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徐州市长山山体生态修复工程的实践与探索

所属栏目:农业工程科学论文 发布日期:2021-06-07 09:42 热度:

   摘要:当前我国面临着破损山体生态环境恶化、资源枯竭等一系列环境问题,山体生态修复正是解决这些问题的有效途径。以长山为例,通过分析其破损主要原因,结合生态修复的理论与工程措施,将山体分为经人为开发造成的边坡裸露、碎石滑坡等显性破损及石灰岩山体土质贫瘠导致的生态功能丧失、表土散落等隐性破损两大类,并针对分类总结了多种修复措施,最后对山体生态修复理论在徐州破损山体建设中的应用进行了总结和展望,以期能为城市破损山体建设工程提供有益的思考。

徐州市长山山体生态修复工程的实践与探索

  关键词:长山;破损山体;生态修复;宕口;山体修复

  1困境解读

  徐州位于江苏省西北部,这座城市因煤而兴也因煤而困。新中国成立以来,徐州累计产煤10亿t,扩张型、粗放型的发展模式对城市山体造成了严重的破坏。由于长期开山采石,七成山体遭破坏,仅市区就有裸露山体宕口100余处,成为徐州不容忽视的“生态疮疤”。

  1.1项目背景

  20世纪50~60年代,徐州市开展了大规模的荒山绿化活动,成功营造了大面积的侧柏林[1]。但由于缺乏科学统筹的规划,造林的密度、林分结构及土壤的差异,逐渐暴露出生长差别较大、病虫害严重、生态效益低等弊端。为还青山于民,徐州市委、市政府从2005年起,开始对城区部分采煤塌陷区及破损山体进行治理。2015年中央城市工作会议中,习近平总书记指出“大力开展生态修复,让城市再现绿水青山”“让城市融入自然,让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”的生态理念,将城市山体生态修复提升到了新的高度。

  1.2现状概况

  长山地处徐州市主城区边缘,毗邻东区新兴板块和高铁辐射区,是徐州市山体受破坏的一个典型代表。该项目毗邻彭城监狱,总面积约3.5hm2,整体山势沿东北-西南走向,南高北低,最高峰海拔98m,山体坡度在6°~22°。长山山体生态脆弱、受损严重,主要有2方面的原因:一方面,因受地质构造和人为工程活动造成的显性破损,山体东、西南两侧形成大面积挖方坡面,且部分坡面岩体极其破碎,危崖裸露,植被荡然无存,区域面积多达4.68hm2。另一方面,山体岩石裸露率高、土层薄、土质贫瘠,导致植被生长发育不良、表土与植物随意散落等隐性破损,生态系统的结构与功能相继退化。

  2山体生态修复方式探析

  针对上述2项已破损山体生态环境的现象,提出以总体规划为指导,以保证山体边坡的稳定性为前提,以恢复山体生态结构为目标,坚持分类设计、分步实施的原则。首要解决其地质灾害问题,即对2处破损边坡进行修复,确保全面排除地质灾害;再后是景观效果的有效表现,即通过山林覆绿,促使山体植被恢复,消除山体白化现象,逐步修复长山山体的自然景观和生态功能。

  2.1宕口修复,防控地质灾害

  针对长山宕口的修复,应遵循技术可行性和经济合理性原则,根据2处破损坡面的地质资料和现场勘察的实际情况,采取排险、固坡、加筑挡墙等技术措施,彻底消除地质灾害隐患。山体东南侧宕口长约996m,该区域受损严重。由于人为开发导致山体内部结构遭受破坏,形成多处危坡区域,危坡表层寸草不生、表土裸露。针对该区域主要采取削坡覆土的处理方式,即“削上角、填坡脚”在山体上部进行爆破作业,将边坡的倾斜角度修整为45°以内,形成4m宽的平台,山脚处自然放坡,坡面以30°进行夯实覆土,局部采用自然块石挡墙的形式处理,与山体的自然形态保持统一。山体西南侧宕口长约421m,相较于东南侧宕口,该区域受损情况相对较轻。由于自然风化严重,导致局部岩石裸露、破碎等现象。针对该区域,主要采用清坡的处理方式,即对该区域现有破碎、松散的危岩石或浮石进行清除,并“顺坡就势”地将坡面及岩石进行锚杆加固,以达到破损面的稳定性和安全性的目的。经清坡处理后显露的陡峭坡面,利用原山体采集的块石进行垒砌护坡,以达到协调自然、融入原有景观、减少人工痕迹的效果,为还原山体生态环境体系营造了较大空间。并选用经济、生态、易操作的加固材料,以达到控制总体造价的目的。

  2.2因地制宜,有序实现山体生态恢复

  2.2.1宕口植被修复。裸露的宕口边坡具有独特的地理地质环境,对植被生长影响最大的就是土壤贫瘠和缺乏水分。因此,用于宕口边坡生态修复的植被需具备以下特点:①耐干旱瘠薄,适应能力强;②根系发达,能防风固土;③生长迅速,生命力强;④管理简单,落叶易于分解。针对山体宕口上部岩体裸露率高、受损严重的特点,山体上部采用专项客土喷播技术进行修复。即用外来土壤喷溅在边坡上,以便浅根类植被成活,为整个山坡披上绿装的同时为山体固土起到较好的辅助作用,有效地防止因风化引起的岩石边坡剥落等现象。结合徐州的气候条件和当地山林的生态环境,对喷播的草籽配比进行改良,适当增加品种丰富的野生花卉。喷播品种选择具有固氮、固菌能力的豆科品种,如香花槐、刺槐、锦鸡儿、金雀花、苜蓿、豌豆花等;具有催肥能力、加速有机质分解的植物,如茜草、果岭草等。山体宕口下部山脚处经自然放坡,进行渣土分层压实后再回填种植土,形成良好的植物生长基础。该区域栽植植物时采取增大树种栽植密度,扩大乡土树种种类多样性,争取物种间互利共生关系等措施,以达到强化生物多样性特征的目的,使林间整体的生态结构层级增加,有助于抵抗各类灾害发生。栽植的乔木品种包括广玉兰、女贞、黑松、火炬松、栓皮栎、侧柏、龙柏、黄连木、悬铃木、马褂木、五角枫、三角枫、黄栌、红栌、合欢、栾树、国槐、刺槐、黄金槐、火炬树、乌桕等;灌木品种包括山茱萸、山麻杆、鸡爪槭、红枫、果石榴、石楠、桂花、锦鸡儿、海棠、红叶李、马棘、蔓长春花、黄荆等。

  2.2.2其他区域植被修复。长山现状植被多以人工侧柏林为先锋树种,梧桐、构树、黄连木为伴生树种形成的针阔混交林。林分结构简单,林下灌木和草本种类和数量都较稀少,物种丰富度和多样性较低。针对山体岩石裸露率高、表土裸露等问题,采用人为干扰措施,适当增加适生阔叶树种等方式,进行林分改造,增加物种多样性,促进林分演替和地带性植被的恢复[3]。前期的植被恢复主要以选取易于成活、生命力顽强的草灌结合方式种植,并种植豆科类植物,其后在其基础上选取抗旱性强、生长迅速、根深、树冠浓密、落叶丰富、易于分解的乡土乔木,以达到合理的乔灌草相结合的空间植被生长环境。选取的品种多达数十种,前期草灌植物包括果岭草、白花三叶草、锦鸡儿、黄荆、红瑞木、蔓长春花、山茱萸、小叶扶芳藤、马棘、鸡爪槭、红叶李等,后期栽植的乔木品种有黄栌、红栌、火炬树、女贞、龙柏、柿树、刺槐、乌桕、楝树、枣树、五角枫等。这样的植被生态修复方式能够较快稳固和覆盖表土裸露的山体,并形成稳健的生态系统,为山地生物繁衍提供良好基础[4]。

  3总结与展望

  受损山体类型多样,应根据实际情况采取修复措施。以城市总体规划为指导,以保证破损山体的安全和稳定为前提,以山体修复的方法和技术作为支撑,遵循生态和自然规律,从经济角度出发,把修复破损山体和水土保持、经济发展、生态环境建设结合起来。正确处理人与自然的和谐关系,处理好远期和近期、整体与局部的关系,促进生态、社会和经济效益的协调统一[5]。相关工程学、生态学、植物学等多学科交叉协作,通过科学合理的人为干预,协助受损山体生态系统的恢复,加快植被的自然修复过程,实现城市双修的要求,并且能平衡生态退化带来的土地资源不足,缓解人地矛盾,遏制环境进一步恶化,从而争取更大的社会经济发展空间。

  参考文献:

  [1]赵警卫,胡彬.徐州市山体林相改造和林中裸地绿化研究[J].林业实用技术,2011,07.

  [2]于丽华.废弃采石场的生态恢复与可持续利用———以徐州珠山宕口遗址景观公园建设为例[J].中国建设信息,2012,07.

  [3]陈平.石灰岩山地退化植被特征及恢复重建研究[D].南京林业大学,2010.

  [4]丁钰振.生态修复功能下的山地景观优化设计研究———以三门峡市卢氏县山地景观提升方案为例[D].西安建筑科技大学,2017.

  [5]赵入臻.城市破损山体景观修复研究———以济南奥体中心为例[D].山东建筑大学,2012.

  《徐州市长山山体生态修复工程的实践与探索》来源:《现代园艺》,作者:胡硕 邵瑜

文章标题:徐州市长山山体生态修复工程的实践与探索

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