贺兰山地区石漠化坡面生态恢复植物选择与配比方案

文_徐敏 刘欢 郭佳莹 北京岩土工程勘察院有限公司

1 贺兰山地区石漠化坡面生态恢复目标与任务

恢复区位于银川市西夏区宁夏贺兰山国家级自然保护区马莲口管理站西南侧约3km的主佛沟及大口子沟山脊两侧，地理坐标介于东经105°55′11″～105°56′21″，北纬38°34′17″～38°35′51″之间；恢复区东北距新小公路约3km，北侧紧靠滚钟口旅游景区。周边分布有京藏高速、石银高速、110国道、新小公路。恢复区内有一条进山道路与新小公路相连接，交通比较便利。设计治理目标与任务为：消除或最大限度地减少采掘面及弃渣对生态环境的影响及地质灾害发生的隐患；解决矿山开采破坏地形地貌景观及破坏土地资源的问题；利用喷播有机纤维层复绿技术、客土喷播复绿技术、客土挂网喷播复绿技术、客土喷播结合环保椰纤维植被毯复绿技术、客土挂网喷播结合环保椰纤维植被毯复绿技术、小降解袋柔性护坡复绿技术和穴植灌木复绿技术，提高恢复区内的植被覆盖率，恢复自然景观。

消除地质灾害隐患，使遭到破坏的生态环境得到改善和基本恢复，与周围地形地貌及植被相协调。

2 贺兰山地区石漠化坡面生态恢复植物选择与配比方案

2.1 植物选择设计与物种配比的原则

2.1.1 植物选择设计

恢复区的开采活动导致坡面的植被破坏极其严重，其植被恢复也是一个长期、系统的工作。因此，引入合适的植物种类是植被恢复的关键。在植物的搭配设置上，主要从生态性、经济性、美观性等方面考虑。恢复植物群落类型，需考虑土壤、坡度、高度、岩性、风力风向、周边环境等因素。主要是首先构建先锋植物群落，改善土壤、小气候条件，为最终植被恢复目标的实现创造有利条件。

2.1.2 植物种配比的原则与机制

满足生态恢复植物种之间的空间格局，采取草灌结合，体现植物群落高度和生物体量搭配合理；依据植物种子生物学特性，为保护主要目的植物出苗，配置了出苗能力强、出苗时间快的先期保护植物；依据植物种的生长特性，将深根性与浅根性、直根性与须根性相结合，合理利用土壤、水分、养分资源；配置了常绿针叶植物，在落叶植物落叶期间维持植物群落一定的景观效果。

2.1.3 植物选择

选择抗旱、抗风、耐寒、耐瘠薄的植物种类；喷播草种采用当地本土适宜生长、耐旱的蒿类、芨芨草、针茅、披碱草、直立黄芪、羊草、马蔺等，灌木选用蒙古扁桃、锦鸡儿、灰榆、山杏、酸枣、金露梅等，草种和灌木种子要选取颗粒饱满、发芽率高、纯度高的新种子，种籽总量为9.12t。穴植灌木苗主要采用蒙古扁桃、沙冬青、醉鱼木，金露梅，黄刺玫，酸枣，臭柏等。总量为40000株。

2.2 喷播有机纤维层复绿

2.2.1 喷播有机纤维层复绿工程设计

喷播有机纤维层复绿工程本次设计在恢复区内遗留的露天采掘面区域。该区域陡坎坡度均在70°～90°，不利于客土挂网喷播和客土喷播结合环保椰纤维植被毯铺设复绿技术。根据现状调查及测量结果，共有12个片区使用喷播有机纤维层复绿工程，其中，北部采场有3个片区，中部采场有3个片区，南部采场有6个片区。恢复区范围内的露天采掘面沿山分布，分布于山体最高处，顺山体开采，把矿石取走之后，在山体上形成一个陡立的开采面，开采面的坡度一般都在75°～90°之间，且危岩体较多。本次设计危岩清理工程，消除地质灾害隐患。由于露天采掘面高度多达20～80m不等，机械无法施工，危岩体清理全部需要人工进行。对于清理后的露天采掘面，根据其地形、地质及气候条件，适宜采用喷播有机纤维层复绿技术进行坡面生态复绿。

2.2.2 机械喷播有机纤维层方案

完成坡面整治后，即可进行混合纤维喷播施工。喷播材料主要由纤维材料、复合营养基质、保水材料、粘结材料、有机缓释肥料等组成，厚度为1～2cm，所用设备为喷播机。在喷浆之前用水进行坡面喷淋，浸润坡面，以促使喷射材料与基面连接紧密。喷播前，按事先确定的配种方案和一次施工面积将所需草籽，根据不同种子习性和施工的需要分别采用冷水浸种、层积催芽，升温催芽，促使种子提早发芽，提高发芽率。将处理好的纤维材料、粘合剂、复合肥、有机缓释肥、草灌种子等经过喷播机搅拌混匀成喷播泥浆，在喷播泵的作用下，均匀喷洒在工作作业面上。

2.3 客土喷播复绿工程设计

2.3.1 客土喷播复绿工程设计

客土喷播复绿工程在恢复区内适用于渣堆坡面砾径大于5cm的区域。该区域坡面砾石砾径较大，最大可达1.5m，坡面平整度差，砾径间缝隙大，不利于挂网及铺设植被毯工程，采用直接厚层客土喷播复绿工程比较合适。根据现状调查及测量结果，共有43个片区使用客土喷播复绿工程，其中，北部采场有9个片区，中部采场有20个片区，南部采场有14个片区。

2.3.2 喷播层材料及混配方案

现场应根据设计比例进行拌合，也可根据实际的施工需求进行微量调整。粘土需含沙量不超过30%，无杂质、无病菌；植物纤维以各种腐生材料为主；有机肥需是生物菌发酵处理过的有机物。

由于客土喷播工程分为基底喷播和表层喷播，因此土料混合分为基底土料混合和表层土料混合。

基底土料混合：组成为优质客土83%、稻壳10%，复合肥料1‰，有机肥1%，粘合剂0.1%，水5%，高次稳定剂2‰，保水剂1‰，木质纤维1‰。

表层土料混合：组成为优质客土81%左右、稻壳10%，复合肥料1‰，有机肥3%，粘合剂0.15%，水5%，高次稳定剂2‰，保水剂1‰，木质纤维1‰，植物种子3.8kg/100m2。

客土喷播复绿工程表层土料混合中植物种子配合比如表1所示。

表1 客土喷播复绿工程表层土料混合植物种子配合表混配植物种子38g/m2

2.4 客土挂网喷播复绿工程设计

2.4.1 客土挂网喷播复绿工程设计

客土挂网喷播复绿工程本次设计在恢复区内渣堆坡面陡，砾径小的区域。该区域内渣石砾径小于5cm，坡面基本平整，利于挂网，但坡度较大，无法覆盖植被毯。根据现状调查及测量结果，共有2个片区使用客土挂网喷播复绿工程，主要分布在中部采场内的中-2-网喷1和中-3-网喷1区域。两个片区的治理面积分别为1940.94m2和772.43m2，总面积为2713.37m2。

2.4.2 客土挂网喷播复绿方案

客土挂网喷播结合环保椰纤维植被毯复绿工程工艺流程包括：清理坡面—挂铁丝网—土料混合—机械喷播—椰纤维植被毯铺设—养护。

清理坡面、挂铁丝网、土料混合、机械喷播均与客土挂网喷播复绿工程的施工工艺相同。椰纤维植被毯铺设和养护工程和客土喷播结合环保椰纤维植被毯复绿工程的施工工艺相同。

3 结语

本文通过对银川市主佛沟及大口子沟原硅石矿区形成的采掘面、开采平台及渣堆进行恢复性治理，消除矿区潜在的地质灾害隐患，保证治理区内工作人员的生命财产安全；恢复地形地貌，提高治理区植被覆盖率，使项目区治理完成后基本与周边环境相协调。