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裸露山体生态修复治理项目的生态环境问题与工程设计
摘要:为解决裸露山体地形地貌景观被破坏、土地资源占损、地质灾害影响以及水资源生态破坏等问题,本文结合裸露山体生态修复治理的重要性,提出碎石清理、土壤修复、植树造林、撒播草耔、爬藤种植、砖砌挡土墙等工程,希望为解决裸露山体生态环境问题贡献一份力量。
关键词:裸露山体;生态修复;生态环境;工程设计
裸露山体通常是由于人为因素和自然因素两部分原因引起,由于人类过度开发利用、人口的增长以及生存需求的不断增加等,大量的森林资源被随意砍伐,进而导致山地植被出现大范围的被破坏等问题,此时山体无法保持原本的能力,进而裸露出来。同时人类采矿等行为也会导致环境被严重破坏,进而导致山体裸露。另外由于地质构造、气候条件变化等诸多自然因素的影响,容易引起山体裸露,在地壳运动影响下,岩石容易出现不同程度的崩塌、滑坡等问题,进而引起山体裸露。所以为解决裸露山体带来的不良影响,需要加强对其生态修复治理的重视,加强对非法开采行为的监督和管理,以此来提高裸露山体的治理效果。
1裸露山体生态修复治理的重要意义
1.1有利于维护生态系统功能和稳定性
裸露山体的修复不仅能够提高生物多样性和生态系统稳定性,而且还能恢复和重建生态系统的各项功能。尤其是恢复植被覆盖可以提供栖息地和食物源,吸引和维持各种植物和动物物种的生存,同时还可以增加植被覆盖也能够改善土壤质量,促进土壤有机质积累和养分循环,以便更好的提高土壤保水能力和肥力,从而促进生态系统功能的恢复和提升。
1.2有利于强调土壤保育和水源涵养
裸露山体修复治理有助于改善土壤质量,增加土壤水分保持能力,减少水土流失,而修复后的植被能够吸收降水中的水分并逐渐释放,起到减缓洪水冲击、保持水源涵养的作用。
1.3有利于调节气候
植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,参与碳循环。所以通过裸露山体生态修复可以增加植被覆盖,促进二氧化碳的吸收和固定,减少温室气体的排放,有利于缓解气候变化。
1.4有利于增强社会经济效益
裸露山体生态修复治理可以改善生态环境质量,提高土地的生产力,促进当地乡村旅游等可持续发展产业的发展,通过修复治理还可减少因自然灾害引发的财产损失,降低灾害风险。
1.5有利于降低自然灾害
裸露山体往往因为长期暴露在自然环境中,土壤贫瘠、缺乏植被覆盖,容易发生滑坡和崩塌等地质灾害。恢复植被覆盖可以增加土壤的稳定性和抗侵蚀能力,植物的根系能够固定土壤,防止土壤松动,减少地质灾害的发生,同时通过地质工程措施如坡面护坡、植被工程、挂网挡土等,可以进一步加强山体的稳定性,减轻滑坡和崩塌的风险,为降低自然灾害风险提供重要保障。
2裸露山体的生态环境问题
2.1地形地貌景观被破坏
裸露山体地形地貌景观的破坏由多种原因引起,包括人类活动、自然过程和环境变化等。首先,风化、水侵蚀和化学侵蚀等自然过程会逐渐破坏山体地形地貌景观,这些过程使岩石变得疏松,容易受到物理性和化学性侵蚀的影响[1]。其次,人类的农业、城市化和工业化活动等需要大量土地资源,这些活动导致人为的地形改变,包括大规模开采、挖土填埋、爆破等,长此以往土地资源的过度开发会导致土地资源越来越少,开发后也没有得到合理利用,造成土地资源的利用率较低,更重要的是对山体地形地貌景观造成破坏。
2.2土地资源占损
裸露山体土地资源占损是指山体表面裸露的土地资源因各种原因而受到损害或降低利用价值的情况,这种情况是由自然因素引起,如风化、侵蚀、滑坡等,或者由人为活动引起,如过度开采、不合理的土地利用、违法建设等[2]。裸露山体土地资源占损对环境和经济都会造成负面影响,首先裸露的山体容易引发自然灾害,如滑坡、崩塌等,给周边环境和人民的生命财产安全带来威胁。其次,裸露的山体容易发生水土流失,导致土壤贫瘠化、植被减少,给生态系统和生物多样性造成破坏。此外,裸露山体土地资源的损失也会削弱当地的农业生产能力和旅游资源,从而影响当地经济发展。
2.3地质灾害影响
裸露山体在长期的气象和地质作用下会出现滑坡的情况,导致土石流、泥石流等灾害,这些灾害对附近的农田、居民区、交通道路等造成巨大破坏,威胁到人们的生命安全。同时由于风化、侵蚀等因素而变得不稳定,导致岩石崩塌,这种崩塌会造成坡脚道路、房屋等建筑物的损毁,甚至有可能导致人员伤亡[3]。此外裸露山体的存在会影响地下水位的变化,当山体失去植被覆盖,地面上的降雨很难被阻碍,大量的水分渗入地下,引发地下水位的异常升高,导致附近地区的水源丧失平衡,给当地农业、生态环境等带来不利影响。另外裸露山体的出现意味着原本覆盖在山体上的植被和土壤被剥离,这会导致生态环境的破坏,尤其是土壤侵蚀加剧、水土流失等问题会对附近的植物、动物群落产生负面影响,甚至引起生物多样性的丧失。
2.4水资源生态破坏
水资源生态破坏会破坏植被覆盖、破坏土壤结构、加速土壤的侵蚀和剥蚀,导致水土流失。当植被被过度采伐或破坏时,土壤表面失去保护,暴露在自然力和人类活动的影响下,尤其是在降雨等自然因素的作用下,水会冲刷走土壤颗粒并带走养分,形成沟壑和河道淤积,同时大量的泥沙和营养物质通过水流输送进入水体,导致河流、湖泊和水库淤积,破坏水体生态平衡。另外水资源生态破坏对水质也会产生影响,由于植被覆盖的减少和土壤侵蚀,大量的泥沙、有机物和养分被带入水体,这些物质的输入会导致水体浑浊,对水质造成严重的影响。
3裸露山体生态修复治理项目工程设计策略
3.1项目概况
麻阳苗族自治县位于湖南省西部边陲、湘西南部、怀化市西北部,雪峰山与武陵山脉之间,修复图斑分别位于湖南省怀化市麻阳县尧市镇小江村、锦和镇长潭溪村、谭家寨乡梅场村、谭家寨乡楠木桥村、谭家寨乡弄里村、谭家寨乡和谐村、岩门镇白泥田村、郭公坪镇报木山村、郭公坪镇郭公坪村、高村镇大力林村、高村镇漫水社区、锦和镇东街社区、兰村乡兰村村、兰村乡椒林村、高村镇大塘村,总体上交通较方便,为下步修复工作提供良好的交通条件。区位图,如图1所示。
项目治理区周边属于构造侵蚀剥蚀丘陵地貌,修复图斑为山地,经过采矿活动后、或修建道路开山形成高陡的边坡。麻阳县主要表现在第四系的沉积构造、断裂、隆起、拗陷等构造运动,山地、平原、多级剥夷面和河流阶地地貌形态,以及地面水准高程变化,大量温泉沿断裂带出露等,锦江河谷两岸分布四级阶地,标志着从更新统以来,经历了四次间歇性上升。全新统堆积区地形平坦,表明后期未遭受侵蚀和剥蚀,反映第四系全新世以来,区内比较稳定,新构造运动微弱。其中工作区地表覆盖第四系更新统粘土,该层土体结构密实,隔水性较好,为相对弱透水层,该层仅含少量孔隙潜水,水量贫乏。
3.2裸露山体生态修复治理设计策略
3.2.1碎石清理
裸露山体生态修复治理设计中,碎石清理是一个关键的环节。碎石的清理主要目的是为了确保山体表面的平整度和稳定性,防止碎石滑坡或滚落造成二次灾害,并为后续的生态恢复工作提供良好的基础。在进行碎石清理时,以下几个步骤是需要注意的:
1.评估和规划:在开始碎石清理之前,需要对山体进行全面的评估,包括碎石的类型、分布和堆积程度等,根据评估结果制定合理的规划方案,确定清理范围和方式。
2.清理方法:根据设计要求和实际情况,选择合适的清理方法,目前常用的方法包括人工清理、机械清理和爆破清理等[5]。对于较大规模的碎石清理,通常会采用机械设备进行清理,以提高效率和安全性。
3.安全措施:在进行碎石清理过程中,必须严格遵守安全操作规程,采取必要的安全措施,保障作业人员和周围环境的安全,包括佩戴个人防护装备、设置警示标识、确保作业区域的围护等。
4.碎石处理:清理后的碎石需要进行合理的处理。一方面可以对碎石进行分类和筛选,将能够利用的资源进行回收和利用,比如用于道路建设或其他工程项目,而另一方面对于无法利用的碎石,可以考虑采取适当的堆放方式,以减少对环境的影响。
5.监控和检查:在碎石清理完成后需要进行监控和检查工作,以确保清理效果和山体稳定性,并定期巡视和监测山体,及时发现并处理问题,是确保生态修复治理效果的重要环节。
在裸露山体生态修复治理设计中,碎石清理是一个重要的步骤,需要科学规划和细致操作,以确保清理效果和工程安全,还需注重资源的回收利用和环境的保护,实现经济效益和生态效益的双重目标。
3.2.2撒播草耔
裸露山体生态修复治理设计时的撒播草耔是指在进行山体生态修复时,采取撒播草籽的方式进行植被恢复。草耔是一种由多种草本植物构成的植被覆盖层,具有较强的适应性和生长能力,能够有效地保持土壤结构、固定土壤颗粒,并且对于水土保持和防止山地滑坡等有着积极的作用。草耔具有较为茂密的根系和覆盖层,可以有效地防止水土流失,减少坡面的侵蚀和冲刷,所以通过撒播草耔可以形成一层覆盖在土壤表面的保护层,尽量减轻雨水对土壤的直接冲击,降低土壤的侵蚀速度。同时草耔可以增加土壤的孔隙度,改善土壤结构,提高土壤的通透性,促进雨水的渗透,减少地表径流的产生。草耔还可以提供良好的生态环境,为各种动植物提供栖息和繁衍的场所,促进生物多样性的恢复[6]。所以在进行裸露山体生态修复治理设计时,应根据当地的气候条件、土壤类型和陡坡程度等因素选择适宜的草耔种类,并结合其他植被和工程措施,综合考虑植被的抗风蚀性、抗干扰能力和水土保持效益等因素,合理安排草耔的撒播密度和分布方式。此外,还需要进行后期的监测和管理,确保草耔的生长和发育,并及时对不良情况进行修复和调整。
3.2.3爬藤种植
爬藤种植(如图2所示)是裸露山体生态修复治理设计的一种有效手段之一,通过引入爬藤植物进行种植,在山体表面形成植被覆盖,实现生态功能的恢复和土壤保持的目的。以下是爬藤种植在裸露山体生态修复治理设计中的主要考虑因素:
1.选择适宜的爬藤植物:选择适应当地气候和土壤条件的爬藤植物,能够抵抗风蚀、干旱等特殊环境条件的影响,具有良好的抗逆性和生长力。
2.植物的生态功能:选择能够形成浓密根系、广泛分布的爬藤植物,以增加土壤的结构稳定性,提高山体的抗滑性和抗冲刷性。同时爬藤植物也能提供防止土壤水分蒸发、保护土壤免受紫外线辐射的功能。
3.植物的生长速度:选择生长速度较快的爬藤植物,能够快速形成植被覆盖,减缓土壤侵蚀和山体退化的速度。
4.植物的生长习性:了解爬藤植物的生长习性,合理安排种植密度和种植方式,使其能够充分利用空间资源,并在山体表面形成稳定的植被覆盖。
5.种植技术和管理措施:营造适宜的生长环境,合理施肥、浇水等管理措施,保障爬藤植物的健康生长,同时进行定期的修剪和管理,以保持植被的良好状态。
爬藤种植是裸露山体生态修复治理设计中的一项重要策略,通过选择适宜的爬藤植物并进行有效的种植和管理,能够恢复山体的生态功能,减缓土壤侵蚀和山体退化的过程。
3.2.4砖砌挡土墙
裸露山体生态修复治理设计中,砖砌挡土墙(如图3所示)是一种常用的措施,这种墙体结构一般由砖块和土壤组成,既能起到保护山体稳定的作用,又能提供生态环境的恢复与改善。在设计砖砌挡土墙时需要考虑以下几个方面:
1.挡土墙材料选择:砖砌挡土墙一般采用具有一定强度和耐久性的砖块作为基本材料。选取符合工程要求的砖块,如混凝土砖、空心砖等,并考虑其抗压、抗冻融性能。
2.墙体结构设计:挡土墙的结构设计应具备足够的强度和稳定性,以抵御来自山体的地下水压力、滑坡力和地震力等。此外设计中应确定合理的墙体高度、宽度和倾斜角度,并考虑墙体背后的排水系统,以避免水分积聚和墙体下滑。
3.墙体护面处理:为了增加墙体的美观性和生态效益,可以在墙体表面采用适当的护面处理,如植被覆盖、石材装饰等,尤其是护面材料应具备良好的保水性和透气性,以提供适宜的生长环境。
3.2.5土壤修复
外露山体生态修复治理过程中进行土壤修复是为了重建土壤的结构和功能,提高土壤的肥力和水分保持能力,为植被的生长提供良好的土壤环境。首先,通过添加有机肥料、矿质物质等土壤添加剂,有利于改善土壤质地和结构,其中有机肥料可以增加土壤的有机质含量,促进土壤微生物活动,改善团粒结构和通透性,而矿质物质可以调整土壤的酸碱度和离子交换能力,改善土壤贮水性和养分供应能力。其次,在外露山体表面建立覆盖层,这样可以有效减少水土流失和风蚀,比如植被覆盖可以通过根系固定土壤,遮荫减少土壤表面温度,减缓水流速度和风速,保护土壤免受侵蚀,或者利用废弃物覆盖来提供物理性保护,以此来减少水冲击和风蚀的影响。这样不仅可以改善土壤质地和结构,提高土壤的肥力和水分保持能力,而且能够为植被的生长提供良好的土壤环境。
3.2.6植树造林
植树造林是外露山体生态修复治理中的重要环节之一,其可以促进土壤固结、防止水土流失,改善生态环境,提高山体稳定性,并为野生动植物提供生境。首先,选择适应当地气候和土壤条件的树种,优先选择具有较强适应能力和抗风蚀能力的乔木、灌木或草本植物,尤其是要根据所属的特定环境和需求,尽量以当地本土植物为主,这样有利于实现更好的生态恢复效果。其次,根据外露山体的具体情况确定合适的植树密度和栽植方式,尤其是对于易发生水土流失的斜坡区域可以采用密植方式,增加植被覆盖,减缓水流速度和降低土壤侵蚀,而在平坦区域可以适度稀植,以便留出足够的空间供树木生长发展。要注意植树造林后需要进行抚育管理,包括定期浇水、施肥、修剪等,这样可以促进树木的生长和根系的发展,以此来提高树木的抗风蚀能力和适应环境的能力。
3.2.7地力改良
外露山体的生态修复治理过程中,地力改良是一项非常重要的工作,地力改良旨在提高土壤的肥力和水分保持能力,为植被的生长提供更好的土壤环境。在地力改良中可以通过添加有机肥料、矿质物质或其他土壤改良剂,改善外露山体的土壤质地和结构,比如有机肥料的施用可以增加土壤的有机质含量,提高土壤保水能力和养分含量,或者利用矿质物质来调整土壤的酸碱度和疏水性,以便更好的改善土壤的通气性和水分渗透性。
4结语
裸露山体生态修复治理对于保护生态环境、维护生物多样性、保护土壤、水源和调节气候等方面都具有重要意义,对于促进社会经济可持续发展和人类福祉具有积极的影响。所以应当结合裸露山体的生态环境问题,提出有针对性的工程设计方案,保证爬藤种植、砖砌挡土墙各种措施的有效推进,以此来提高裸露山体生态修复治理效果,为生态环境保护提供支持。
参考文献:
[1]李杨.山水林田湖草生态保护修复治理工程预算定额标准建设探析[J].矿产勘查,2022,13(11):1725-1732.
[2]张淑娴.矿山治理对生态环境建设作用及治理措施研究[J].资源节约与环保,2022,(11):25-28.
[3]周佑康,张海军,田骞.废弃露天矿山生态保护修复治理技术研究[J].能源与环保,2022,44(09):15-22.
[4]陶耐,盛勇.凹陷开采矿山生态修复工程方案设计——以广德市某灰岩矿为例[J].安徽地质,2022,32(03):239-243.
[5]李桂林,胡新红,张晓昀.露采金属矿坑边坡生态修复实践[J].绿色科技,2022,24(16):238-243.
[6]朱晓勇,胡国长.花岗岩露天关闭矿山生态修复技术应用[J].地质与勘探,2022,58(01):168-175.
作者简介:张自由(1986-05)男,苗族,本科,湖南沅陵人,工程师,主要从事城乡规划设计工作。