处于负增长;由表6可见复绿成效:2号>1号>4号>3号。从表1、表3、表4可见:1号相对于2号,植物配置品种少,攀缘植物少,石壁朝西,夏季的下午易遭受暴晒,降低植物成活率,3、4号试验地种植密度低配置品种少,藤本数量少,配置的灌木夹竹桃和紫薇所需肥力和水分要求较高,存活率极低,其次3、4号管护不够,项目完工后2017年疏于管护,极大地降低了植物存活率和石壁覆盖率。

5 结论与建议

(1)2号采石场复绿最成功。植物搭配合理,石壁复绿以藤本植物为主,生长量高的藤本植物配置数量多,品种配置更加多样化,其次建设了灌溉池,设置有滴灌和喷灌,更好地保证了植物生长所需供水,另外种植密度合理,更符合石壁快速复绿要求,科学管护。

(2)复绿植物的甄选与配置直接决定着复绿的结果。植物品种选择需要考虑长短期效果相结合以及植物多样性和群落稳定性[20],营造以乡土植物为基调,形成乔、灌、藤本植物结合的生态系统及较为稳定且符合可持续发展规律的边坡植物群落[21]。攀缘植物是在恶劣条件下能种植成活的“先锋植物”,采石场复绿选择适应性强、耐贫瘠、成活率高、见效快的攀缘植物,能改善石壁边坡的生态环境,在考虑立地条件及景观效果前提下合理搭配,在本實验中常春油麻藤和迎春花在4个采石场存活率都比较高,相对耐旱耐贫瘠,络石、薜荔、五叶地景吸附力强,在改善石壁环境上值得推荐;灌木根据常绿和落叶、开花与观叶植物的混植原则配置,最重要的是耐旱耐贫瘠,比如刺槐的存活率大大高于紫薇和夹竹桃;如何选择采石场复绿植物并加以良好的管护对复绿效果有着直接的影响。

(3)進一步重视科学管护工作,科学的管护是石壁复绿成功不可或缺的重要因素。只有经过科学管护后的采石场复绿,才不会产生“一年青、二年黄、三年枯、四年无”的景象。

本实验研究所甄选植物有限,采石场复绿项目尚需要继续努力,研究甄选出最适应石壁生存生长的新品种,以期达到快速复绿的效果。

参考文献:

[1]沈 彦,沈文雅.藤本植物在深圳采石场边坡生态修复中的应用[J].压韧带水土保持,2012,24(2).

[2]邹 浩,王章琼.花岗岩采石场高陡硬质岩壁复绿难点及对策[J].资源环境与工程,2019,33(2).

[3]徐升华,空维健,刘跃平,等.石灰岩矿山植被复绿技术分析[J].湖北农业科学, 2011,50(22).

[4]郑伟忠.藤本植物在浙江采石场石壁复绿中的应用[J].黑龙江农业科学,2010(3):74~75.

[5]杨志雄,胡志成. 广州市南沙区采石场复绿植物选用及效果[J].广东园林, 2013(1).

[6]张 波,沈奕锋.“类土壤基质”喷播技术及其在矿山环境恢复治理中的应用[J].中国地质灾害与防治学报,2018,29(1):143~148.

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Experimental Studies on Quarry Re-greening Technologies

Cao Fengming, Liu Haishi, Xu Yuze, Zeng Yuxiang, Liu Chao, He Caisheng

(Chenzhou Institute of Forestry Sciences, Chenzhou, Hunan 423000, China)

Abstract: To improve re-greening effectiveness and provide guideline examples for quarry re-greening projects in Nanling area, four quarries in Chenzhou were selected for the current study through comparison on plant configuration and follow-up conservation measures as well as the selection of re-greening technologies. The observation shows that the coverage rate is respectively 79.50% for quarry 1, 86.7% for quarry 2, 40% for quarry 3, and 49.8% for quarry 4. The current study has also shown that the selection and combination of the plants and proper follow-up conservation measures are crucial to the success of a quarry re-greening project.

Key words: quarrys; re-greening; plant configuration; conservation measurement

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