随着我国经济高速发展,高速公路、铁路建设和各种矿产资源开采项目及设施工程,在取得经济、社会效益的同时,也给生态环境造成了一定破坏,使得原有的自然植被不复存在,大面积的地面棵露。尤其是高陡的裸岩坡面,依靠自然恢复植被十分困难。为了经济建设与生态恢复同步发展,发达国家对植被恢复工程技术进行了大量研究。根据棵露坡面的坡度和固定植物的类型,开发出钢筋水泥框格、植生铺卷、客土植生带、植被生态恢复喷播等技术。其中植被生态恢复喷播技术,是目前恢复棵岩坡面植被颇具成效的施工方法,除了用于普通园林、公路护坡及垃圾场绿化外,亦可用于山体滑坡及泥石流形成的棵岩坡面等,并可进行远距离施工作业。从20世纪90年代引入我国以来,植被生态恢复喷播技术在国内得到了广泛地应用。
喷播纤维广泛采用的木质纤维,是利用皖南精选原生松木,经过原生松木经过剥皮、水洗、削片、研磨、风选、提取纤维、蒸煮 、软化到最后烘干制备而成。随着人们环保意识不断提高,国内工程应用对木质纤维喷播材料的需求逐步增长。小编通过对木质纤维喷播材料的国内外应用现状、问题进行分析和探讨,以及木纤维的喷播应用等方面为详细介绍。
一、喷播纤维的类型、用途与特征
1.1喷播纤维的类型
1)原生纤维直接取自植物本体,主要有草本植物纤维和木本植物纤维两种。草本植物纤维较短,交织性能差,有机质含量低,保水性能也较低,虽然具有制作成本低的优势,但包装储存较困难,运输成本高,不便于工业化生产,因此仅适用于气候条件较好,地貌较平坦,土质条件较好的作业区。在欧洲和日本应用较广泛。
2)木质纤维长,交织性能好,覆盖能力强,有机质含量高,保水性能好。虽制作成本较高,但易实现工业化生产,便于运输和储存,多为大型专业生态恢复工程公司的首选。
3)再生纤维主要是利用工业或城市废弃物,如毛纺织厂的废纤维、回收废纸等,经无公害处理后,作为植物生长的培养基。但若不进行无公害处理,不仅会对环境造成危害,也会影响植物种子的生长,出现出苗不全、生长不旺等缺陷,使植被的正向演替过程缓慢甚至终止。
4)混合纤维混合纤维是原生纤维、再生纤维与有机肥的混合物,或是原生、再生纤维与土壤的混合物。
前者大多是工厂生产,集成定量包装。后者基本是就地取材,现场配制,零散堆放,随用随取。混合纤维主要用于各种生态恢复工程中的基底材料。
1.2喷播纤维的作用
在植被生态恢复喷播技术中,喷播纤维的主要作用有
1)盖地表浮土,在表层土的表面形成具有定厚度、均匀质密的纤维毯,防止风、雨对表层土壤的侵蚀。
2)改良土壤结构,喷播纤维表面可以吸附大量的微尘粒,使粉状土的颗粒增大,减少尘土飞扬。
3)喷播纤维含有丰富的有机物,有利于徵生物的生长,能够促进土壤熟化。
4)涵养水分,为植物生产提供充足的水分。
5)简单设备施工,操作简单,效率高,一台机器每天可以完成2000~5000m²。
1.3几种不同纤维之间的对比
喷播木纤维
养分供给能力:有机物含量高达95%~99%,还含有氢、磷、钾等植物生长所需的矿物质,非常有利于微生物的生长,在纤维降解的同时能够促进土壤熟化,增加土壤肥力。
保水性能:木纤维特有的交织结构使其具有很大的间隙率,使得木纤维吸水、持水量大,释水缓慢均匀,保水性能优良。当木纤维与其他功能性营养物质混合喷播后,与种子、肥料能较好地融合,形成植物种子生长必需的生态条件,且降解后生长无害的有机成分。
草类纤维
养分供给能力:营养成分含量低,腐烂降解速度缓慢,营养供给不足,无法及时为新生植物提供养分。
保水性能:麦秸等草类纤维表面的蜡质具有疏水性,不能形成均匀稳定的喷播浆体,纤维短、交织性能差,保水性能较低,无法防治水土再次流失,施工效果和植被生长质量差。
纸浆纤维
养分供给能力:营养成分含量低,在制造过程中添加的改性剂对植物具有一定的危害,不易降解。
保水性能:具有优异的溶水性和对种子的包裹性,但因纤维细短,交织能力不足,防止风雨侵蚀及抵御干旱的能力明显不如木纤维。无法防治水土再次流失,施工效果和植被生长质量差。
可降解化学纤维
养分供给能力:仅具有一定的交织能力,无法提供养分,且降解过程中会对土壤和环境造成污染。
保水性能:具有交织能力使此类纤维起到骨架作用,但基本上不具有保持水土的能力,无法为植物生长提供水份。
二、喷播木纤维我国发展状况
我国于20世纪80年代开始对喷播技术进行研究,90年代后期从欧美和日本引入植被生态恢复喷播技术,与发达国家相比,起步较晚,技术水平亦存在着很大的差距。在引进初期,使用的均为进口纤维。一直到2000年,黑龙江省林产工业研究所才开展适于我国的植被恢复工程材料研究,并对喷播木质纤维材料进行试制。但由于存在产品质量及包装问题,没有形成工业化生产。
2010年喷播木纤维技术得到了飞跃式的发展,东南生态修复公司引进两条德国Siempelkamp全进口生产线,投产木纤维产品,年生产能力达6万吨,彻底解决了国内木纤维稀缺,完全依靠进口的现状,且东南国产木纤维性能优势完全可以与进口木纤维相媲美,东南生态修复公司生产的东南风品牌喷播木纤维以较低的价格、超高的性价,赢得了市场的广泛好评,现已广泛用于全国各地的矿山修复、生态恢复、边坡绿化、河提护坡等。