廣西南寧園博園巖質邊坡生態修復工程應用與探討*

路秉翰 戴偉 譚廣文

（廣州普邦園林股份有限公司，廣東 廣州 510600）

近年來，土地復墾常面臨眾多困難立地，如裸露邊坡、棄渣場、棄礦山、水岸漲落帶等復綠困難[1～2]。黨的十八大明確把生態文明建設放在突出地位，加大力度解決生態環境問題，黨的十九大提出加快生態文明體制改革、推進綠色發展、建設美麗中國的戰略部署。大量裸露巖質邊坡不僅帶來了安全隱患，而且對環境造成視覺污染，與我國生態文明建設理念相違背[3]。巖質邊坡作為一種典型的困難立地，常常作業面陡峭、表面結構不穩定，缺少植物生長所須的土壤和養分，具有明顯抑制植物生長的因素，需人工措施進行植被恢復和生態重建[4～5]。

早在20世紀30年代歐美等國家已經意識到裸露邊坡的重要性，并開展植被恢復研究。目前，國內學者針對如何修復由于開發建設項目產生的受損破面以及天然破面進行植被恢復做了一些研究[6～7]。然而，國內巖質邊坡生態修復技術主要以引進和模仿居多，進行科研開發、本地化的研究較少，普遍存在著重景觀展示度、輕長期管理維護和潛在的生態經濟價值，重經濟價值、輕綜合效益的誤區。采用的巖質邊坡生態修復技術主要有客土噴播技術、土工網墊護坡技術、植生袋技術、V型槽種植帶技術等[8～11]。根據我國可持續發展戰略的要求，如何恢復巖質邊坡植被，已成為我國生態環境建設中面臨的亟待突破的重大難題[12]。

為此，本文以廣西壯族自治區南寧市邕寧區的園博園巖質邊坡生態修復工程應用為例，系統介紹南寧園博園巖質邊坡生態修復的關鍵技術，旨在為巖質邊坡生態修復提供借鑒。

1 工程概況

第十二屆中國（南寧）國際園林博覽會園林景觀項目位于廣西壯族自治區南寧市邕寧區（N22°43′，E108°29′），作為廣西壯族自治區成立60周年的獻禮項目，該項目堅持“創新、協調、綠化、開放、共享”發展理念，打造“生態、文化、共享”三大特色的園林盛會。該地區屬亞熱帶季風氣候區，北回歸線南側，年平均氣溫21.3℃～ 22.7℃，年均降水量為1 200 mm～1 300 mm，平均相對濕度為79%[13]。

羅漢松園作為園博園入口處的迎賓園，利用現狀地形地貌，以羅漢松Podocarpus macrophyllus造景為主，通過“縮龍成寸”大地盆景造園手法，栽植數百棵形態各異的名貴羅漢松，打造成中國地區較大的集觀賞和科普于一體的羅漢松植物專類園。因地就勢，利用原有山石、崖壁等無法復制的大自然條件，巧借中國山水園林布局，營造出月色松林、清溪如帶、深深庭院、朦朧霧森、山麓草甸等場景。

天然崖壁位于羅漢松園南側，崖壁面積589 m2，坡面上大塊巖石裸露，土壤極度貧瘠。邊坡最高處近30 m，坡度約60°～90°，局部地方甚至出現負坡，坡面極為陡峭，施工難度大。根據現場情況考察及業主約定，采用高壓噴播方法進行施工，結合生物活性土壤綠化技術，科學地進行生態復綠，從而快速形成近自然群落，提高生物多樣性和維護群落穩定性，實現裸露巖質邊坡生態修復。

2 生物活性土壤綠化技術

2.1 技術原理

土壤特性對邊坡植物群落多樣性的影響顯著[2]。該技術利用土壤菌（蘇云金芽孢桿菌）有效地使巖石的風化和土壤化過程加速數萬倍，促進巖石中Ca2＋、Mg2＋等主要離子的釋放，加速石灰巖侵蝕成土。同時，土壤菌從巖石及大氣中自主吸取養分，使巖石邊坡植物生長及其永久綠化成為現實。以往的養護施肥方法是給“土壤輸血”，而生物活性土壤綠化技術是讓“土壤造血”，自主形成循環系統，同時達到生態環境穩定。由于生物活性土壤綠化技術讓地球表土再生，其不僅適用于巖石，對被視為綠化困難的砂質土壤邊坡及貧瘠地也能進行生態修復，最終形成長期蔥郁的優美綠色景觀（圖1）。

2.2 技術理念

生物活性土壤綠化技術以“追求人與自然和諧”為理念，對巖質邊坡植被進行生態恢復，減少對自然的二次傷害，有利于物質循環利用，同時建立低養護的多樣性穩定植被，充分發揮植物的護坡功能。

2.3 技術特點

生物活性土壤綠化法與普通客土噴播法相比景觀效果、護坡效果、生態效果顯著（表1）。該技術根據地區選擇適宜樹種，快速實現植物近自然生長、覆蓋坡面，景觀效果“立竿見影”。土壤是種子萌發和植物生長的必要條件，良好的土壤是生態修復的基礎[14]。生物活性土壤養分肥沃，使植物根系發達穩固，實現綠化與防護相結合，有效預防坡面的破壞和水土流失。同時，該技術實現邊坡防護和環境保護相結合，利于環境保護與生態平衡。

圖1 生物活性土壤綠化技術剖面示意圖

表1 生物活性土壤綠化法與普通客土噴播法參數對比

3 邊坡生態恢復施工

3.1 工藝流程

根據廣西壯族自治區邊坡生態修復技術規程，該工程在維護邊坡穩定與邊坡生態景觀恢復過程中，前期對邊坡周邊的立地、氣候條件、植物、土壤、巖層特性等進行充分調查，科學合理地進行植物種類配置[15]。通過專業評估，該巖質邊坡修復采用掛網-噴播生物活性土壤綠化方法，即以坡邊掛網為載體，將生物活性土壤、保水劑、粘合劑、水泥等基材和植物種子充分拌合，通過水介質下加壓噴播到坡面上，形成一定厚度的土層，以創造植物生長所需的生長環境，達到邊坡生態修復和景觀營造的目的。

1）邊坡的穩定是邊坡生態修復的基礎[11]。由于邊坡現存基巖較多，樣地破碎化嚴重。首先對坡面進行整平，削掉過于陡峭的破面，對存在明顯凹凸的部位以及坑、洞等部位應用編織袋裝土回填并固定，清除坡面上存在的松動石頭，原生樹木盡量予以保留。坡面整平后，鋪設植生條。為了固定噴播層并防治侵蝕，使用波紋鋼絲十字交叉拼接的勾花網對破面進行覆蓋，以前期精準測量數據為參考，勾花網預制成型，盡量避免因尺寸不夠而導致搭接。在坡面頂部修筑平滑截水渠，截水渠底部寬15 cm，上部寬30 cm，深20 cm，以減少雨水對坡面的沖刷。坡腳底部修筑排水渠，及時排出坡腳積水，結構與坡面頂部截水渠相同（圖2）。坡面掛網覆蓋技術：須自上而下，將最上端固定好后，再向下放網。在加釘固定時，網必須保持繃直狀態，邊角位置需要加緊加固，防治翹起；根據現場情況，土層坡面使用預制螺紋釘釘入25～40 cm固定；因尺寸不夠而導致需要搭接勾網時，兩網重疊需達10 cm。

2）土壤對邊坡植物的長期穩定起著關鍵作用[16]。土壤拌和事先活化好的生物菌，通過混噴機將合適配比的粘合劑、保水劑、水泥、植物種子等均勻混合后，均勻噴播于坡面上。噴播土壤厚度對植物多樣性及分布影響顯著，利于植物生長的土壤厚度應大于8 cm[17]，本項目噴薄厚度標準為10±1 cm，并均勻移動噴頭，避免凹凸不平。噴播作業時，因垂直高度或水平距離變化，需要調校氣壓，以確保管身承受的壓力及保障噴播人員的安全。

3）為了確保良好的復綠及景觀效果，養護管理是邊坡綠化施工完成后的重要工作。生物活性土壤綠化法在修復工程完工3～6個月后，無需養護仍能達到預期效果，實現邊坡低成本養護。

圖2 坡頂截水渠和坡腳排水渠示意圖

3.2 植被恢復

植被恢復是邊坡工程生態恢復的關鍵環節，應充分調研項目涉及的邊坡坡度、質地、朝向等情況，對項目已有植物種類及群落進行全面調查研究[1]。項目前期對崖壁天然植被群落的結構和動態進行定量研究，側重探討群落物種多樣性、多度分布及種群空間格局，旨在為近自然化恢復邊坡植被種類選擇、配比，提供可操作性的理論指導。由于邊坡屬強風化巖石坡，坡度極陡，易滑坡，經過對其實地調研后，發現邊坡修復中存在植物種類豐富度極低、植被穩定性差等問題。草本作為邊坡生態恢復的先鋒植物，能迅速固土護坡，結合邊坡地形，選用矮生的狗牙根Cynodon dactylon、地毯草Axonopus compressus、牛筋草Eleusine indica作純草坪景觀[11]。

植物種子是否發芽是邊坡噴播工程的最基本標準。為了保證發芽率，對植物種子進行自然環境正常發芽、分時段溫（熱）水侵泡處理、分時段藥劑催芽等發芽試驗研究，篩選用優質植物種子，指導該項目種子處理。高壓噴播前，對種子進行熱水侵泡催芽處理，以免因高速碰撞而造成種子粉碎，進而影響發芽率。種子噴播后5～10 d為發芽期，邊坡綠化提升工程建成3個月后，坡面植被覆蓋率即達到90%～95%，以往植被覆蓋率為95%左右。該邊坡物種多樣性增加，達到植被恢復的目標和效果（圖3～4）。

3.3 項目難點對策

3.3.1 合理調配資源

園博園景觀二標段園林綠化工程單項工程（邊坡生態修復）項目采用設計施工一體化有利于實現施工的統籌安排[18]。該項目需要在40日內完成，施工現場多個施工單位交叉施工，涉及到施工場地移交、提前預留施工通道等問題，這不僅需要多方溝通協調，調動大量的人、財、物資源，還需要結合實際情況制訂詳細的資源計劃表。主要應對措施如下：

1）項目經理進行統籌部署，對整個邊坡施工過程進行全面控制，由技術總工向參與施工人員進行施工技術交底。為避免設計與施工銜接不密切，需設計方與業主、施工、監理緊密協作，對重要景觀節點進行重點營造；

2）根據工序需求及作業面積制定主要資源計劃安排表，對整個邊坡施工過程進行控制，嚴格按設計及有關規范要求進行施工（表2）；

3）南寧地區降雨量大，臺風和強熱帶風暴頻繁，噴播后應及時安排人員用防水透氣布覆蓋邊坡，以免雨水沖刷。

圖3 羅漢松園巖質邊坡生態修復施工前期

圖4 羅漢松園巖質邊坡生態修復施工3個月后

3.3.2 制定安全保障措施

安全是施工的首要問題。為此項目制定一系列的安全保障、防護措施，并由項目負責人對參加工作的人員進行全面的安全教育培訓。

表2 主要資源計劃安排

4 討論

該項目對原有山體崖壁以低影響開發的建設理念，充分考慮當地自然環境特點，應用生物活性土壤綠化技術，對巖質陡坡進行景觀營造。建植期植被在較短時間內實現了近自然生長，并與周圍景觀高度融合。該技術加速巖石的土壤化進程，快速形成適應植物生存所需的土壤，促進巖石侵蝕成土的演替，為植物生長源源不斷提供營養成分。在微生物菌群的作用下，既解決了巖面植物持續生長所需的種植基質問題，也使種植基質能永久固定在巖面，實現巖面和種植基質的融合，促進了種植基質和巖石的物質循環，對于改善區域生態環境具有重要的實踐意義。