行业论坛:在上海盐碱地如何植树造林——以老港郊野公园造林工程为例
发布时间: 2018年05月14日       来源:绿色上海       【字体:

闵庆峰


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采用脱硫石膏进行整个区域的土壤改良,改善土壤团粒结构,增加土壤透水性,为土壤提供大量的Ca2+,有效置换盐碱土中的Na+


党的“十九大”把生态文明建设放在社会经济发展全局的突出战略位置,建设生态宜居环境、维护城市生态安全成为当前发展的主旋律。为着力改善生态环境,提高城市森林覆盖率,上海正通过建设公益林、生态廊道建设等,开展一场大规模的植树造林活动。

上海作为一座海滨城市,其沿海地区土壤多为盐碱地,如何通过盐碱地土壤改良提高植物的成活率、提高生态环境品质成为盐碱地生态建设的一个瓶颈问题。2016年起,浦东新区环保市容局在位于东海之滨的老港郊野公园造林工程中,开始尝试通过物理、化学、生物等多种方式对土壤进行改良,希望能够提高苗木成活率,营造环境优美、绿树成荫的郊野森林景观,为市民提供一处远离城市喧嚣、亲近自然的美好去处。


一、深入调研,摸清土壤问题

老港滨海郊野公园造林工程,实施面积约7591亩,其中新增林地6330亩。该地块以水稻田为主,地势低洼,标高大部分在2.5-3.0之间,土壤盐渍化程度较高,无法满足植物良好生长的条件。为充分了解项目地块土质情况,新区环保市容局委托市园林绿化质量检测中心对项目土壤进行采样检测,累计选取32个样点,从检测的情况来看,土质问题主要如下:

一是土壤偏碱性。一般适宜园林植物正常生长PH值范围为6.5-7.8,而该项目地块原土PH值较高(在8.5-8.9之间,平均值为8.6)。二是土壤含盐量高。一般园林植物生长的土壤含盐量参考指标是≤1.0g/Kg,而该项目土壤含盐量在1.48-4.80g/Kg之间,平均值为2.25g/Kg。三是土壤质地粘重。上海地区土壤是由长江冲积的泥沙堆积形成,粉沙砾含量较低,因而土质粘重。四是土壤较为贫瘠。土壤中有机质等植物生长所必须的营养元素含量较少,土壤肥力不足,很难满足植物正常生长所需的养分。

简而言之,老港郊野公园造林工程现状土壤无法满足植物良好生长的条件,该类区域目前不适宜造林。

充分了解项目现状情况后,我们没有气馁,决心改变这个现状,决定“从老港郊野公园造林工程开始,与土地重修旧好”。 

土壤改良的根本就是要降低盐碱地的含盐量,为植物生长创造有利的土壤环境,减少盐分对植物的危害。目前对于盐碱土的改良,已经比较成熟的措施主要有四大类:

一是运用物理改良的方法,包括排咸蓄淡、深耕晒垡、封底式客土抬高地面和地上花盆式客土抬高地面四种,主要在植树之前采取;二是通过化学改良的方法,包括增施化肥、施用大量有机质(肥)、地膜覆盖等;三是使用生物改良的技术,主要指种植绿肥,进行地表绿覆盖;第四种即采取微区改土的措施,在已挖的树穴,增施有机肥,树穴底部添加砻糠作为隔离层,然后添加客土和专用改良基质。


二、公开比选,合理选择方案

为了项目顺利推进,土壤改良势在必行,我们在深入研究目前常规盐碱地造林技术的基础上,又多次邀请上海土壤修复领域的权威专家为我们建言献策,论证比选,最终摸索出一套试行方案。

专家提出,需要采用增加隔盐土层、挖多级排水沟渠、起高垄、整体地块土壤改良和树穴土壤改良、种植绿肥、增加排灌等多项措施相结合的办法来提高老港郊野公园造林工程中新造林成活率,才能力争达到造林成活率≧95%的要求。因此,试行方案采取以下5个方面的措施:


树木种植时将改良介质拌入树穴,提高土壤肥力,促进树木生根,


造林成果


1.结合地形和排水沟渠进行排水排盐,建立完善的排灌系统

结合原有田网外围的排水河道开挖水体和水渠,并建设好控水闸门,局部增加涵洞或涵管进行内外连通;每隔100米左右设置一条深的排水沟,垄与垄之间,设置小的排水沟;行距间每行开挖排水浅沟,并尽量抬高树穴种植区的地势(即“马背状”),抬高树穴周边地势,形成树根区域“蓄水洼地”;每棵乔木树穴加三根带孔通气管,以使浇灌水能进入中部土层。

2.局部增加隔盐土层,保证地形微起伏。结合原大山大水设计方案,以建筑渣土作为隔盐土层来适当抬高地势,营造林地的地形起伏,增大地表径流。为保证一定的景观效果,在局部地块设计标高下,表层覆80CM厚种植土层,在种植土层下增加隔盐土层,确保土方造型高度和排水需求。

3.使用脱硫石膏进行全面土壤改良。本项目采用脱硫石膏进行整个区域的土壤改良,并利用开挖排水渠,及时排除含盐积水。通过使用脱硫石膏,改善土壤团粒结构,增加土壤透水性,为土壤提供大量的Ca2+,有效置换盐碱土中的Na+,并利用雨水加速土壤脱盐过程,降低土壤的盐碱度。除了大面积的土壤改良处理之外,在重点点位(如乔木树穴底部)加入适量的脱硫石膏与改良介质,结合进行树穴土壤改良。

4.使用改良介质进行树穴土壤改良。每棵乔木树穴都进行专门的土壤改良,根据树种的不同规格制定差别化的改良措施,在每个树穴中加一定比例的专用改良介质(有机基质、酸性有机肥、营养土等),经与原土按比例搅拌均匀后回填树穴。对于胸径10cm以上的重点树种,则参照迪士尼区域施工时“结构土”的做法,在树穴底部和回填土中参入一定量的碎石,既增加结构稳定性,又利于排水降盐。

5.种植绿肥,进行地表“绿覆盖”。在乔木种植完工后,除种植地被外的所有林下空间均籽播田菁、苜蓿、大麦、紫花苜蓿、蚕豆角、决明、紫穗槐等耐盐的绿肥,形成地面覆盖,做到土不露天,充分利用绿肥的作用改良土壤。


造林项目现场


三、结合实际,完善技术措施

选定好土壤改良方案后,根据土壤改良措施的要求进行施工组织计划,科学有序进行施工。然而,在实际操作过程中,我们遇到很多新问题:

1.排水排盐的现状条件比较差。根据土壤改良试行方案,项目中开挖了水体和水渠,但是原有田网外围的排水河道水位较高,无法实现自然排水。

2.改良介质的质量控制难度高。本项目对改良介质的PH值、养分含量等指标要求极为严格,设计标准远高于国标和行业标准,市场上符合质量要求的货源极少。而本项目需求的改良介质量非常大(约10万方),要为项目定制符合标准的改良介质,时间非常紧迫。

3.改良方案的施工组织难度高。由于造林受季节影响,该项目工期紧张,在很短的时间内(10月底至12月底),施工方需在市场上寻找到足够数量的、质量达标的改良介质,并合理组织进场、使用到位,难度极高。

4.改良方案的具体操作难度高。具体的改良方案确定了两种搅拌操作方式:一是集中搅拌,设置一个集中搅拌区域,大批量的改良介质与现状土按比例搅拌充分后再运输至树穴使用;二是树穴搅拌,种树时将树穴挖出的土与一定量的改良介质搅拌均匀后回填使用。第一种方法的缺点是人工成本和时间成本非常大,本项目采用第二种方案,但是由于土壤板结非常严重,难以破碎,因此,改良介质与现状土难以做到充分搅拌。

为了解决这些问题,我们多次召开会议进行研究,不断完善技术措施,不断优化改良方案,以达到最优的效果。具体做法有:

1.采取强排水措施。首先隔断项目内水系与外围排水河道之间的联通,然后利用大功率抽水机将项目内的水强排至外围排水河道。待树木成活、盐分降低后,再取消强排措施,恢复内外水系联通,该措施计划维持一年以上。

2.制定严格的质量控制体系。一是由施工方在市场上公开评选信誉好实力强的改良介质供货商。二是参照迪士尼质量控制措施,对于选定的供货商,由建设方、监理方、施工方共同到生产基地进行实地考察,并封样检测。改良介质进场时再进行随机抽样检测,发现不达标产品一律退场并取消供货资格。

3.不惜代价落实改良措施。对于现状土板结严重无法搅拌的问题,因无法找到更好的代替方案,最终选择了最简单最直接的方法不惜代价破碎现状土。施工方耗费大量的机械、人工用于板结土的翻耕、破碎、晾晒、平整,平均翻耕平整达到5遍以上,所增加费用从项目中整体平衡。

截止至2017年底,我们排除万难,多种土壤改良措施相结合、各种改良技术相配套,并经过极其严格的质量把关,老港郊野公园造林工程已顺利完成预计目标,完成造林6331亩,在老港固废基地周边建立了一条有效的生态隔离屏障,也为今后郊野公园的建设奠定了良好的本底基础。


四、 创新历史,两点经验可供参考

在老港郊野公园造林工程项目的探索中,我们创造了历史性的突破,把“不可能”变为“可能”,保证了项目的顺利推进。我们获得两点经验,总结如下:

1.态度上不气馁、不妥协。老港郊野公园造林工程项目先天不足、困难重重,但我们为了这个目标矢志不渝,始终以一种不畏艰险、攻坚克难的斗志,全力推进。我们没有向贫瘠的土地屈服,没有向恶劣的条件低头,通过科学论证、大胆决策,充分发扬敢想、敢干的精神,研究制定适合该项目的土壤改良方案。

2.做法上不迷信、不盲从。盐碱地上进行大规模的造林,我们没有先例可循,当前常用的土壤改良措施也不尽适用于该项目。因此,我们积极转变观念、勇于探索,在充分发挥专家智囊团作用的基础上,更加深入研究项目实际情况,不断尝试新的方法、改进新的技术,确保土壤改良方案能够起到实效,改良效果能落到实处。

目前,上海绿化造林工程正在如火如荼地进行,如何进行沿海地区盐碱地改良,提高绿化造林的成效,老港郊野公园造林工程进行了一系列的尝试与探索。我们根据已有的市场经验,经过技术研究、现场踏勘,不断地完善、调整方案,目前已初有成效,对于沿海地区盐碱地造林有一些借鉴意义。同时,我们也会继续研究探索,希望形成一套可复制、可推广的盐碱地土壤改良方案,以提高沿海地区植树造林品质,为浦东生态文明建设贡献一份力量。

(作者:浦东新区环境保护和市容卫生管理局副局长)


(本文由作者供图)