CN103556642A - 一种高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，方法如下：在坡面平直、凹凸起伏小的岩壁上打孔，然后测定孔内的温度及湿度，对种植孔浸穴，然后将乔木或灌木移植进种植孔内，灌溉；在凸出或内凹的平台上挖坑，灌坑后将大基径的乔木或灌木移栽入坑中并灌溉；将鱼脊背削平、清理危岩体，形成阶梯状平台，然后按照阶梯状平台的走向开挖条形槽，在条形槽内打孔、挖坑，然后对槽内孔和坑分别进行浸孔和浸坑，将乔木或灌木移栽在槽内孔和坑中，将掺杂有草籽的土壤覆盖在槽的顶面上，灌溉即可。本发明在岩质边坡上人工造就植物地境，使植被经过前期养护后能够具有自组织能力，自然生长，达到裸露边坡覆绿的目的。

Description

一种高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法

技术领域

本发明提供了一种覆绿地境的再造方法，具体涉及一种针对高陡岩质边坡上的岩壁、平台以及鱼脊背处的覆绿地境再造法，属于地质工程领域。

背景技术

高陡岩质边坡生态治理工程涉及岩土工程学、地质学、环境地质学、生态地质学、植物学、栽培学、生物学、土壤学、园艺学和环境生态学等多个学科。国内在护坡技术应用方面的研究起步较晚，生态治理防护技术的研究与应用也较少，但近年来进行了大量的实践和探索。在我国经济较发达的东部地区，矿山废弃地的复垦利用己经受到了普遍关注。矿山废弃地隶属各种尺度的景观类型，不同类型矿山废弃地具有不同的生态重建途径。只有按照景观生态学原理，在宏观上设计出合理的景观格局，在微观上创造出适合的生态条件，依靠景观生态规划与设计，才能实现生态重建目标。

目前，国内采用坡面生态治理的方法主要有人工种草植树、铺草皮、湿式喷播、三维网植被技术、客土喷播、喷混植草等，在我国边坡生态治理经过了以下三个发展阶段。

早期采用人工种草植树。公路边坡植被防护以边坡绿化为主，主要靠人工种植方式，在边坡上种草植树，利用植物根系来稳固坡面表层，减轻坡面冲刷，防止坡面水土流失，增强路基边坡的稳定性。由于草皮上的植物已经发育，边坡铺草皮会很快生根，因此在边坡较高陡和坡面冲刷较严重的地方铺草皮的防护收效较快。

20世纪90年代主要采用湿式喷播。其原理是将植物种子或植物的一部分经科学处理后，混入水中，配以一定比例的专用配料(肥料、色素、木纤维、粘合剂、保水剂和土壤改良剂等)通过喷播机搅拌和高压泵作用，喷射到预定区域的现代化种植植被方法。湿式喷播方法的应用，可以将人工种植效率提高，并且能够对边坡高陡地段进行防护，但是如果喷播刚完成即遇大的降雨，喷播效果将会受到影响。

目前，客土喷播是最盛行的边坡植被恢复工艺。该工艺是在岩石上为植物创造生长条件，有效地恢复生态和形成可粗放管理的植物群落。采用机械作业，将高次团粒剂、客土和有机物质等强行附着在岩石表面，并形成密实结构。添加的纤维物质在其中起到类似植物根茎的网络作用。造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础，然后喷射适宜的植物材料。客土喷播技术解决了早期植物防护不能在岩质边坡上实施的问题，并且相对湿式喷播提高了早期抗冲刷的能力。

综合国内外对人工高陡岩质边坡的治理技术和相关案例，按照目前的技术发展水平，可对相关方法归纳总结为如下几种治理技术方法。

目前国内外的岩质边坡覆绿技术方法是以人工培育、养护为主，不考虑植物地境与边坡的关系，即植物是以花盆的方式种植在边坡上，短期的覆绿效果明显，但不具有长期效果，即植物无法与边坡自然的形成一体。

发明内容

本发明解决了上述背景技术中的不足，提供了一种高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，具有施工简单，投入较小的优点，最关键的是，本发明提供的方法利用生态地质学理论中的地境概念，在岩质边坡上人工造就植物地境，使植被经过前期养护后能够具有自组织能力，自然生长，达到裸露边坡覆绿的目的。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，方法如下：在高陡岩质边坡中的坡面平直、凹凸起伏小的岩壁上打孔，然后测定孔内的温度及湿度，选择孔内湿度大于60%的孔作为种植孔，对种植孔浸穴，然后将乔木或灌木移植进种植孔内，灌溉；

在高陡岩质边坡上的凸出或内凹的平台上挖坑，灌坑后将大基径的乔木或灌木移栽入坑中并灌溉；

将高陡岩质边坡中的鱼脊背削平、清理危岩体，形成阶梯状平台，然后按照阶梯状平台的走向开挖条形槽，在条形槽内打孔、挖坑，然后对槽内孔和坑分别进行浸孔和浸坑，将乔木或灌木移栽在槽内孔和坑中，将掺杂有草籽的土壤覆盖在槽的顶面上，灌溉即可。

针对高陡岩质边坡中的坡面平直、凹凸起伏小的岩壁，具体方法如下：在岩壁上以湿法钻进或干法钻进钻孔，孔呈矩阵状分布在岩壁上，孔的直径为150mm，孔深为50cm，孔的朝向与竖直方向呈45°，打孔完毕后用枯草塞口1小时以上，塞口1小时后即进行温度、湿度测定，在孔深10cm、20cm、30cm、50cm处获取温度和湿度数据，选取孔深30cm以下湿度大于60%的孔作为种植孔；在种植前对孔穴缓慢浇水，待孔内无积水时，浸孔完成，然后用耕植土与水混合搅拌制成泥浆，将泥浆涂抹在孔壁周围，完成泥浆挂壁工作；然后，用耕植土作为底土在孔内填入10cm，将基径不超过1.5cm的带苗植株顺势插入孔中再上覆耕植土，填至距离孔口1cm位置；移栽工作完成后，用水沿孔壁浇水，边浇边用手压孔壁周围土壤，使其与孔壁紧密接触，待内部土壤完全湿润后，停止浇水，并盖上地膜，用小碎石压好地膜以防止土面蒸发。

针对高陡岩质边坡上的凸出或内凹的平台，具体处理方法如下：在平台上开挖圆坑，圆坑的直径为20～25cm，坑深度为15～20cm，然后用水灌入坑内，待坑内积水完全下降后进行移栽过程；移栽时先用耕植土作为底土填入坑中10cm高度,将植株放到坑内并保持苗木直立，然后用耕植土填埋入坑中，填土5cm后压实；最后用水浇灌，并用地膜覆盖土表，用小碎石压膜。

针对高陡岩质边坡中的鱼脊背，具体处理方法如下：将高陡岩质边坡中的鱼脊背削平、清理危岩体，形成阶梯状平台，对于宽度为40～100cm的平台，按照其走向开挖条形槽，在条形槽内打孔；对于宽度为1～1.5m的平台，按照其走向开挖条形槽，在条形槽内挖坑；所挖槽的深度为30cm，宽度不得小于15cm；然后对槽内孔和坑分别进行浸孔和浸坑，将乔木或灌木移栽在槽内孔和坑中，将掺杂有草籽的土壤覆盖在槽的顶面上，然后对槽灌溉，至土体表面有少许积水时灌溉完成。

本发明所提供的高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法与现有技术相比有以下优点：

本发明中所提供的孔式地境再造法主要适用于坡面平直、凹凸起伏较小的岩壁。孔式地境再造法受孔径条件限制，适宜种植灌木、乔木的幼苗。打孔的角度保证了根群处于其所需的地境环境；口径的大小保证了基质规模，进而保证了植物生长所需的微生物群落；孔穴深度的要求满足了自然条件下植物生长所需的温湿度条件；裂隙条件的满足使孔内具备水肥涵养和补给的条件。该方法底部覆土为植物预留了扎根和吸水的空间，上部留沿可有效减少孔内的水土流失。此外，由于孔式地境再造法工程形式简单，且在岩壁上大规模施工可适当减少工程造价，相对于传统方法而言造价不会太高。

本发明所提供的坑式地境再造法主要适用于高陡岩质边坡的凸出或内凹的平台，平台凸出部分应在50cm以上，高1.5m以上。坑式地境再造法可栽种基径较大的灌、乔植物。坑的深度及直径根据植物根群体（移栽植物时带根的土坨）大小而定，保正植物根群体与岩壁外表面有一定的间距，且坑壁与根群体之间要填实土壤，以保证植物处于适宜其正常生长的地境稳定层中。裂隙条件的满足使坑内具备水肥涵养和补给的条件。在坑的底部覆土为植物预留了扎根和吸水的空间，以便于植物根系系统的形成。在坑上部覆土时留有的具有一定高度的沿可减少坑内的水土流失。坑式地境再造法由于工程形式简单，造价亦不会太高。

对于高陡岩质边坡的鱼脊背经过削平、清理危岩体后，形成的阶梯状平台，可采用槽式地境再造法。或者说是槽与孔式或槽与坑式相结合的一种工程形式。槽式地境再造法是在削平的鱼脊背平台上挖槽，根据槽宽窄的不同再分别选用孔式或坑式法种植植物。对于宽40～100cm左右的鱼脊背，可按照孔式地境再造法的标准在槽内打孔种树，而根据植物生长所需的地境深度，孔的深度可适当调整；而对于宽在1～1.5m间的鱼脊背，可按照坑式地境再造法的标准在槽内挖坑种树，而根据植物生长所需的地境深度，坑的深度也可适当调整。此外，槽式地境再造法种树后在上部覆土，在土壤中播撒适量的本地生草籽，覆土应适当高出槽沿，降雨冲刷流失土壤可为鱼脊背的两侧提供土壤源和种子源。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围病句局限于以下实施例。

本实施例中选用河南宜阳县锦屏山的废弃矿区作为实施对象，在具体施工时按照先山顶后山脚的顺序，即在宕口山顶处先打孔、种植、灌溉，每个孔的所有工作完成后再往下移动直到山脚处。

在施工时，针对高陡岩质边坡中的坡面平直、凹凸起伏小的岩壁，采用以下施工方法：

1）打孔：可用湿法钻进，也可用干法钻进，孔径应为150mm，孔深为50cm；钻孔应与竖直线呈45°角沿竖直斜向下钻入。孔口到孔底直径保持一致。若用干法钻进，打孔结束后用事先预备的枯草堵塞孔口不少于1h；若用湿法钻进，打孔后凉置24h后再用枯草塞口，塞口时间不少于1h。

2）测定温度湿度：孔口塞口1h后即可进行温度湿度测定，在孔深10cm、20cm、30cm、50cm处获取温度和湿度数据，并做好数据记录。孔深30cm以下湿度在60%～70%或大于70%，该孔可作为植物种植孔，否则，此孔不能利用。

3）浸穴：在春季或秋季种植前实施。通俗地讲，就是对孔穴缓慢浇水，水不要溢出孔口，每孔规定灌水量60L。分以下三种情况处理：（1）孔内没有水面，这种情况下水面下降较快（1分钟内水面下降超过5cm），对于这种情况，60L规定水量浇完即可；（2）水面可见水面（1分钟内水面下降不到1cm），这种情况下灌水量达到30L即可；（3）水面下降很慢（1分钟下降1～5cm），这种情况下对孔适当加深，加深后若透水情况有所改善，继续浇灌，直到规定水量浇完，若无改善，不再浇水。孔内再没水时，浸穴工作完成，紧接着进行移栽。

4）移栽：种植前用耕植土与水混合搅拌制成“泥糊糊”，涂抹在孔壁周围，完成泥浆挂壁工作。然后，用耕植土作为底土填10cm，对于加深的孔可适当多填底土。紧接着，将基径不超过1.5cm带苗“根群体”顺势插入孔中再上覆耕植土，填至距离孔口1cm位置。对于松散“根群体”，可按照裸苗种植法处理，先填耕植土作为底土，然后将苗放入孔中填耕植土，当土刚刚填至植物基径时，用手抓住基部轻轻往上拔以使根系顺直，然后再填土，用手压实。移栽工作完成，紧接着进行灌溉工作。

5）灌溉：用水慢慢沿孔壁浇水，边浇边用手轻压孔壁周围土壤，使其与孔壁紧密接触，待内部土壤完全湿润后，此时不再浇水。盖上地膜，用小碎石压好地膜以防止土面蒸发。

针对高陡岩质边坡上的凸出或内凹的平台，采用以下施工方法：

1）开挖：依据设计图中在平台上开挖圆坑，圆坑的直径为20～25cm，坑深度为15～20cm，植物种类选定基径3～5cm植物，要求：“根群体”环状周围预留10cm填土空间，“根群体”下部预留10cm底土深度，另外“根群体”上覆土层厚度5cm，表面覆土距坑口边缘预留3cm高度以防止土壤流失。“根群体”到岩壁外表面不得小于30cm。

2）浸坑：在种植前进行，用水灌入坑内，规定水量100L。待坑内积水完全下降后紧接着进行移栽过程。

3）移栽：先用耕植土作为底土填坑10cm,将“根群体”轻放到坑内，保持苗木直立。岩坑是向岩壁内掏挖而成，为防止苗木枝干刮蹭到岩壁，苗木可稍向外倾斜。然后，剪断“根群体”周围草绳或清除捆绑的包装材料，周围及其上部用耕植土充填，上覆土层厚度5cm，填土后压实。之后进行灌溉工作。

4）灌溉：用水慢慢浇灌，坑壁周围土壤与坑壁不能有空隙，必要时再压实土壤。然后用地膜覆盖土表，并用小碎石压膜。

针对高陡岩质边坡中的鱼脊背，具体施工方法如下：

1）整地：将鱼脊背削平，个别存在危岩体的先予以清除。削平后平台整体呈台阶状。

2）开槽：在平台上进行条形槽的开挖，深度30cm，宽度不得小于15cm，两侧出宽10cm的槽沿。

3）布置具体工程形式：平台宽度在0.4-1米左右的，在槽底部直接打孔，孔深为30cm；平台宽度在1～1.5m范围内的，直接挖坑，坑深度按坑式再造法确定的深度减少20cm，槽长度较长的，按坑边缘间隔1m的距离连续布设。

4）浸槽：在春季种植前进行。对于槽内孔和坑分别按照浸穴与润坑的方法来进行，对于槽按照50L/m的水量进行湿润，孔内、坑内、槽内无存水时浸槽工作完成。紧接着进行移栽工作。

5）移栽：对于孔内和坑内按照上述各自的方法进行移栽，表土掺入有当地草籽（狗尾草、荩草、鸟头叶、蛇葡萄、猪毛蒿等）的耕植土，填入槽内，填满并高处边缘5cm，之后进行灌溉。

6）灌溉：对于孔直接按其要求进行灌溉，对于槽的灌溉，慢慢浇灌，土体表面有少许积水时视为灌溉完成。

完成以上工作后，在前期养护下，所栽种植物具有自组织能力，能够正常生长，经过一段时间的自我生长、自我循环、自我发展后，植株和岩体结合为一体，达到了长久覆绿且不需人工养护的效果。

Claims (4)

1.一种高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，其特征在于方法如下：在高陡岩质边坡中的坡面平直、凹凸起伏小的岩壁上打孔，然后测定孔内的温度及湿度，选择孔内湿度大于60%的孔作为种植孔，对种植孔浸穴，然后将乔木或灌木移植进种植孔内，灌溉；

在高陡岩质边坡上的凸出或内凹的平台上挖坑，灌坑后将乔木或灌木移栽入坑中并灌溉；

将高陡岩质边坡中的鱼脊背削平、清理危岩体，形成阶梯状平台，然后按照阶梯状平台的走向开挖条形槽，在条形槽内打孔、挖坑，然后对槽内孔和坑分别进行浸孔和浸坑，将乔木或灌木移栽在槽内孔和坑中，将掺杂有草籽的土壤覆盖在槽的顶面上，灌溉即可。

2.根据权利要求1所述的高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，其特征在于：针对高陡岩质边坡中的坡面平直、凹凸起伏小的岩壁，具体方法如下：在岩壁上以湿法钻进或干法钻进钻孔，孔呈矩阵状分布在岩壁上，孔的直径为150mm，孔深为50cm，孔的朝向与竖直方向呈45°，打孔完毕后用枯草塞口1小时以上，塞口1小时后即进行温度、湿度测定，在孔深10cm、20cm、30cm、50cm处获取温度和湿度数据，选取孔深30cm以下湿度大于60%的孔作为种植孔；在种植前对孔穴缓慢浇水，待孔内无积水时，浸孔完成，然后用耕植土与水混合搅拌制成泥浆，将泥浆涂抹在孔壁周围，完成泥浆挂壁工作；然后，用耕植土作为底土在孔内填入10cm，将基径不超过1.5cm的带苗植株顺势插入孔中再上覆耕植土，填至距离孔口1cm位置；移栽工作完成后，用水沿孔壁浇水，边浇边用手压孔壁周围土壤，使其与孔壁紧密接触，待内部土壤完全湿润后，停止浇水，并盖上地膜，用小碎石压好地膜以防止土面蒸发。

3.根据权利要求1所述的高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，其特征在于：针对高陡岩质边坡上的凸出或内凹的平台，具体处理方法如下：在平台上开挖圆坑，圆坑的直径为20～25cm，坑深度为15～20cm，然后用水灌入坑内，待坑内积水完全下降后进行移栽过程；移栽时先用耕植土作为底土填入坑中10cm高度,将植株放到坑内并保持苗木直立，然后用耕植土填埋入坑中，填土5cm后压实；最后用水浇灌，并用地膜覆盖土表，用小碎石压膜。

4.根据权利要求1所述的高陡岩质边坡覆绿地境的再造方法，其特征在于：针对高陡岩质边坡中的鱼脊背，具体处理方法如下：将高陡岩质边坡中的鱼脊背削平、清理危岩体，形成阶梯状平台，对于宽度为40～100cm的平台，按照其走向开挖条形槽，在条形槽内打孔；对于宽度为1～1.5m的平台，按照其走向开挖条形槽，在条形槽内挖坑；所挖槽的深度为30cm，宽度不得小于15cm；然后对槽内孔和坑分别进行浸孔和浸坑，将乔木或灌木移栽在槽内孔和坑中，将掺杂有草籽的土壤覆盖在槽的顶面上，然后对槽灌溉，至土体表面有积水时灌溉完成。