高速公路面山砂石采空區生態修復試驗研究

苗衛東

(彌勒市林業和草原局，云南 彌勒 652399)

石林至鎖龍寺高速公路(簡稱石鎖高速公路)彌勒段沿線石漠化面山由于開采砂土、石料，導致地表表層剝離，局部區域山體裸露、水土流失嚴重，影響和制約了彌勒市生態文明建設的進程[1]。對該段高速公路面山廢棄或關閉的砂石采空區開展生態修復試驗，找到生態修復難點區域盡快恢復植被、改善生態環境的有效措施，推進高速公路面山綠化美化進程，是改善和提高彌勒市城市形象的迫切需要。

1 砂石采空區現狀

彌勒市石鎖高速公路彌勒段沿線地處石漠化地區，東面山有22個砂石采空區，西面山有24個砂石采空區。采空區的主要特點：(1)基本無表土，主要是巖石坡面，且坡度陡、落差高、立面多，治理難度非常大；(2)經人工或機械開采后，大部分采空區砂巖裸露、廢料堆積多，干旱季節砂塵成霧、洪水季節山體滑坡、水土流失嚴重，自然生態條件十分惡劣。

2 試驗區選擇

在石鎖高速公路彌勒段東西面山選取竹園綠水1號、習崗哨1號、習崗哨4號、綠水2-2號4個不同類型和立地條件的砂石采空區進行修復試驗，各砂石采空區試驗規模和立地因子詳見表1。

表1 不同砂石采空區立地條件因子對比

3 修復技術

根據4個砂石采空區的實際情況，結合各地相關成功治理經驗[2-4]，分別對坡度較高的采空區綠水1號和習崗哨1號以及坡度相對較低的采空區習崗哨4號和綠水2-2號選取以下4種技術措施進行生態修復對比試驗。

3.1 漂板植苗與掛網播噴技術

3.1.1漂板植苗技術

在每平米巖石立面上以65°角引孔打入長1.5 m、直徑14 mm的鋼筋，外露0.5 m，在外露部分編織鋼筋網澆筑混凝土形成三角形種植糟，在糟內按2∶8比例客入有機肥和當地紅壤土，種植灌、草植被。

3.1.2掛網噴播技術

在巖石立面間隔40～50 cm垂直引孔打入相同規格的鋼筋，外露15 cm，滿布兩層鋼筋網，在兩層鋼筋網之間滿布植生條保土，將灌木種子、花草籽拌入經過有機肥和當地紅壤土混合的土壤內，用噴播機噴播在巖面上，噴播土壤厚度為8～12 cm，噴播后全部覆蓋無紡布保水，待種子發芽出土后揭開無紡布[5]。

綠水1號采空區采用漂板技術施工，分別在兩個采空區坡頂建100 m3的蓄水池配套管網自然滴灌，保障巖面植被對水分的需求(圖1)。

圖1 綠水1號采用漂板植苗技術修復前后成效對比

習崗哨1號采空區采用掛網噴播 + 漂板技術混合施工修復(圖2)。

圖2 習崗哨1號采用漂板 + 掛網播噴技術修復前后效果對比

3.2 設臺降坡掛網噴播與客土降坡植苗技術

3.2.1設臺降坡掛網噴播技術

先用機械將巖面降為15°～25°的邊坡，坡腳至坡頂設2～3個平臺作為喬木種植區。其次在邊坡上每平方米引孔植入直徑14 mm、長80 cm的鋼筋，外露12 cm，掛兩層鋼絲網，間隔50 cm布置一根植生條保土，將灌木、花草種子拌入濕潤的當地紅壤內，用噴播機噴播在坡面上，噴播后全部覆蓋無紡布保水，待種子發芽出土后揭開無紡布。

3.2.2客土降坡植苗技術

用機械將采空區坡面作簡單地形整理，在坡腳支砌擋墻，其次外借紅壤土客土降坡，邊坡內設兩個平臺，邊坡混植喬灌木，邊坡平臺或坡腳種植高大喬木樹種，用于遮擋難以修復的立面，最后在林下撒播地被植物種子，增加采空區植被蓋度。

習崗哨4號采用降坡設臺掛網噴播技術修復(圖3)。綠水2-2號采用客土降坡技術修復，依靠人工澆水施肥養護(圖4)。

圖3 習崗哨4號采用設臺降坡掛網噴播技術修復前后成效對比

圖4 綠水2-2號采用客土降坡植苗技術修復前后成效對比

3.3 植被種植技術

客土降坡選擇黃連木、滇樸、香樟、濕地松等高大喬木樹種，按株行距4 m × 4 m在坡腳或邊坡平臺上種植，一般邊坡可用紅葉石楠、圣誕樹、云南櫻花、苦楝樹按3 m × 3 m株行距種植；降坡設臺用夾竹桃、云南黃馨、大葉黃楊、三角梅等灌木按2 m × 2 m株行距種植；掛網噴播修復選用銀合歡、山毛豆、高羊茅、狗牙根、大葛藤、波斯菊等灌木、草本種籽按3∶1∶1∶2∶2∶1的配比進行混土噴播，播種量為0.2～0.3 g/m2；在立面坡頂或坡腳挖槽客土種植油麻藤、爬山虎等地被植物。

4 試驗結果

4.1 坡度較大的采空區試驗結果

綠水1號采用漂板技術，因巖面風化嚴重，經過一個雨季的雨水沖刷，漂板會發生坍塌；習崗哨1號采用掛網噴播+漂板植苗修復技術，經雨水考驗后掛網或噴播土壤未發生塌陷情況，喬灌木成活率高，植被蓋度在95%以上。

4.2 坡度相對較小的采空區試驗結果

習崗哨4號采用設臺降坡掛網噴播技術，因噴播土層太薄，邊坡客土不穩定，滇東南地區干旱少雨，空氣干燥，滿足不了喬灌木的生長條件，喬灌木成活率相對較低，在65%以下，雖然草籽成活在85%以上，但冬季葉落草枯景觀效果較差，且投入成本高；綠水2-2號采用客土降坡植苗技術，邊坡土層厚，邊坡客土穩定，能滿足喬灌木最基本的生長條件，成活率在95%以上，草籽成活達98%以上，見效快且投資相對較低(表2)。

表2 不同修復技術類型造價與成效對比

綜上所述，對坡度較大的砂石采空區習崗哨1號采用掛網噴播+漂板植苗修復技術效果較好；對坡度相對較小的采空區綠水2-2號采用客土降坡植苗技術效果較好。

5 試驗結果的推廣運用

針對石鎖高速公路面山砂石采空區的立地條件，對坡度較大的采空區采用掛網噴播+漂板植苗技術，對坡度相對較小的采空區采用客土降坡植苗技術。目前已完成對公路沿線39個砂石采空區的生態修復，修復工程實施面積共計76.293萬m2，修建擋墻支砌4 061 m、復合土膜水池825 m3、排水溝和截水溝4 499.5 m，安裝噴灌管線15 034.2 m，客土42.7萬m3，種植喬木10.8萬株，噴播灌木花草種子0.51萬kg，種植三角梅、刺槐、夾竹桃、銀合歡等灌木6.8萬株；在采空區周邊延伸修復石漠化面山452.2萬m2，種植松類、銀合歡、圓柏50萬株。目前石鎖高速公路石漠化面山裸露山體大部分已恢復植被覆蓋，生態環境得到有效修復、改善和提高。

6 結論及討論

在彌勒市石鎖高速公路石漠化面山砂石采空區開展生態修復試驗，探索出的修復措施與技術在實踐中得到了驗證與推廣，可為其他地區砂石采空區、石漠化地區陡坡生態修復提供借鑒。建議各地在石漠化地區、砂石開采區生態恢復過程中，對坡度較大的立面型采用掛網噴播+漂板植苗技術，治理效果相對較好；對坡度較為平緩的區域采用客土降坡植苗技術方案，投資成本相對較低，植被恢復速度快，短期內可達到生態修復的目標。

生態修復是生態治理的重要途徑。生態修復區域往往情況復雜多樣，對石漠化區域、砂石采空區開展生態修復的難度更大。本文依據坡度提出的兩種生態修復技術尚有一定的局限性，實際工作中可參考細化方案，根據開展生態修復區域的具體情況制定有針對性的修復方案和技術設計，盡量做到“一地一策”，才能獲得更好的修復效果。