工程边坡生态修复目标与技术方法

工程边坡生态修复是工程建设项目生态修复的大难题,国家尚未提出针对工程边坡生态修复的目标要求,大量的工程边坡治理的技术目标主要是满足工程安全,未能从全面恢复生态功能的要求开展生态修复。根据生态文明建设和“碳达峰、碳中和”发展要求,结合大量工程实践提出：建设工程边坡治理应将安全、环保、生态三大目标统筹考虑;生态修复的目标不仅仅是绿化,而是按照生态学理论恢复和重建生态系统的基本功能;边坡生态功能修复的基本原则是安全优先、突出生态功能、注重景观、区域生态协调;基本途径是根据边坡的工程地质条件、气候环境条件及土壤条件,通过现代生态修复技术构建边坡植物立地条件,科学搭建边坡区域的植物群落,实现区域生态系统功能的修复。以修复边坡的森林生态功能为例,根据工程实践经验和国内相关研究成果,总结了边坡森林型生态系统重建模式和方法。     

我国南方工程边坡土壤生态修复技术创新的认知与实践

我国高速公路、高速铁路和城镇化建设的快速发展,促进了我国工程边坡生态修复技术的创新。现中国边坡生态修复技术成果,随同动车装备和筑路技术,形成了我国高速道路建设举世瞩目的三大技术进步,已成为我国"一带一路"战略重大支撑技术体系。我国"两高"建设是以牺牲土壤生态环境为代价的,产生了大量的创伤裸露边坡,生态修复及安全防护问题非常突出。本文就路域边坡土壤破坏特征、土壤生态修复本质、工程边坡林草种选择、V型槽种植带、喷混基材配置、机械化施工等几个重大技术问题的思考与技术创新途径进行了探讨,并提出了利用路域边坡土地资源发展林草种子产业的引领技术。     

雅砻江官地水电站生态护坡工程初期土壤肥力状况

以雅砻江官地水电站生态修复工程为例,对种植槽客土回填植草技术(ESS)和植被混凝土基材生态防护技术(CBS)在工程扰动区应用初期的土壤肥力状况进行了研究。通过选取4块具有一定代表性的生态恢复边坡样地及一块对照样地,对各样地的土壤肥力相关指标进行了测定,同时应用土壤标准综合级别法分析了土壤肥力的变化。结果表明,4块修复边坡样地土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量均高于对照样地,同时土壤肥力水平亦显著高于对照边坡,其中右岸植被混凝土边坡肥力最高。说明生态护坡技术可有效改善官地水电站工程扰动区的土壤环境,其中以植被混凝土护坡技术效益最为显著。     

中国南方基础工程建设中土壤生态修复技术体系与实践

我国现代化基础建设和城市化进程,促进了我国经济的快速发展。至2013年全国高速公路和高速铁路通车里程分别达到10.44×104km和1.3×104km,跃居世界第一。但国家重大工程施工,均是以牺牲土壤生态为代价的基础建设项目,破坏了土壤圈物质与生物循环,加剧了土壤侵蚀和地质夷平过程,因此土壤生态修复势在必行。本文综合15年的研发,重点阐述了高速公路、高速铁路和城镇化发展中国家重大工程建设所造成的土壤破坏特征,结合大量土壤生态修复工程实践,论述了道路创伤边坡、城市高陡岩石边坡土壤生态修复创新技术,为我国南方基础工程建设提供了侵蚀性土壤生态修复支撑技术体系。     

裸露山体生态修复技术研究

裸露山体一般都是在工程建设过程中对自然山体开挖破坏而形成的,以边坡裸露、水土流失严重、土壤贫乏等为特征。裸露山体的生态修复是一个系统、综合、复杂的过程。在分析裸露山体生态修复特点的基础上,以北京至四平高速公路辽宁省朝阳段的岩质边坡生态修复实践为例,提出了综合应用植被混凝土生态防护技术的裸露山体生态修复模式。     

植物护坡及其生态效应研究

河道生态系统中的河岸侵蚀和滨水缓冲带建设倍受关注。以上海市浦东新区机场镇的生态河道示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护坡技术在生态河道坡岸修复中的应用及其生态效应。在不同河段分别采用了全系列生态护坡、土壤生物工程护坡和复合式生物稳定等3类植物护坡技术。通过对工程实施后3a（2004年～2006年）来的生态监测发现,护坡植物生长良好,新生枝叶和根系的护坡作用明显,土壤抗剪强度明显增加,河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性逐渐增强。生态河道的植物坡岸修复技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用。     

植物护坡及其生态效应研究

河道生态系统中的河岸侵蚀和滨水缓冲带建设倍受关注。以上海市浦东新区机场镇的生态河道示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护坡技术在生态河道坡岸修复中的应用及其生态效应。在不同河段分别采用了全系列生态护坡、土壤生物工程护坡和复合式生物稳定等3类植物护坡技术。通过对工程实施后3a(2004年~2006年)来的生态监测发现,护坡植物生长良好,新生枝叶和根系的护坡作用明显,土壤抗剪强度明显增加,河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性逐渐增强。生态河道的植物坡岸修复技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用。     

人工边坡生态恢复抗侵蚀效果研究

大规模的基础设施建设形成的岩石边坡,严重破坏了原有植被覆盖的地表,从而引发严重的水土流失。对高、陡、破坏严重岩石边坡的人工修复是生态恢复的重点和难点,但人工边坡又具有不稳定性和较强异质性的特点,通常造成边坡生态恢复效果不佳。边坡的抗侵蚀效果是衡量边坡生态恢复成功与否的外在表现,阐述了边坡坡面地质特征、边坡表面形态、坡面平整程度、坡长、坡度等内在因素和降雨、坡面植被、人工土壤、生态防护工程形式等外在因素对人工边坡生态恢复工程抗侵蚀效果的影响。     

西藏DG水电站工区边坡植被修复效果及生态因子分析

[目的] 探究西藏DG水电站工区内边坡植被修复效果及主导生态因子,为提高工区植被修复成功率,治理水土流失,改善生态环境等提供理论依据和技术支撑。[方法] 以工区内5种不同类型边坡(渣土堆积体、土质、土石混合、岩质、混凝土)为研究对象,选取土壤相对湿度、气温、坡度、坡向为生态因子,通过实地监测和取样分析,采用熵权法计算植被特征(物种多样性、物种丰富度、植被盖度)和土壤肥力(有机质、速效磷、速效氮、速效钾)权重分值,再由综合评价法计算综合得分,并结合极差分析甄选主导生态因子。[结果] 西藏DG水电站工区内渣土堆积体边坡、土质边坡植被修复综合得分最高,均为10.000 0,现场植被修复效果最好,而混凝土边坡植被修复综合得分仅为5.369 0,现场植被修复效果较差;边坡类型不同,各生态因子对其植被修复影响的强弱不同,即土石混合边坡表现为：土壤相对湿度＞坡度＞气温＞坡向,岩质边坡表现为：土壤相对湿度＞气温＞坡度＞坡向,而土质边坡、混凝土边坡、渣土堆积体边坡均表现为：土壤相对湿度＞坡向＞坡度＞气温,但主导生态因子却均为土壤相对湿度。[结论] 影响西藏DG水电站工区内边坡植被修复主导生态因子为土壤相对湿度。不同类型边坡植被修复最优生态因子组合存在较大差异,其中土石混合边坡、岩质边坡、土质边坡、混凝土边坡和渣土堆积体边坡相对湿度和坡度均相同,差异主要体现在坡向和温度两方面。     

边坡生态修复中植物群落类型设计方法研究

边坡生态修复的最终目的是建立健康稳定的植物群落,这就要求根据不同的生态修复方法和植物群落的演替规律,对目标植物群落进行合理的设计。根据恢复生态学基本原理和研究团队多年的生态修复工程实践,在对边坡植物群落演替规律进行研究的基础上,对目标植物群落类型进行分类,总结了其设计原则,同时深入研究了公路(铁路)边坡、矿山废弃地、滨水岸坡等典型边坡的植物群落类型设计方法。