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隨著地球上人口的劇增和工農業生產的迅速發展,特別是工業革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產強度日益加大,有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環境,遠遠超過了環境的自凈能力而導致環境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術已相當成熟并被廣泛應用。
對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區別與大氣和地表水體污染的特點,其修復問題已成為環境科學研究日益活躍的領域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索,形成了一些實用技術,但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此,近年來,人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態學的原理和方法,在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展,從而達到可持續發展。
一、生物修復—生態修復的基礎
生物修復是對污染環境實施修復、之力的最為重要的技術之一,是正在發展中的技術,是生態修復的基礎。
目前被廣泛認同的生物修復定義,是指微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環境或消除環境中的污染物的一個受控或自發進行的過程,這是狹義的定義。
除了微生物修復外,植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現,賦予了生物修復更廣泛的內涵,即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環境中結合態,通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環境中的遷移、轉化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。
二、物理與化學修復—生態修復的構成要素
從修復原理來看,物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環境要素,根據污染物的理性性質,通過機械分離、蒸發、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應,使環境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常,為了節省環境治理的成本,物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段,近年來根式作為生態修復的構成要素。無論是環境要素或生態因子,還是工程措施,對于修復生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來,使環境條件和生態因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉化,將極大地提高生物修復或植物修復的效率,這一點對于生態修復來說是至關重要的。
物理與化學修復措施與生物修復的結合,是生態修復必不可少的構成要素,其利用的是否直接關系到生態修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中,把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來,才能形成有效的生態修復技術。
三、植物修復—生態修復的基本形式
植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環境中多余的重金屬。
目前,植物修復這一技術已經涵蓋了污染環境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養物質的利用而對富營養化水體的凈化;污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。
在污染環境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實際上植物修復過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素(這些因素可以部分人為調控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復幾乎包括了生態修復的所有機制,是生態修復的基本形式。
摘要近年來,人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態學的原理和方法,在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展,從而達到可持續發展……
關鍵詞:生態環境可持續發展環境修復
隨著地球上人口的劇增和工農業生產的迅速發展,特別是工業革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產強度日益加大,有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環境,遠遠超過了環境的自凈能力而導致環境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術已相當成熟并被廣泛應用。
對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區別與大氣和地表水體污染的特點,其修復問題已成為環境科學研究日益活躍的領域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索,形成了一些實用技術,但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此,近年來,人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上,進一步提出了生態修復的理念,并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索,試圖以生態學的原理和方法,在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展,從而達到可持續發展。
一、生物修復—生態修復的基礎
生物修復是對污染環境實施修復、之力的最為重要的技術之一,是正在發展中的技術,是生態修復的基礎。
目前被廣泛認同的生物修復定義,是指微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環境或消除環境中的污染物的一個受控或自發進行的過程,這是狹義的定義。
除了微生物修復外,植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現,賦予了生物修復更廣泛的內涵,即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環境中結合態,通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環境中的遷移、轉化和降解速率。
目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。
二、物理與化學修復—生態修復的構成要素
從修復原理來看,物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環境要素,根據污染物的理性性質,通過機械分離、蒸發、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應,使環境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常,為了節省環境治理的成本,物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段,近年來根式作為生態修復的構成要素。無論是環境要素或生態因子,還是工程措施,對于修復生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來,使環境條件和生態因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉化,將極大地提高生物修復或植物修復的效率,這一點對于生態修復來說是至關重要的。
物理與化學修復措施與生物修復的結合,是生態修復必不可少的構成要素,其利用的是否直接關系到生態修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中,把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來,才能形成有效的生態修復技術。
三、植物修復—生態修復的基本形式
植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環境中多余的重金屬。
目前,植物修復這一技術已經涵蓋了污染環境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養物質的利用而對富營養化水體的凈化;污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。
在污染環境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實際上植物修復過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素(這些因素可以部分人為調控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復幾乎包括了生態修復的所有機制,是生態修復的基本形式。
利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多環芳徑,石油,化學農藥,有機氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。
開拓創新,首推生態毒理學五大原理
在人類幾百萬年的歷史進程中,環境對開創人類文明和進步發揮著巨大作用。大氣、水、土壤,江河、湖泊、濕地、農田、草原,都是人類得以生存的物質基礎;而森林、礦藏等資源又為人類的不斷發展提供物質,最終創造了地球上的人類文明。但是,人類在開發利用環境資源的同時,也對自己的生存環境造成了很大的破壞,產生了一系列的生態環境問題。近年來,隨著經濟和社會的迅猛發展,環境污染問題日益嚴重。
生態毒理學是環境生物學的一個分支。它研究有毒物質進入環境對組成生態系統的生物種群和生物群落所產生的生態毒理效應及其機理。環境污染問題出現后,促使傳統的毒理學從研究毒物對生物個體所產生的效應擴大到研究毒物對生物群體所產生的效應。在此基礎上,法國學者R.特呂豪特于1969年提出了生態毒理學的概念。
周啟星教授對生態毒理學理論的最大貢獻,是總結、歸納并提出了生態毒理學的五大基本原理:(一)環境毒物的劑量-效應關系原理;(二)環境毒物的結構-活性相關原理;(三)毒理作用的多層次效應原理;(四)毒理生態動力學原理;(五)環境毒物的生態適應性原理。以上五大基本原理的提出,對于深化生態毒理學研究以及在環境保護領域的多層次應用,產生了積極而廣泛的影響。
在生態毒理學領域,尤其是近年來周啟星教授等在石墨烯的健康與生態系統風險理論研究方面取得了重大突破,其研究結果被國際著名刊物《Chemical Reviews》刊出,此研究結果堪稱為國際環境界的一項重大進展。
周啟星教授通過對金屬-金屬、金屬-有機、有機-有機等污染物之間復合生態毒理效應及其微觀機理系統而深入的實驗研究,不僅闡明了復合污染生態效應與污染物之間的復雜定量關系,還創造性地提出了聯合效應廣義理論:復合污染生態效應決定于污染物暴露的濃度組合關系而非其本身的理化性質;它不僅與生物種和生態系統類型有關,還與其作用的生物部位有關;復合污染生態效應是矢量而不是標量,它不僅存在“毒性倍增”機制,還會發生“危害延時”和“危害增時”風險。在此理論指導下,他還進一步歸納出“互作態”的新概念并賦予定量化內涵與定義,并通過實驗修
正了教科書中一直沿用的“協同作用”和“拮抗作用”原有定義中不完整甚至錯誤的提法,并得到有關方面認可。
周啟星教授還首次從理論上提出未污染區也有存在超積累植物的可能性,并以沈陽未污染區40科160種農田雜草為篩選對象進行系統的室外盆栽試驗,首次發現并報道了龍葵(Solanum nigrum)、球果蔊菜(Rorippa gobosa Turcz. Thell.)和紫茉莉(Mirabilis jalapa L)為鎘超積累植物,從而證實了這一理論的正確性和方法的先進性,這在重金屬污染土壤植物修復以及生態修復理論上是一個較大的突破;在此基礎上,周啟星教授還成功地進行了污染土壤植物修復的實際應用,并對其超積累機理進行了深入研究,取得了重要進展。
在實踐上,周啟星教授以重金屬污染土壤植物修復為重點目標,兼顧農藥、石油烴和多環芳烴等有機污染土壤的修復,對鎘超積累雜草進行其技術性能的多方挖掘和強化。為了解決生物量處理這一世界性難題,周啟星教授率先開展了超積累花卉的系統篩選,首次發現紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)為鎘超積累植物。以根際圈理論為指導,較為系統地開展污染排異型雜草植物篩選研究,首次發現月見草(Oenothera biennis L.)為鎘和銅污染排異型植物。這些重要工作和重大科學發現,為形成具有我國自主知識產權的基于植物修復的生態修復技術體系和開展環境調控實踐奠定了基礎,而且對于污染生態修復這一新的學科生長點的形成與發展具有巨大的科學價值。尤其是他領銜所著的《污染土壤修復原理與方法》,作為國際上迄今為止系統論述污染土壤修復基本原理并全面介紹相關方法及其進展的學術著作,已對該領域的科研和教學產生了廣泛影響。
親力親為,為生態環保鼓與呼
在從事科學研究的同時,周啟星教授還積極投身到生態環境的保護中去,為生態環境保護鼓與呼。他成功組織了三屆污染生態學國際會議、五屆全國污染生態學學術研討會等學術會議;還成功地組織了“污染土壤修復與生態安全”第212次香山科學會議。此外,他還提出了“東北老工業基地環境污染形成機理與生態修復”和“環渤海地區復合污染、生態退化及其控制原理”的973項目建議,并得到了業界的廣泛認可和有關方面的批準。
【關鍵詞】城市園林,生態修復,理念,管理
中圖分類號:TU986.3文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
生態修復是指停止人為干擾生態系統,以減輕負荷壓力,依靠生態系統的自我調節和自我組織能力使其發展走向正確的秩序,或使用的彈性的生態系統,輔以人工措施,恢復受損生態系統一步一步或使生態系統發展方向的良性循環,指致力于那些在自然突變和活動的影響下,人類活動破壞自然生態系統恢復和重建工作。
二、國家生態園林城市標準
生態園林城市是一種以人為本,根據自然環境、資源流向經濟效益的命脈,使得生態良性循環、社會和諧發展和人類居住環境的優良形式。生態園林城市倡導生態倫理,倡導綠色文明,保護和構建地帶性植物群落,實現清潔生產,預防和控制環境污染,提高資源的利用效率和再生能力,保持該地區文化特點,基于人與自然的和諧,實現城市的可持續發展。
城市功能的協調,以滿足生態平衡,城市發展和布局結構合理,形成了協調與區域生態系統的城市發展和城鄉一體化系統的城市發展。城市和區域協調發展,具有良好的區域生態環境,形成完整的城市綠地系統。城市人文景觀和自然景觀和諧發展和繼承傳統文化的城市,保持城市原來的歷史風貌,保護歷史文化和自然遺產,保持自然形式的地形地貌、水系、人文、自然景觀,形成一個獨特的城市。完善城市基礎設施,提供良好的城市生活環境,積極參與公共利益的制定和實施的當中來。
三、城市園林生態恢復的概述
景觀生態恢復是指恢復原始生態系統的受損,這與人類活動被暫停或相互聯系。景觀生態建設應以景觀空間結構調整和重建為基本單元,包括調整原來的景觀格局,改善受損生態系統的威脅或功能,完善基本生產力和穩定性的影響,人類活動對景觀演化導致一個良性循環。城市景觀生態修復并不意味著在所有的情況下恢復原始的生態系統,這也沒有什么必要,也不可能實現。生態修復是最關鍵的恢復系統所必需的結構和功能,使系統能夠維持城市本身。生態恢復與重建是跨尺度、多水平的問題,其主要的性能水平是一個生態系統區域,景觀生態恢復與重建景觀退化。
四、以生態修復服務功能為導向的城市園林綠地規劃模式
1.內容
城市園林綠地規劃設計,從整體性出發系統,規劃和設計不同的對象根據不同的規劃和設計措施加強彼此之間的聯系。園林綠地景觀是由人工植物群落影響下的人工地形、水和其他自然元素與純人類構建結構建筑的復雜巨系統,園林綠地景觀系統不再是在分散狀態,但是發生了根本的變化。整個反映在每一個部分的綠色空間景觀必須密切關注其整體性。對于處理這類園林綠地,必須把它作為一個有機部分的園林綠地景觀。但現實往往只能滿足城市在視覺上的需要,而不是整個花園綠地生態調節功能。使園林綠地發揮整體大于各部分之和的功能,必須是有機組織。遵循生態修復服務功能的工作原理,利用生態花園綠地景觀設計應該包括以下五個方面:
(一)、在植物配置,使用自然植物利基原理、設計的生態關系對象進行植物的合理搭配,形成一個優勢互補和相對穩定的植物群落;
(二)、利用植物不同的生物學特性和生態特征,在不同的位置不同的植物群落的布局,以達到最大的衰減的空氣污染,水質污染;
(三)、在使用景觀要素、景觀素描大量的材料中,在景觀設計應該充分利用的時候,比如工業荒地垃圾要合理有效的使用;
(四)、改善生態環境的重點是景觀設計;
(五)、生活生態位的改善是促進生產生態位改善的推動力。
2.工程技術手段
技術的基礎是生態修復。不同的技術水平不同(非生物因素、生物物種、個人、人口、社區、生態系統和景觀、區域和全球生態系統)。回收技術,分為物理技術、化學技術、生物技術和生態技術等。旨在恢復各種物理性問題(如輻射、風、水文學、土壤顆粒結構、溫度、濕度、矩陣、地形、地質、水利、灌溉)、化學問題,污染和廢物處理和利用,土壤、富營養、化學結構和流程、酸化、鹽漬化和堿化土壤肥力在極端環境改善等、生物問題(錯誤處理幼苗,種子生產、種子的選擇、育種和種質改良等)、生態技術(從不同的層面看,比如人口調控或社區配置控制和生態系統結構與功能、生態行為裝配)生態演繹的規定,來構建一個城市園林綠地規劃模式優化生態系統。
五、城市園林生態修復的管理方法
人們常常基于人類的方式恢復城市園林生態。在不同的恢復模式和參與空間和時間順序(在時間和空間分布)的不同,經常影響達到極限狀態的生態系統結構和功能。
生物物種存在于許多方面,城市綠地系統建設和生態重建的大型工程項目是人工干預和生物物種的人工生態修復的表達模式。由于生態系統恢復時間開放,物種通常不是一個單一的步驟,是多次入境的過程。因此一定條件下的空間和時間的混合物種及其配合參與的人將成為一個重要的因素影響形成的城市園林生態恢復模式。
在同一時空領域上進入的物種組合有利于形成生態結構和功能流程的基本環節或鏈;在不同時空領域上進入的物種組合有利于形成綠地景觀的基本生態結構網絡,進一步促進綠地景觀網絡功能的發育。
各項生態修復服務功能對于城市居民的重要性差異:在一個特定的城市,從城市綠地規劃的關鍵考慮因素是生態服務功能的重要性為城市居民有差異,這是優先確定生態服務功能的重要基礎。
生態修復服務功能與綠地的提高而增大的速度的差異:在其他因素不變的條件下,增加綠色景觀,生態服務功能將會得到增強。然而,由于綠地增加的數量、生態修復服務增強速度是不同的,或綠色的敏感程度的增加都是不同的。其他條件相同的情況下,靈敏度越高的生態修復服務功能應該更優先,如圖。
六、結束語
現代工業化程度正變得越來越嚴重,使城市居民生活環境受到極大的危害,為了讓生態系統得到良好的恢復,必須借助現代手段的景觀恢復、景觀生態恢復與重建的關系來構建區域生態安全格局,以實現健康的生態系統,進而實現園林化的美麗城市。
參考文獻
[1]城市綠地規劃的理論基礎與模式研究,中國環境科學出版社,2008
[2]園林綠地景觀規劃的理論與方法,科學出版社,2006
關鍵詞:橋梁山島; 邊坡治理;噴混植生技術;生態修復
中圖分類號: K928 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,隨著海島開發利用如高速公路、礦山開采、水利設施的建設經常需要開挖大量的山體土石方,造成大量的邊坡,不僅嚴重破壞了原有的山體生態植被,還導致水土流失和生態環境的失衡[1],還有全球氣候異常帶來的自然災害造成的山體及植被破壞,形成山體滑坡和泥石流等生態災難等,更加速了對海島生態環境的破壞,一些海島的生態平衡被嚴重打破[2,3]。因此,對被破壞的海島邊坡進行生態修復,對于防止邊坡進一步被破壞、水土流失,減少生態災害,保護海島、合理利用海島,促進海島的可持續發展具有十分重要的意義[4]。但由于海島具有與陸地明顯不同的地質資源環境特征與自然生態系統,因而對其進行生態修復比較困難。
邊坡生態治理涉及到巖土工程力學、地質學、生物學、土壤學、草葉學、林學、環境生態學[5]等多學科知識的綜合利用。目前國內采用的邊坡治理技術從國外引進結合國內不同地區的生態條件形成了以噴混植生、客土吹附、三維網和液力噴播為主的治理技術[6,7]。
噴混植生技術是以工程力學和生物學等理論為依據,利用客土摻混粘結劑和錨桿加固鐵絲網技術,運用特制噴混機械將土壤、有機物質、保水材料、植物種子等噴射到錨固有鍍鋅鐵絲網的巖面上,形成10 cm左右厚度的具有連續空隙的硬化體,在巖石坡面上營造出永久性的多孔穩定結構供植物種子的生根發育及生長[8]。通過養護使巖石坡面快速綠化、恢復植被,形成一個與當地環境、氣候相適應的草、灌、喬、藤結合的目標植物群落,從而達到恢復植被和保護環境的目的。
工程概況
本實驗供試海島橋梁山島位于岱山衢山島西北0.7公里處,是座無居民海島。因島狹長似橋梁,得其名。島體由花崗巖構成,面積約0.1平方公里。從1992年至2006年間,橋梁山島被大規模挖山采石,大量的石材被運到上海用于填海。2006年,島上的濫采活動被叫停。2009年12月,國家海島開發與管理研究中心對橋梁山的土壤、植被、地形等現場調查后認為,橋梁山水土流失嚴重、植物群落生產力低下、生態系統不穩定,海島生態問題嚴重。2010年6月,橋梁山島被列為國家海島生態修復示范試驗點。2011年5月對邊坡進行生態修復,橋梁山島將作為全國的海島陸域生態修復示范,也為全面推開海島生態修復工作打下了基礎。
邊坡生態修復試驗設計
根據試驗地現狀分為2區域:第1區域為坡面較平,坡度45°-75°;第2區域為巖石嚴重,且較破碎,坡面較陡。2區域均采用噴混植生技術。
施工設備與材料
原材料的選擇
1)種植土壤選擇:選用當地優質黃黏土作為噴混用種植土。
2)有機質的選擇:選用當地木材加工廠自產的鋸木屑作為噴混基材有機質。
3)肥料選擇:選用適合草籽生長的成品有機復合肥(成分為N:P:K=14:14:14)。
4)保水劑選擇:采用吸水重復性好而使用壽命長的丙烯酰胺一丙烯酸鹽共聚類的大顆粒的保水劑。
5)粘合劑選擇:考慮到本地區的氣候特點及年平均降水量,為避免風雨等自然因素對種植基材造成的侵蝕、沖刷,采用進口的PAM―A30型粘結劑。
基材配比選擇及植物種子配比選擇
基材配比
噴混植生基材的配比要根據開挖后的巖質情況、海島小氣候和經驗作適當的調;大面積施工前,應先做小面積的試驗,以確定最終的基材配比和多項施工參數。
表1 種植基材配比
Table1 Proportion of different basic planting materials
植物種子配比
由于灌木相對草本植物發芽率低且生長較慢,草本植物生長迅速會對灌木的生長形成競爭,一般草本植物生長旺盛的地方灌木生長稀少且矮小,灌草在相互依存的同時存在明顯的制約關系,所以對于不同地質條件和不同邊坡狀況的巖石坡面,本試驗采用了不同的植物配方。
表2 1.0 m2邊坡植物種子播種量
Table 2 Seeding rate of different plant seeds on excavated slope
施工工藝
工藝流程
工藝流程包括以下方面:坡面修整一鋪網、訂網一原料機械攪拌混合一機械噴射客土造底基層(0.05-0.25 m)一植物種子按配比機械攪拌一噴射客土造第二層植草層(0.05 m)一覆蓋遮陽網一前期灑水養護30 d~45 d一坡面綠化成坪一清理坡面遮陽網一后期養護管理。
(1)施工前的坡面整修處理:
1)坡面整修處理之前,先由主管技術人員對邊坡坡腳、邊坡坡率進行測量復核,保證邊坡各部尺寸符合要求;
2)清除坡面雜物,包括松散土石塊、凸出坡面的石頭等。
鋪網、訂網:采用PVC鐵絲網鋪設坡面,坡頂延伸50 cm左右,開溝并用樁釘固定后回填,坡頂固定好后自上而下鋪設。左右兩片之間搭接寬度平均10 cm。緊固件采用了“L”形Φ 6.5的鋼錨釘,在坡頂及搭接處用主錨釘固定,其中坡頂布置了一行。錨釘橫向間距50cm。坡面鐵網搭接處布置一行,間距100 cm,在坡面其余位置每平方米分布了4~6枚,錨釘梅花形布置,對于個別不平順的坡面增設了錨釘2-3枚。宕面巖石處用電錘鉆孔后用錨釘緊固,為了達到錨釘長效牢固的目的,在施工前采用了防腐漆涂抹。由于宕面中部左右面巖石光滑平整,鐵絲網緊貼了坡面,為了保證鐵絲網與坡面的間隙,在鐵網下部墊襯了ø4的方木,將坡面和鐵絲網的間距控制在了4-5 cm,保證了混植土厚度。釘網結束后由管理人員對坡面進行系統性檢查,個別區域未達到標準,在進行了補充施工后全部達到設計要求。
(2)噴混植生基材加工
1)種植土運至加工處理場后,采用粉碎機粉碎至粉細土狀,并進行篩分以保證最大粒徑小于10 ml。
2)根據試驗選定的配比,在篩分后的種植土內摻人鋸末、保水劑、過磷酸鈣、有機復合肥,然后加入拌合機中,攪拌均勻后備用。
結語
與國外的海島生態修復研究相比,我國海島生態修復的研究還處于起步和探索階段,海
島的生態修復基本停留在植被復綠和景觀建設階段,尚未把海洋生態學和景觀生態學有機結合起來,而且海島生態修復的成功案例也不多,而國外已經形成了較為成熟的理論體系及相關示范[9]。本試驗為國內的海島生態修復研究提供了一定的理論基礎支持。
噴混植生技術在橋梁山島邊坡生態修復的應用中取得了一定的綠化及防護效果,但植物后期的生長情況,如何使植物保持不退化,能夠抵御各種惡劣氣候,保證可持續發展,除選擇適宜的植物品種外,后期的管養也相當關鍵。在橋梁山島的工程實踐中,在后期養護方面主要存在兩大問題值得進一步探討:
1)后期管養中的淡水采集及管養到何時才能保證植物護坡持續發展;
2)采取什么樣的技術才能縮短管養期,以加快綠化進度、節約綠化成本。
另外,由于施工單位的科研水平力量有限,對于當地野生草種研究很少,目前邊坡綠化施工中主要采用外來引進草種,然而外來草種在當地的抗逆性、適應性和危害性有待進一步探討,若能充分利用當地野生植物品種,并與引進物種合理搭配,不僅解決了外來草種的不足之處,而且對邊坡的景觀及其穩定性都有積極的效果。還有植物群落的優勢度、客土厚度、基質材料的配比等有待進一步的試驗研究,噴混植生施工方法的適用條件、植物種類選擇及用量有待進一步的探討。
參考文獻
[1] King WB. Island birds: will the future repeat the past?1985