广州市花都区泥石场植被生态修复工程技术应用及评价

摘要：广州市花都区“2014年全区泥石场复绿工程”，是2014年花都区主要建设宜居环境的22个工程项目之一。通过分析花都区5个泥石场的场地坡度、坡长、土壤性质等基本情况，应用锚杆挂钢丝网喷混植生的边坡复绿技术，综合乔、灌、草混合种植方式及综合节水的给排水系统设置，对泥石场进行生态复绿，坚持实地分析应用，为废弃的泥石场建造及恢复生态环境。综合评价喷混植生及乔灌草混合种植的生态效益，为废弃泥石场的生态修复，乃至构建立体、多样化的生态植物群落结构提供技术经验总结。

关键词：泥石场；生态修复；喷混植生；乔灌草混植；广州

中图分类号：TU986

文献标志码：A

文章编号：1671-2641（2017）03-0087-05

收稿日期：2017-05-12

修回日期：2017-06-09

Abstract： Egetation ecological restoration project of debris fieldsis one of the main 22 projects which aim to construct liveable environment in Huadu area in 2014.This study analyzes basic situations of five debris fields in Huadu area： gradient， slope length， soil property and so on. In order to construct and restore ecological environment of abandoned debris fields and create ecological benefits actively， ecological restoration greening methods is used in this project，including using suspended-net with anchor of spray sowing technology on the slope. A comprehensive planting pattern of trees， shrubs and grass， and set a water supply and drainage system with comprehensive water saving are also applied. A comprehensive evaluation of the suspended-net with anchor of spray sowing technology on slope and comprehensive planting pattern of trees， shrubs and grass are also made to support the experiences of debris fields ecological restoration and construction of diversified ecological plant community structure.

Key words： Debris field； Ecological restoration； Spray sowing technology； Mixture planting of trees， shrubs and grass； Guangzhou

采石U弃地，是指一些在完成或终止泥石开采功能后，开采区域的生态环境受到破坏的采石场。其生态系统退化、植被及土壤破碎，易造成水土流失、生物多样性锐减等问题[1～3]。植被的破坏往往与土壤的破坏紧密相关，因泥石开采过程中对土壤层次和结构的破坏直接影响到地被植物的覆盖；同时，开采过程可能产生一些污染物质会随水土流失及地表径流而污染水体[4]。

为有效控制水土流失及改善生态环境，对泥石场进行生态恢复是当今社会可持续发展的必然选择。泥石场的生态恢复工程是一项系统工程，是涉及生物学、土壤学、生态学、园艺学等多学科交叉的综合系统工程[4～5]。其生态修复技术主要集中于生态工程技术的支持，以实现边坡生态恢复；该生态工程技术已成功应用于多种类型的土壤环境生态修复中，如山地、盐碱地、沼泽地等[4，6]。多年来，为高度响应广东政府对采石场复绿工作的相关治理工作《关于做好全省采石场整治和复绿工作的通知》（粤府[2003]49号）[7～8]，广州各区政府陆续开展对泥石开采区域生态恢复行动。

1花都区采石场概况

广州市花都区“2014年全区泥石场复绿工程”，是2014年花都区主要建设项目投资计划中涉及宜居环境22个工程项目之一，是2015年广州市发展和改革委员会批准立项，2016年公开招投标实施，总投资626万元人民币的项目。该工程开始于2016年4月中下旬，历时4个月，包括对花东镇、花山镇狮民村、梯面镇河尾寨和狮岭镇集贤村内5处已废弃不用的采石场、采土场进行治理，总面积为5.4万m2。该项目地址较为分散，分别位于4个不同乡镇的山体范围内，多为被破坏的山体。地形复杂，岩石的风化程度不一，岩石及黄土的坡面长度约30～300 m，边坡斜度约10o～80o（表1）。山体冲刷严重，存在较大的不稳定因素；同时，因地处亚热带，属海洋性季风气候，雨量大、雨季长、台风和强热带风暴频繁，故而存在较大的水土流失甚至泥石流的潜在危害。

2花都区泥石场生态复绿工程技术

2.1基础构筑

花都区泥石场生态修复工程主要对边坡进行绿化，复绿工程主要分3步进行。

1）边坡的稳定是生态治理的基础[5，9]。首先对边坡表面被雨水冲刷后的松散土体进行清除、削坡。边坡削坡是保证边坡稳定性的重要土方开挖技术，该项目在对边坡进行削坡时，保证设计要求的坡顶线及坡度的基础上尽量减少土方的开挖，削坡时坡顶采用弧化技术：自上至下对土方进行分段开挖，开挖长度为20～25 m；清除坡面凹凸不平的土层以保证坡面的平顺。为降低工程造价，将削坡的土方平铺碾压于坡脚低洼区，并对场地进行复绿；其回填土的碾压厚度不大于0.5 m/层，压实系数应大于0.90。

2）在边坡周边修筑排水系统，以提高边坡的稳定性，减少地质灾害的隐患（图1～2）。岩石及黄土的山体缺口的用水是植物自然生长及养护的基础，节水及综合用水技术的应用是实现在岩石及黄土山体边坡上植被系统的生态建设的保障[12]。花都区泥石场的生态复绿工程整体的排水系统以自然散水为主，通过结合设计截洪沟组织排水（图3），以截留自然降雨及减缓缓坡处的地表径流，并作为植物养护用水。同时采用水车结合高压水泵的灌溉系统，以提高节水效率。

3）削坡完成后的生态修复技术，主要对坡面进行挂网喷播，对坡度小于20°的坡脚场地进行乔木、灌木绿化种植，以达到美化改善生态环境的目的。在狮岭镇集贤村石场中，由于岩质土土壤层厚度不足以保证植物生长，通过锚杆挂钢丝网喷混植生法有利于植物根系在坡面上稳固生长。

2.2复绿种植

2.2.1锚杆挂钢丝网喷混植生

液压喷播主要通过液压喷播机将肥料、保水剂、粘合剂、pH调节剂、植物种子纤维等均匀混合后，均匀喷播于坡面上；通过养护使植物生长以覆盖坡面[10～11]。该技术主要应用于土质坡面，而对于岩石面积率较高的坡面，可结合锚杆挂钢丝网喷混植生复绿技术来完成。花都泥石场生态复绿工程主要应用锚杆挂钢丝网喷混植生技术进行坡面复绿。

锚杆挂钢丝网喷混植生的方法主要应用于岩质坡面或弱风化的坡面[11]。本边坡绿化工程通过对坡面的石头、杂草、垃圾等杂物的清除及坡面平整后，应用镀锌钢丝网在坡顶进行延伸，延伸深度为50 cm，并埋入水沟或土中；然后自上而下平铺至坡脚。

铺设镀锌钢丝网的规格及技术要求如下：

1） 网与网之间平搭，网紧贴坡面，无皱褶和悬空（图4）。

2）镀锌钢丝直径（Φ）为2.2～ 3.0 mm；网眼大小为50 mm×50 mm；用直径（Φ）为12 mm的铆钉锚固，锚固长为50 cm；风化层加长至80 cm，外留10 cm。

3）坡顶加木桩固定，木桩间距

固定镀锌钢丝网后，因喷混机械的不同，分为湿喷和干喷两种。湿喷即采用机械喷泥浆，其要求网包内需充实，网包外喷射厚度为5 cm以上。干为应用干土进行回填，即将粉碎的改良种植土抛洒在坡面上，厚度范围10～12 cm，网外回填土厚度为5～7 cm，且回填土经沉降后镀锌钢丝网不外露；因此，洒水量不宜过多，以防回填土流失。喷射有机基质应从正面进行，完工后，镀锌钢丝网上的基质厚度应达2～3 cm；而后喷射含有种子的混合料，喷射厚度为2 cm。喷混植生材料配比如表2所示。

2.2.2乔灌草混合种植

在花都区泥石场坡度较缓的区域内，通过应用乔灌草混合种植，形成更为立体且多样化的植被结构。因5个泥石场的土壤为贫瘠的酸性赤壤土，故多选择耐酸耐贫瘠的植物。综合土壤环境，应用于花都区5个泥石场的乔灌草混合种植组合主要有下列3种。

组合一：{仔树Mimosa sepiaria、木荷Schima superba、铁冬青Ilex rotunda、榕树Ficus microcarpa、降香黄檀Dalbergia odorifera、油桐Vernicia fordii和山杜英Elaeocarpus sylvestris，按等比例种植。

组合二：蟛蜞菊W edelia chinensis、含羞草Mimosa pudica、五节芒Miscanthus floridulus、狼尾草Pennisetum alopecuroides、香根草V etiveria zizanioides、车桑子（坡柳）Dodonae viscosa和海桐Pittosporum tobira，按4：1：1：1：1：1：1的比例种植。

组合三（成片植）：尾叶桉Eucalyptus urophylla、大叶相思Acacia auriculiformis、{杜鹃Bougainvillea glabra和喷播地被组合（表2）。

为确保良好的复绿及生态效应，工程完工后的养护至关重要。在花都区5个泥石场复绿工程养护过程中，采用定期喷水、追肥及病虫害防治等措施保证竣工前泥石场生态的复绿。

2.3复绿效果

花都区5个泥石场生态复绿工程竣工后，应用喷播技术对坡度大于20°的坡面进行复绿的植物覆盖率均达到90%以上，无明显的黄土现象；坡度在10°～20°的缓坡上，乔灌草混合种植的区域也逐渐形成立体多样化的植被群落，灌木密度达10株/m2，地被草本植物的密度小于500株/m2（图6～7）。

3花都区泥石场生态复绿工程技术评价

3.1喷混植生技术评价