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摘 要:社会的发展和进步需要新理念的支持,本文旨在探索岩质边坡水土保持生态化技术的难点,介绍了土壤菌绿化法的原理和作用,比较岩质边坡各种治理措施的优缺点,建议在岩质边坡水土保持措施中广泛推广采用土壤菌绿化法来实施水土保持工程。
关键词:生态化;水土保持;岩质边坡;土壤菌绿化
中图分类号:S157 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150933047
近几年来,尤其是十八大对“生态文明”提出之后,人们开始重视生态化理念在水土保持中的应用。随着开发建设项目的大规模施工,生态化理念更加备受关注,水土保持新形势下,新修订的《开发建设项目水土保持技术规范(GB50433—2008)》在总则中明确规定:“开发建设项目的水土流失防治应重视调查研究,鼓励采用新技术、新工艺和新材料,做到因地制宜,综合防治,实用美观”。不过,水土保持工程深受水利工程设计文化的影响,较为偏向平整、几何、光滑、美观等人造景观视觉。但是,这些景观效果使得其在设计方案上和施工材料的选用上,都缺少了“生态”的文化理念。
生态化的水保技术在现代广泛开发应用,我们将重点放在植物措施上面,目前,人们已经认识到采用乡土植物来进行水保植物措施。但是,我们依然遇到难点的是原有的混凝土边坡和岩质边坡绿化问题。
1 岩质边坡生态特点
岩质和混凝土边坡最大的限制因子无疑是没有植物生长所必需的土壤和水分环境,无法自然生长出植物,也不能进行播种或铺草皮等绿化措施。另外,岩质边坡一般的坡度较大,即使有风运带来的少许土壤颗粒也会沿坡体滑落,降雨带来的水分也难以在坡面留存,亦减小了植被生存的可能性。
2 目前广泛应用的岩质(混凝土)边坡水土保持技术
根据在岩质坡面上土壤的营造方式,当前岩质坡面防护生态修复技术常见的主要有挂三维网植草技术、植生槽技术、土工格草灌技术、锚杆框架、TBS技术等。
当前的水土保持技术正在向生态化方向发展的过程中,还处在摸索阶段,主要采用的是工程与植物相结合的方式来实现防治边坡水土流失。但是,这些方式实施起来都有一定的缺点,不仅浪费人力物力,而且实践效果不明显。其根本原因就是目前采用的这些方法都是在岩质(混凝土)表面人工覆盖土壤,并添加植物生长所需的营养和水分,从而创造出能够适应植物生长的生境条件,并且筛选种出适应这种生境条件下生长的植物种类。这样的技术只是在岩石表面人工加盖了一层植物,植物根系也只是停留在岩石表面,并不能进入岩石,所以不能长期附着在坡面,经过一度时间后就会枯死剥落。限制岩质边坡植被恢复的主要因子是土壤,要维持植物的可持续生长,必须将岩石土壤化,这就是所谓的绿化必先造土。
为解决以上这些根本问题,土壤菌绿化技术被提出,土壤菌绿化法是以绿化岩石(混凝土)边坡为主要目的而开发的水土保持生态化技术。
3 土壤菌绿化技术原理及作用
土壤菌绿化技术最初是由日本科学家提出,它是在岩石或混凝土表面用喷播法喷施土壤菌,因为土壤菌中含有许多微生物,如中温菌群、高温菌群、丝状菌、放线菌、水素细菌等,可以分解岩石和混凝土中的有机物,从而使岩石和混凝土的的风化、土壤化以及土壤活性化的过程快速进行,一般在自然风化作用下,岩石风化1cm ,需要经过200a甚至更长时间,而喷施土壤菌后可以使风化过程加速几千甚至几万倍,大大缩短了岩石土壤化的时间,有机物经过这些土壤菌分解后,变成有机酸和无机营养成份。这些无机营养物质可以被植物吸收利用,有机酸能对继续分解岩石矿物颗粒,继而使粗大颗粒逐渐变成细小颗粒,最后分解成粘土,同时它也能给植物提供营养。边坡土壤化时再将含草、灌、乔的植物种子的营养层喷播到边坡上,最终在坡面上生长出的植物根系能够深入到岩石里层。深扎入岩层内部的根系也同时加固了边坡的稳定性。
总之,土壤菌绿化水土保持技术是使土壤再生而非覆盖土壤,喷施土壤菌技术也不像一般的绿化技术,仅仅装锚杆和框架就需要大量的资金投入,而且喷施后不用再花费大量的人力财力来施肥和管理,这种绿化技术的原理与自然界天然绿化的原理很相近,所以保证了绿化的持续性和永久性。另外,原本的岩石开始透水、透气、可以随山体的变形而变形,草灌乔种子按比例配置喷播可以使岩石和混凝土边坡与自然浑然一体,最终实现边坡森林化,达到绿化最理想的状态。郎煌华等人也通过对土壤菌绿化法与普通喷播绿化的对比试验研究表明土壤菌绿化技术的种种优点。目前,虽然国内早已有地方引用过这种方法,但并没有被完全利用起来。本人认为该技术是目前水土保持生态化技术最好的方式,应该被广泛推广运用。
关键词:生态化;水土保持;岩质边坡;土壤菌绿化
中图分类号:S157 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150933047
近几年来,尤其是十八大对“生态文明”提出之后,人们开始重视生态化理念在水土保持中的应用。随着开发建设项目的大规模施工,生态化理念更加备受关注,水土保持新形势下,新修订的《开发建设项目水土保持技术规范(GB50433—2008)》在总则中明确规定:“开发建设项目的水土流失防治应重视调查研究,鼓励采用新技术、新工艺和新材料,做到因地制宜,综合防治,实用美观”。不过,水土保持工程深受水利工程设计文化的影响,较为偏向平整、几何、光滑、美观等人造景观视觉。但是,这些景观效果使得其在设计方案上和施工材料的选用上,都缺少了“生态”的文化理念。
生态化的水保技术在现代广泛开发应用,我们将重点放在植物措施上面,目前,人们已经认识到采用乡土植物来进行水保植物措施。但是,我们依然遇到难点的是原有的混凝土边坡和岩质边坡绿化问题。
1 岩质边坡生态特点
岩质和混凝土边坡最大的限制因子无疑是没有植物生长所必需的土壤和水分环境,无法自然生长出植物,也不能进行播种或铺草皮等绿化措施。另外,岩质边坡一般的坡度较大,即使有风运带来的少许土壤颗粒也会沿坡体滑落,降雨带来的水分也难以在坡面留存,亦减小了植被生存的可能性。
2 目前广泛应用的岩质(混凝土)边坡水土保持技术
根据在岩质坡面上土壤的营造方式,当前岩质坡面防护生态修复技术常见的主要有挂三维网植草技术、植生槽技术、土工格草灌技术、锚杆框架、TBS技术等。
当前的水土保持技术正在向生态化方向发展的过程中,还处在摸索阶段,主要采用的是工程与植物相结合的方式来实现防治边坡水土流失。但是,这些方式实施起来都有一定的缺点,不仅浪费人力物力,而且实践效果不明显。其根本原因就是目前采用的这些方法都是在岩质(混凝土)表面人工覆盖土壤,并添加植物生长所需的营养和水分,从而创造出能够适应植物生长的生境条件,并且筛选种出适应这种生境条件下生长的植物种类。这样的技术只是在岩石表面人工加盖了一层植物,植物根系也只是停留在岩石表面,并不能进入岩石,所以不能长期附着在坡面,经过一度时间后就会枯死剥落。限制岩质边坡植被恢复的主要因子是土壤,要维持植物的可持续生长,必须将岩石土壤化,这就是所谓的绿化必先造土。
为解决以上这些根本问题,土壤菌绿化技术被提出,土壤菌绿化法是以绿化岩石(混凝土)边坡为主要目的而开发的水土保持生态化技术。
3 土壤菌绿化技术原理及作用
土壤菌绿化技术最初是由日本科学家提出,它是在岩石或混凝土表面用喷播法喷施土壤菌,因为土壤菌中含有许多微生物,如中温菌群、高温菌群、丝状菌、放线菌、水素细菌等,可以分解岩石和混凝土中的有机物,从而使岩石和混凝土的的风化、土壤化以及土壤活性化的过程快速进行,一般在自然风化作用下,岩石风化1cm ,需要经过200a甚至更长时间,而喷施土壤菌后可以使风化过程加速几千甚至几万倍,大大缩短了岩石土壤化的时间,有机物经过这些土壤菌分解后,变成有机酸和无机营养成份。这些无机营养物质可以被植物吸收利用,有机酸能对继续分解岩石矿物颗粒,继而使粗大颗粒逐渐变成细小颗粒,最后分解成粘土,同时它也能给植物提供营养。边坡土壤化时再将含草、灌、乔的植物种子的营养层喷播到边坡上,最终在坡面上生长出的植物根系能够深入到岩石里层。深扎入岩层内部的根系也同时加固了边坡的稳定性。
总之,土壤菌绿化水土保持技术是使土壤再生而非覆盖土壤,喷施土壤菌技术也不像一般的绿化技术,仅仅装锚杆和框架就需要大量的资金投入,而且喷施后不用再花费大量的人力财力来施肥和管理,这种绿化技术的原理与自然界天然绿化的原理很相近,所以保证了绿化的持续性和永久性。另外,原本的岩石开始透水、透气、可以随山体的变形而变形,草灌乔种子按比例配置喷播可以使岩石和混凝土边坡与自然浑然一体,最终实现边坡森林化,达到绿化最理想的状态。郎煌华等人也通过对土壤菌绿化法与普通喷播绿化的对比试验研究表明土壤菌绿化技术的种种优点。目前,虽然国内早已有地方引用过这种方法,但并没有被完全利用起来。本人认为该技术是目前水土保持生态化技术最好的方式,应该被广泛推广运用。