木纤维在喷播绿化中的应用

　　随着我国社会经济的快速发展，交通、水电、矿山及基础设施工程建设的投资力度加大，在取得经济、社会效益的同时，也给生态环境造成了一定的破坏，使得原有的自然地貌、植被群落破损严重，导致大面积的地表裸露，尤其是高陡的裸露岩石坡面，依靠自然力恢复植被十分困难。在遵循环境友好、循环经济等理念的基础上，国内外对各种工程施工创面的植被恢复技术研究，从原有传统工程硬质防护如浆砌石挡土墙、喷锚支护、喷浆等逐步发展到逐步兴起的生态植被恢复护坡技术。根据项目区域的气候、水文、降雨、土壤、地质条件等调查分析，研究开发出一系列边坡生态植被修复技术。其中喷播绿化技术是目前各种生态恢复工程中常用且颇具成效的坡面植被恢复施工方法。而木纤维材料是在喷播绿化技术中主要常用的工程材料之一。

　　喷播绿化技术是对工程建设所破坏边坡进行生态恢复的常用技术手段，其原理是利用专用的喷射装置，将土壤（过筛）、有机质、保水剂、粘合剂、木纤维、肥料、植物种子、土壤改良剂、生物菌剂等按照设定比例混合，通过在喷播机罐体加水并与混合基料搅拌达到一定粘稠度，并喷射依附到处理好（微地形、锚固挂网等措施）的裸露坡面上，从而在坡面形成连续的多孔营养基质层，当多孔营养基质层达到一定程度时，具有一定的稳定性，就会发挥作用避免种植基质遭雨水冲蚀，待短期内坡面植物形成，往往对边坡岩土体形成锚固效应、水文效应和生态效应，提高边坡浅表层稳定性，对消除坡面流滩、浅层滑动、崩塌落土等地质灾害具有重要意义，甚至陡坡面植被覆盖可以有效防止雨水冲刷侵蚀，减少坡面的水土流失。

在喷播绿化中营养基质基材的配比是工程成败的基础和关键，也是整个施工工序中的重点和难点之一。常见的一是基质板结（1～2年后）导致植物生长困难，覆盖率降低。二是基质剥离、脱落。那么这就要求如何选择适应本地区基质的配合比，来解决基质的营养性、稳定性和通透性问题。也就是需要根据项目具体情况科学合理的配置营养基质材料，由植壤土（过筛）、有机质、木纤维（草纤维）、保水剂、粘合剂、复合肥、土壤改良剂、生物菌、有机肥等组成进行调配。植物纤维材料在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用，从而造就了有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀、牢固透气，与自然表土相类似或更好的稳定结构。其构成要素有生长促进剂、高分子聚合物、精细热致木纤维、微孔颗粒、互锁的人造纤维、保水基等与种子混合后利用喷播绿化的方式施工，能在坡面构成对种子进行匀称包裹的有利于植物发育的纤维营养基质层，在改进土壤条件、保持土壤水分与温度、增快植被发育、增强根系发展等方面有显著优势，进而取得迅速成坪的理想的绿化成效。

木纤维的作用

在喷播绿化技术中，木纤维的作用主要有：1)覆盖地表浮土，在表层土表面形成具有一定厚度、均匀质密的纤维覆盖层，防止风、雨对表层土壤的侵蚀；2)改良土壤结构，木纤维喷播后的坡面可以吸附大量的微尘粒，使粉状土的颗粒增大，纤维交织形成雀巢结构骨架有益于团粒聚集体的稳定；3)喷播木纤维含有丰富的有机物，有利于微生物的生长，能够促进加快土壤熟化；4)涵养水分，木纤维高倍持水能力可延长土壤湿润期，为植物生长提供充足的水分。

根据不同生态恢复施工创面，木纤维一般采用在液力喷播和客土喷播两种工艺进行。

(1)液力喷播

液力喷播所用的木纤维是喷播绿化技术的主要材料,主要由天然植物纤维材料组成。目前用来制备液力喷播用纤维材料的原材料主要有麦秸、棉杆、阔叶木、针叶木等。其中麦秸、棉杆为农作物剩余物，资源丰富，而木材原料则常采用木材加工剩余物，枝桠材等，以达到木材的综合利用。也可以结合国外进口的聚合木纤维材料。

生态恢复工程所在地均为水土流失严重地域，表层土壤的缺乏使得植物生长所需的水分严重不足。液力喷播用木纤维材料由木材纤维构成，具有一定的吸水性，纤维之间又存在大量的空隙，也可以存储水分。在实际喷播后可以起到原有土壤的涵养水分的作用，可以提供栽培植物的发芽和生长所需要的足够水分，液力喷播用木纤维持水性能即其涵养保存水分的能力。

(2)客土喷播

在对工程建设创面进行生态植被恢复工程中，应用于裸露岩石边坡客土喷播绿化，一般将木纤维与土壤、营养基质、保水剂、粘合剂、土壤改良剂、有机肥等混合后，进行喷播作业，常与镀锌铁丝网、土工格栅网等材料结合使用。喷播厚度根据坡面土壤及风化状况，以10cm的厚度（基质营养层）为基准适度增减。木质纤维材料能够较好的改善土壤结构，使其具有较强的抗侵蚀能力，保水能力，并能为植物生长提供持续的养分使其迅速发芽生长形成植被覆盖，后期植被恢复速度快、效果好。

喷播用木纤维制备及施工工艺

选用木材原料，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。在热磨机喷出进入干燥阶段，也可以加入染料和纤维活性剂等各种添加剂，干燥后经压缩打包后出售。使用时可根据需要加入植物种子和粘合剂以及保水剂、复合肥、种植土、土壤改良剂等经喷播设备加水搅拌，喷附在裸露坡面上。

在施工前应清理坡面浮石，保证施工坡面的稳定性。按设计要求自上往下铺设防护网，含有木纤维的基质材料喷播时应尽可能从正面自上而下进行。施工结束后立即喷水养护，保持坡面湿润直至种子发芽。在施工时遇见降雨应做好防护措施，防治材料流失。在南方多雨地区需要提高喷播基质材料的粘附性以增强抗侵蚀能力，在北方则需要提高保水性能，增加水分的利用能力。

喷播绿化技术以重建植被生态系统和生物护坡为目标，是一项兼顾边坡防护和绿化美化环境于一体的生态防护技术。与传统的边坡防护措施相比,喷播绿化技术有明显的生态效益和经济效益，其平均造价只有传统浆砌片石的30%左右。喷播基质材料是喷播绿化工程中,最关键的一道工艺程序。基质材料配比是否合理关系到客土的开裂与剥离、后期植坪的成功与否。如果在喷播基质材料配制过程中，对基质材料的土壤持水性、土壤团粒结构形成状况、土壤酸碱度、土壤养分等土壤肥力因素的变化规律有充分认识，扬长避短、趋利避害，为建植乔、灌、草相结合的生态模式打好基础，减少后期养护的投入,加快成坪速度。喷播基质中的纤维素具有良好的育肥作用，能为土壤微生物的生长繁殖提供丰富的营养,从而促进土壤有机质分解、提高土壤中酶的活性。

目前国内也有许多边坡工程使用了国外研发的抗侵蚀纤维基质产品，但是存在价格高昂等一系列阻碍纤维型基质在我国广泛推广运用的问题，国内的环保公司也有很多在研究开发纤维型喷播基质，但成熟的产品鲜少，说明纤维基质在我国有待开发的大批市场，针对高性能喷播基质材料的产品研发就具有一定的必要性。

　　近年来，城市化的发展与建设用地增多的矛盾日益突出,特别是在江苏、浙江、广东、湖北、湖南等发展迅速的城市问题尤其显著，随之而来的生态修复问题也日益受到重视，而在生态修复工程中得到高效利用的喷播木纤维的应用优势也就得到了充分的发挥，除了城市化地区，在我国生态环境脆弱的例如水土流失严重的西藏、甘肃、青海、新疆、山西、内蒙古等地，改善生态环境的高质量、高效率工程技术应用需求也是巨大的，喷播用的木纤维基质在改善土壤性质，防止水土流失，保护植物生长方面具有的优质性能刚好满足该地区的工程需求，而且在循环经济理念的广泛熏陶下，提高木材加工残渣的综合利用率，对可持续发展来说，也是一举多得的，所以喷播木纤维目前已经在多个领域得到推广应用。

但是喷播绿化用的纤维基质在经历了几十年的革新变化，无论是喷播器械还是施工工艺或是基质产品，都从传统单一的效率低效果差，一路发展成如今的类型丰富、针对性强和适应范围广的技术产品，已经有了很大的进步，但是发展方向目前还是主要关注在设备发明和施工工艺方面，同时目前关于喷播基质的配方组成，应该向着原料多元化、更高效化的方向发展,例如如果用工厂化生产取代工程现场配制，将会节约材料运输的经济以及人工成本。喷播基质产品化已成为边坡绿化工程技术革新中的一种大发展趋势，这就引申出喷播绿化基质的材料研发、材料最佳配比等问题。

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