木纖維在噴播綠化中的應用

　　隨著我國社會經濟的快速發展，交通、水電、礦山及基礎設施工程建設的投資力度加大，在取得經濟、社會效益的同時，也給生態環境造成了一定的破壞，使得原有的自然地貌、植被群落破損嚴重，導致大面積的地表裸露，尤其是高陡的裸露巖石坡面，依靠自然力恢復植被十分困難。在遵循環境友好、循環經濟等理念的基礎上，國內外對各種工程施工創面的植被恢復技術研究，從原有傳統工程硬質防護如漿砌石擋土墻、噴錨支護、噴漿等逐步發展到逐步興起的生態植被恢復護坡技術。根據項目區域的氣候、水文、降雨、土壤、地質條件等調查分析，研究開發出一系列邊坡生態植被修復技術。其中噴播綠化技術是目前各種生態恢復工程中常用且頗具成效的坡面植被恢復施工方法。而木纖維材料是在噴播綠化技術中主要常用的工程材料之一。

　　噴播綠化技術是對工程建設所破壞邊坡進行生態恢復的常用技術手段，其原理是利用專用的噴射裝置，將土壤（過篩）、有機質、保水劑、粘合劑、木纖維、肥料、植物種子、土壤改良劑、生物菌劑等按照設定比例混合，通過在噴播機罐體加水并與混合基料攪拌達到一定粘稠度，并噴射依附到處理好（微地形、錨固掛網等措施）的裸露坡面上，從而在坡面形成連續的多孔營養基質層，當多孔營養基質層達到一定程度時，具有一定的穩定性，就會發揮作用避免種植基質遭雨水沖蝕，待短期內坡面植物形成，往往對邊坡巖土體形成錨固效應、水文效應和生態效應，提高邊坡淺表層穩定性，對消除坡面流灘、淺層滑動、崩塌落土等地質災害具有重要意義，甚至陡坡面植被覆蓋可以有效防止雨水沖刷侵蝕，減少坡面的水土流失。

在噴播綠化中營養基質基材的配比是工程成敗的基礎和關鍵，也是整個施工工序中的重點和難點之一。常見的一是基質板結（1～2年后）導致植物生長困難，覆蓋率降低。二是基質剝離、脫落。那么這就要求如何選擇適應本地區基質的配合比，來解決基質的營養性、穩定性和通透性問題。也就是需要根據項目具體情況科學合理的配置營養基質材料，由植壤土（過篩）、有機質、木纖維（草纖維）、保水劑、粘合劑、復合肥、土壤改良劑、生物菌、有機肥等組成進行調配。植物纖維材料在其中起到類似植物根莖的網絡加筋作用，從而造就了有一定厚度的具有耐雨水、風侵蝕、牢固透氣，與自然表土相類似或更好的穩定結構。其構成要素有生長促進劑、高分子聚合物、精細熱致木纖維、微孔顆粒、互鎖的人造纖維、保水基等與種子混合后利用噴播綠化的方式施工，能在坡面構成對種子進行勻稱包裹的有利于植物發育的纖維營養基質層，在改進土壤條件、保持土壤水分與溫度、增快植被發育、增強根系發展等方面有顯著優勢，進而取得迅速成坪的理想的綠化成效。

木纖維的作用

在噴播綠化技術中，木纖維的作用主要有：1)覆蓋地表浮土，在表層土表面形成具有一定厚度、均勻質密的纖維覆蓋層，防止風、雨對表層土壤的侵蝕；2)改良土壤結構，木纖維噴播后的坡面可以吸附大量的微塵粒，使粉狀土的顆粒增大，纖維交織形成雀巢結構骨架有益于團粒聚集體的穩定；3)噴播木纖維含有豐富的有機物，有利于微生物的生長，能夠促進加快土壤熟化；4)涵養水分，木纖維高倍持水能力可延長土壤濕潤期，為植物生長提供充足的水分。

根據不同生態恢復施工創面，木纖維一般采用在液力噴播和客土噴播兩種工藝進行。

(1)液力噴播

液力噴播所用的木纖維是噴播綠化技術的主要材料,主要由天然植物纖維材料組成。目前用來制備液力噴播用纖維材料的原材料主要有麥秸、棉桿、闊葉木、針葉木等。其中麥秸、棉桿為農作物剩余物，資源豐富，而木材原料則常采用木材加工剩余物，枝椏材等，以達到木材的綜合利用。也可以結合國外進口的聚合木纖維材料。

生態恢復工程所在地均為水土流失嚴重地域，表層土壤的缺乏使得植物生長所需的水分嚴重不足。液力噴播用木纖維材料由木材纖維構成，具有一定的吸水性，纖維之間又存在大量的空隙，也可以存儲水分。在實際噴播后可以起到原有土壤的涵養水分的作用，可以提供栽培植物的發芽和生長所需要的足夠水分，液力噴播用木纖維持水性能即其涵養保存水分的能力。

(2)客土噴播

在對工程建設創面進行生態植被恢復工程中，應用于裸露巖石邊坡客土噴播綠化，一般將木纖維與土壤、營養基質、保水劑、粘合劑、土壤改良劑、有機肥等混合后，進行噴播作業，常與鍍鋅鐵絲網、土工格柵網等材料結合使用。噴播厚度根據坡面土壤及風化狀況，以10cm的厚度（基質營養層）為基準適度增減。木質纖維材料能夠較好的改善土壤結構，使其具有較強的抗侵蝕能力，保水能力，并能為植物生長提供持續的養分使其迅速發芽生長形成植被覆蓋，后期植被恢復速度快、效果好。

噴播用木纖維制備及施工工藝

選用木材原料，經過剝皮、水洗、削片、研磨、風選、提取纖維、蒸煮、軟化到最后烘干制備而成。在熱磨機噴出進入干燥階段，也可以加入染料和纖維活性劑等各種添加劑，干燥后經壓縮打包后出售。使用時可根據需要加入植物種子和粘合劑以及保水劑、復合肥、種植土、土壤改良劑等經噴播設備加水攪拌，噴附在裸露坡面上。

在施工前應清理坡面浮石，保證施工坡面的穩定性。按設計要求自上往下鋪設防護網，含有木纖維的基質材料噴播時應盡可能從正面自上而下進行。施工結束后立即噴水養護，保持坡面濕潤直至種子發芽。在施工時遇見降雨應做好防護措施，防治材料流失。在南方多雨地區需要提高噴播基質材料的粘附性以增強抗侵蝕能力，在北方則需要提高保水性能，增加水分的利用能力。

噴播綠化技術以重建植被生態系統和生物護坡為目標，是一項兼顧邊坡防護和綠化美化環境于一體的生態防護技術。與傳統的邊坡防護措施相比,噴播綠化技術有明顯的生態效益和經濟效益，其平均造價只有傳統漿砌片石的30%左右。噴播基質材料是噴播綠化工程中,最關鍵的一道工藝程序。基質材料配比是否合理關系到客土的開裂與剝離、后期植坪的成功與否。如果在噴播基質材料配制過程中，對基質材料的土壤持水性、土壤團粒結構形成狀況、土壤酸堿度、土壤養分等土壤肥力因素的變化規律有充分認識，揚長避短、趨利避害，為建植喬、灌、草相結合的生態模式打好基礎，減少后期養護的投入,加快成坪速度。噴播基質中的纖維素具有良好的育肥作用，能為土壤微生物的生長繁殖提供豐富的營養,從而促進土壤有機質分解、提高土壤中酶的活性。

目前國內也有許多邊坡工程使用了國外研發的抗侵蝕纖維基質產品，但是存在價格高昂等一系列阻礙纖維型基質在我國廣泛推廣運用的問題，國內的環保公司也有很多在研究開發纖維型噴播基質，但成熟的產品鮮少，說明纖維基質在我國有待開發的大批市場，針對高性能噴播基質材料的產品研發就具有一定的必要性。

　　近年來，城市化的發展與建設用地增多的矛盾日益突出,特別是在江蘇、浙江、廣東、湖北、湖南等發展迅速的城市問題尤其顯著，隨之而來的生態修復問題也日益受到重視，而在生態修復工程中得到高效利用的噴播木纖維的應用優勢也就得到了充分的發揮，除了城市化地區，在我國生態環境脆弱的例如水土流失嚴重的西藏、甘肅、青海、新疆、山西、內蒙古等地，改善生態環境的高質量、高效率工程技術應用需求也是巨大的，噴播用的木纖維基質在改善土壤性質，防止水土流失，保護植物生長方面具有的優質性能剛好滿足該地區的工程需求，而且在循環經濟理念的廣泛熏陶下，提高木材加工殘渣的綜合利用率，對可持續發展來說，也是一舉多得的，所以噴播木纖維目前已經在多個領域得到推廣應用。

但是噴播綠化用的纖維基質在經歷了幾十年的革新變化，無論是噴播器械還是施工工藝或是基質產品，都從傳統單一的效率低效果差，一路發展成如今的類型豐富、針對性強和適應范圍廣的技術產品，已經有了很大的進步，但是發展方向目前還是主要關注在設備發明和施工工藝方面，同時目前關于噴播基質的配方組成，應該向著原料多元化、更高效化的方向發展,例如如果用工廠化生產取代工程現場配制，將會節約材料運輸的經濟以及人工成本。噴播基質產品化已成為邊坡綠化工程技術革新中的一種大發展趨勢，這就引申出噴播綠化基質的材料研發、材料最佳配比等問題。

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