牛草山植被生态恢复探讨

摘 要：该文从牛草山破损山体的实际出发，以维持地方生态安全，提高绿化覆盖率，重构山体植被和提升环境生态质量为目标，对牛草山的植被生态恢复进行了探讨，旨在为牛草山山地风电场及其他山地风电场植被生态恢复提供参考。

关键词：牛草山；风电场；植被；生态恢复

中图分类号 S728 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）19-0042-04

Abstract：From the reality of the broken mountain of Niucaoshan，in order to maintain the local ecological security，improve the green coverage rate，reconstruct the mountain vegetation and improve the ecological quality of the environment as the goal，the ecological restoration of vegetation on the hills are discussed，providing reference for vegetation ecological restoration in Niucaoshan Mountain and other mountainous wind farms.

Key words：Niucaoshan Mountain；Wind power farm；Vegetation；Ecological restoration

能源是国家经济发展的基础，电气化是国家现代化的标志[1]。当前，我国面临着电力资源紧张、负荷超载等难题，在部分区域，电力紧缺问题仍是制约其经济发展的瓶颈问题[2]。而风力发电作为一种清洁型、可持续发展的能源工程，具有蕴藏量大、分布广泛、碳排放量低、无污染等特点，近年来得到了快速发展。但在风电场建设过程中，不可避免的会带来大量土石的移动，扰动地表、破坏植被，形成了严重的水土流失问题，造成灾害频繁、土壤肥力下降、植被破坏等不良后果，对原本脆弱的生态环境造成了负面影响[3-4]。如何采取合理有效的防治措施，在风电场建设工程破坏区进行适宜的植被恢复重建已成为当前必须面对和亟待解决的问题之一。

本文在前期研究的基础上，从牛草山破损山体的实际出发，坚持生态优先，兼顾社会效益和经济效益的原则，采用国内最新、最先进的相关研究成果与技术，运用近自然林业理论方法，提出了初步的植被恢复措施，以维持地方生态安全，提高绿化覆盖率。以重构山体植被和提升环境生态质量为目标，以环境优化和景观美化为着手点，以生物技术和工程措施，科学管理为手段，创设符合岳西县经济社会发展的良性生态环境，修整破损的生态环境，逐次绿化美化风力发电机平台和受损山体，重点解决目标树种选择和植物配置，不同树种混交造林和补植技术，规划区内的造林整地技术等问题，为牛草山风电场破损山体的植被恢复提供参考，从而提升当地生态系统的稳定性及多样性。

1 区域概况

1.1 地理位置及形貌特征 牛草山风电场地处安徽省岳西县黄伟镇青天乡，位于岳西气象站西北方约23km处，属于典型的山区风电场，在宏观地貌上属于大别山区，风机场地微地貌为高山，地形起伏较大，风电场所处区域海拔在900～1 750m。在大地构造位置上地处扬子断块区的东段北缘，西北与秦岭断褶相连，北与华北断块区衔接，南与华南断褶系毗邻。区内断裂构造比较发育，其展布方向主要有北、北东、北西和近东西向四组，形成断裂构造格架。

1.2 气候特征 风电场区域位于安徽省西南部的大别山区，终年温暖湿润，属于北亚热带季风气候（湿润性），其特点是四季分明，季风显著，雨水充沛，湿度较大，日照充足，雨热同季，无霜期长。区域平均海拔434.2m，极端最高气温为39.4℃，极端最低气温-15.2℃，年平均气温14.5℃，年平均气压966.1hPa，年降水量1 493.2mm，年平均相对湿度77.8%，年平均水气压14.7hPa.

1.3 植被特征 岳西是国家生态示范区建设县，森林覆盖率达73%，植物种类十分丰富，其中银杏和金缕梅为国家一级保护植物，大别山五针松、金钱松、华东黄杉、香榧、巴山榧树、天竺桂、长序榆、榉树、永瓣藤、连香树、喜树、鹅掌楸、厚朴、毛红椿、香果树、金荞麦等为国家二级保护植物。

2 破损山体的类型、原因及危害

2.1 破损山体类型及原因 岳西县牛草山破损山体是由于岩石开挖留下的，大量岩石开挖、机械作业等的破坏及相关石渣倾倒导致山体地形地貌遭到破坏，从而使土壤中的腐殖质层减少，植物破坏死亡，水土遭雨水冲刷流失严重。根据现场人员调研发现，牛草山风电场破损山体主要有3种类型，分别为边坡、陡坡、平台。边坡是指弃石渣处周围遭到破坏较轻的坡度较缓的山坡，坡度10～25°，平均厚度在1～1.5m，面积约为1.8hm2。陡坡指石渣倾倒所形成的坡，其中坡度在25～45°，面积约2.6hm2；坡度大于45°，面积约2.4hm2。平台指建筑、风力发电机周围较为平坦的空旷的场地。

2.2 破损山体的危害 山体破坏造成环境工程地质变化，山体开挖过程中形成的碎石、乱石会污染周围的生态，对生态环境造成了非常大的破坏，并在相应的条件下会带来严重的地质灾害，如：山体崩塌、滑坡、泥石流等。同时，山体植被破坏严重，造成生态系统减退，生态平衡严重失调。山体植被稀少，水土流失严重，也影响着周围居民的生产、种植等，降低了居民的生活质量。

3 植被生态恢复措施

3.1 修整地形

3.1.1 修整地形的原则 表土层的破坏是受损山体面临的主要生态学问题，根据群落演替的角度来看，森林破坏后的风电场为原生裸地时段，环境承载力较低。因此，恢复受损山体植被的修整地形阶段应该遵循以下原则：

3.1.1.1 种植的植物种类的规格与修整地形的规格相对应 依据立地条件，坡顶地段栽植的植物规格可以小一些，主要以灌木、草本为主，坡下土质后的地段栽植的植物规格可以大一些，主要以乔木为主。树穴小不利于淤积水土，容易遭到灌木、草本植物的挤压，树穴大浪费人力物力，极易破坏原生植物。

3.1.1.2 项目后期建设中要减少工程量 进行受损山体的植被恢复时，修整地形要尽可能避免在原有的地形条件下的土壤条件恶化和水土流失，保留原有的植被条件，尽可能的避免破坏原有土层。在此类基础上，使用各种工程技术手段来坚固坡面的稳定，防止水土流失，改善其生态环境，提升受损山体的环境承载力，为构建良好的生态环境打下坚实的基础。

3.1.1.3 客土的使用量要尽可能的减少 要在能储存水、有土、没有灌木的地方挖树穴，比如在坡的下面，小水沟边都是栽树的理想位置。其优点有：一是避免不必要的工程，如破石、移土等；二是保护了原有的植被；三是立地条件好的地方，有土的地方树木容易成活，生长较快。

3.1.2 修整地形的模式及工程技术 对受损山体植被的重建和恢复修整地形是首要的。在整好的地形上造土，然后在将新造的土进行熟化处理，在上面种植植物，构建恢复新的半人工、人工的生态系统。修整地形的方式主要有砌拦石坝、挂网喷播、挂三维网、垂直绿化等等。针对不同类型立地的整地技术规划如下：

3.1.2.1 边坡 经过现场观察，牛草山破损山体边坡主要分为：石质边坡（边坡以石质为主，部分混有少许泥土）、土质边坡（边坡以土质为主，是边坡类型中最少的一种）、路堑边坡（位于道路、风力发电机平台的一侧或两侧，其坡度较大（图1）。破损山体大量为石质边坡，在石质边坡上面，植被种类单一且数量稀少，少量土质边坡存在滑坡、坠石、水土流失严重的现象。

石质边坡目前采用较多的治理方法挂镀锌钢网客土喷播（图2、图3），这种方法是生物治理措施和工程技术相互结合的综合性防护技术，主要适用于立地条件较差的土石混合边坡和全石边坡。挂网喷播的技术原理主要是使用固定钢网技术和客土加混粘结剂，将客土与石质坡面紧贴，同时，通过调配有机物，将土壤的固态、液态、气态趋于平衡，从而重建和恢复了受损山体的生态防护功能，为植物创造了良好的生存环境。其中主要的技术方法是将石质坡面的杂物清除后挂镀锌钢丝网，并用锚杆固定。然后将保水剂、肥料、粘合剂等和谷壳、木屑等有机肥加入土壤中搅拌充分。喷播厚度至少11cm，其中基层厚8cm，表层厚3cm。

土质边坡目前多采用植草护坡进行治理，主要方法：一是清除坡面杂物；二是按照相应的密度布置草皮或播撒草种。此种方法植物在土壤中生长需要一定的时间，前期的覆盖程度会比较地。

路堑边坡的治理主要采用藤本护坡，如地锦、爬山虎、络石等，在坡面或坡角处按照相应的密度种植，以起到保护坡面的目的。为加快坡面的植物覆盖速度，可同时坡面下部使用攀藤类植物，坡面上部可使用悬挂枝类植物，并设置排水沟和拦石坝予以辅助治理。同时在弃石渣处上部，为了将地表水引到路基并排出，可根据当地的降水情况及该地段的汇水面积，依据立地条件设置一条或几条截水沟，沟深0.5～0.7m，沟底面宽度0.6m左右。并可在弃石渣场地内，开挖排水沟，其形式为树枝状，同时要求其主沟方向要与山体滑动方向一样，为避免山体滑动排水沟断裂使水下渗。排水沟的尺寸可略小于截水沟。此外，在弃石渣处地势比较陡的，可沿等高线砌拦石坝，建水平带、整理乱石、种草植树[5]。

3.1.2.2 陡坡 由于地理环境的限制，路基施工中，岩石开挖出现石渣沿脊抛出，造成部分林地上的植被破坏并形成陡坡。牛草山破损山体陡坡主要分为坡度在25～45°和坡度大于45°两种。针对坡度在25～45°的陡坡可使用挂三维网客土喷播的方法。此方法主要适用于坡度在45°以下的岩质和土质山体的绿化，特别适合于土石混填的山体和土质贫瘠的山体，采用“挂三维网客土喷播”的方式可以提高种草质量和防止冲刷。在此种植区域，一是要对坡面进行修整并做简单的修整；二是削掉特别凸起的山体，对凹陷的区域要用石块填充，使坡面基本平整；三是保持排水通畅，建造截水沟和排水沟等，防止山体滑坡；四是布置三维网，将种子和处理好的基质喷播在三维网内，盖上无纺布，在开挖后稳定度不高的软岩、岩堆、散体岩、碎裂岩等不适合绿化的地方及坡度大于45°的陡坡采用挂镀锌钢网客土喷播。

3.1.2.3 平台 平台是山体中最为平坦的地形，其路面结实、平整，不易流失和塌陷，风力发电机平台周围植被稀少，路面均是机械车辆碾压过的痕迹。平台的治理方法主要为植物栽植，多选用生命力强、适应力强的乡土树种，最好是选用地上部分较矮，根系发达，固土性好，耐贫瘠和干旱的树种。

3.2 植物种类选择及配置模式

3.2.1 植物种类选择的原则 植物恢复措施具有优化水资源、调节气候和改善土壤肥力、减轻侵蚀等作用，但新栽种的林草植被发挥效益所需时间较长，所以植被恢复成败的关键在于树种的选择。牛草山风电场受损山体植被恢复应根据立地条件、森林植被演替规律来选择树种，应采取以下原则：（1）乡土树种为主，外来树种为辅。参照地带性森林群落的种类组成，选择有价值的、适生的、接近演替顶极的乡土群种或优势种和经驯化能适应该地生境、能正常完成其生长发育过程的优良外来树种，尽可能考虑生长速度快、根系发达、病虫害少、耐荫、耐干燥、耐瘠薄、扩繁能力强等特性的乔木、灌木、草本[6]。（2）适地适树原则。按照立地条件分类，要坚持立地条件和树种的生物学特性相一致，做到适地适树选择目标树种。（3）重视植物种间关系。此项目目的是构建生态功能完善、景观多样性、结构稳定的植物群落，所以在栽植树木的时候必须注重植物的合理搭配。

3.2.2 植物种植方式 牛草山风电场破损山体修复工程植被应选择适合大别山区气候条件、耐贫瘠、生长速度快等树种，以对乡土植物且土壤具有较强改良作用的树种为主。同时，考虑到牛草山风电场场区风速大以及升压站区自身的安全，在最大程度保留原物种植被的前提下，除回栽乔木外，一般不选择栽种其他乔木。宜选择抗风、抗旱能力强的灌草种作为植被恢复的新物种。灌木对水、肥的需求较少，适应性强，对小气候的改善作用明显；草本植物生长较快，适应性强，并对涵养土壤中的水分有积极的作用[8]。此外，还应适当考虑植物种类多样性及观赏性[5]。植物种类太过单一，不仅抵御病虫害能力弱，水保效益较差，而且导致景观效果呆板或苍白。增加植物的多样性，并配以风电场上高耸的旋转风机，或可促进当地旅游事业的发展。根据因地制宜的原则，适宜牛草山风电场植被恢复的乔木有：黄山松、栾树、槐树、女贞等；灌木有胡枝子、伞房决明、爬山虎、迎春、荚莲、木、阔叶箬竹、火棘等；草本层植物主选植物种为蒿草、羊茅、发草、剪股颖、狗牙根、百喜草、黑麦草、白三叶、蕨类等。

3.3 抚育管理 在牛草山风电场建设区域内，由于受损的山体其立地条件极差，植物栽植后要加强管理，采用一定的抚育措施来巩固和完善山体复绿的成果。其主要手段如下：

3.3.1 修枝整形 绿化植物种植成活后，为了使藤蔓快速均匀地覆盖整个受损山体，减去植物顶部，有利于其多分枝，然后将枝条引导固定于多个方向。

3.3.2 及时浇水 由于受损山体的立地条件的特殊性，保证水分的充足的供应是山体坡面绿化成功的关键。通常不可能进行人工供水，只能靠天然水源，在坡顶修建蓄水池，立陡壁植生篮和植生槽的微灌设施，以达到坡面沟道常年流水。

3.3.3 土壤施肥 破坏山体植物生长的限制因子之一，土壤营养物质缺乏。为使植物快速生长，种植基质宜选用中性或微酸性肥沃、疏松的壤土，并在其中添加肥料。

3.3.4 种草覆盖浇水 在喷播后覆盖草帘以增温保湿，种植完后必须每天对其进行浇水，保持土壤湿润，两个月覆盖率90%以上成坪后可逐渐减少浇水次数。

3.3.5 封山育林 种植后的管理，应实施封山育林和封山育草措施，避免人畜的干扰和破坏，给栽植的植物品种以休养生息的时间，促进植被的恢复，以期形成乔木林、灌木林和植物种类较为丰富的草地[7]。

3.3.6 养护管理 造林后连续抚育3年，并加强管护，防止人畜破坏和山林火灾的发生，将枯枝落叶置于侵蚀沟内，减少冲刷，加快草本植物的生长。

4 结语

牛草山风电场植被恢复工程不仅是一个生态恢复工程，也是一个景观恢复工程，必须从工程的可持续的生态效益出发，创设一个自然优美且可长期发挥生态效益的景观工程，着重重建景观优美、生态和谐的生态系统，切实做到经济合理、注重实效。在实际的绿化建设中，要以自然演替的规律为准则，坚持适地适树、因地制宜的原则进行树种选择及修整地形，树种选择时要以乡土树种为主，外来树种为辅。此外，在牛草山破坏山体植被恢复与重建过程中，要以生态学理论为指导，遵循可持续发展和生态优先的原则，采取科学合理的生物和工程措施，以维持地方生态安全，提高绿化覆盖率，重构山体植被和提升环境生态质量为目标。在确保生态效益的同时，也应兼顾经济和社会效益。

参考文献

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[3]赵大庆，王莹，韩玺山.风力发电场的主要环境问题[J].环境保护科学，2005，31（3）：66-67.

[4]中华人民共和国建设部.开发建设项目水土保持技术规范（GB50433-2008）[S].2008.

[5]易仲强，陈小燕，魏浪，等.贵州高海拔山地风电场工程水土流失特点及防治技术初探[J].水土保持应用技术，2013（5）：30-32.

[6]龚长春，熊峰，章龙飞.山地风电场项目水土保持方案植被恢复措施探讨[J].江西水利科技，2013，39（3）：228-230.

[7]董智，贾志军，李红丽，等.河北省坝上风电场建设区水土流失特点与植被恢复途径[J].中国水土保持科学，2009，7（5）：82-86.

[8]赵永军，陈吉虎，王云璋.开发建设项目水土保持方案中植物措施的配置[J].中国水土保持，2007，2007（8）：17-20.

（责编：张宏民）