孙琦
摘要:对采矿区损毁地进行植被恢复治理,考察植被成活率、保存率、生长状况、植被郁闭和覆盖率,以及土壤物理、化学性质和肥力的改善情况。综合来看,实施植被恢复技术可以实现对损毁矿山生态修复良性循环的目的。
关键词:采矿区;损毁地;植被恢复技术;治理效果
中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2021)03-0008-03
根据矿山开采选矿工艺流程对朝阳海玉通矿业有限责任公司采矿区土地资源破坏情况进行分析预测,以土地类型为基础,以土地破坏方式和结果为单元,确定分区为露天采坑、排岩场、尾矿库3个作业单元。通过实施整地、回填、客土、栽植、水肥管理、边坡种草、后期管护等技术措施,考察项目区治理效果,最终形成一套采矿区损毁地植被恢复技术。
1 植被恢复技术措施
1.1 露天采坑
露天采坑治理面积5.882 2 hm2,恢复治理方向为林地。根据现场调查,治理区有1个露天采场CK1,长850~860 m,宽170~200 m,深8~85 m,边坡坡度55~75 °。采场呈近东西向展布,地势西高东低。采场内有东、西两处大小不等露天采场:西部采场CK1-1长140~180 m,宽80~95 m,深10~25 m,边坡坡度55~75 °;东部采场CK1-2长340~380 m,宽100~120 m,深8~50 m,边坡坡度55~65 °。依实际情况和矿山治理条件,对CK1-1,CK1-2及其南侧边坡开展治理。回填后采场与周围地形相协调。削坡后CK1-1采场南侧边坡形成600 m和605 m两个平台,CK1-2采场南侧边坡形成580 m和590 m两个平台,为后期覆土、植树做好准备。斜坡种草。
1.2 排岩场
排岩场治理面积18.568 6 hm2,恢复治理方向为林地和草地。将排岩场的废石就地进行清运,保持清理后排岩场顶部平整和土质完整。对平整后的表面进行地毯式客土,对回填客土进行平整,达到铺覆平坦、厚薄均匀,为植树打下良好基础。按照技术要求的乔木株行距,对客土后的治理单元进行穴状整地,为植树做好准备。以当地适生的侧柏作为绿化工程的首选树种,按照技术要求进行栽植、育活。
1.3 尾矿坝
尾矿坝治理面积13.908 0 hm2,恢复治理方向为林地和草地。平整尾矿坝平台,保持清理后尾矿坝坝体顶部平整和土质完整。对平整后的平台表面进行地毯式客土,对马道两侧进行穴状客土,对回填客土进行平整,达到铺覆平坦、厚薄均匀,为植树打下良好基础。按照技术要求的乔木株行距,对客土后的治理单元进行穴状整地,为植树做好准备。以当地适生的侧柏作为绿化工程的首选树种,按照技术要求进行栽植、育活。
2 植被恢复治理效果
在朝阳海玉通矿业有限责任公司开采区大庙镇镇宁杖子村和老西沟村两个项目区选取标准地分别作为恢复区和对照区,进行对比试验。两个项目区均为采石破坏山体,属于挖损破坏,裸露面为坚硬岩石,平均坡度60 °,为重度损毁,治理面积分别为9.133 3 hm2(137.00亩)和8.470 7 hm2(127.06亩)。经综合评估,恢复区项目设计为削坡降级,平台覆土栽植乔、灌木,坡脚高大乔木遮挡,缓坡鱼鳞坑整地种植营养口杯苗或藤蔓植物攀爬坡面,植被恢复方向为生态林灌草恢复。对比分析恢复区和对照区的造林成活率、苗木生长状况、土壤理化性质等指标的差异,为当地损毁矿山植被恢复技术及其适宜性评价分析提供理论依据。
2.1 造林成活率
由于项目区为山坡地,采用圆形标准地调查方法,点多、面广、代表性强。分别在恢复区和对照区选取0.666 7 hm2(10.00亩)面积的标准地进行各树种的平均成活率调查,结果见表1。
由表1可知:恢復区侧柏、刺槐、草苜蓿平均成活率分别为96.4%,94.3%,98.7%,比对照区提高28.0%,13.6%,8.5%,差异显著。
2.2 植物生长量
栽植时先将大营养钵(塑料钵)苗带钵放入栽植坑,然后将钵体取出,再回土灌水。使用植物体保水剂可对植物的生理机能进行有效调节,通过植物体内保水来保持根部吸水与植物蒸腾的平衡,影响植物内源激素的合成与代谢,控制其运输方向,增强植物体能,从而提高苗木抗旱、抗寒、抗逆能力和移植成活率。恢复区和对照区植物生长量调查结果见表2。
由表2可知:恢复区栽植的侧柏、紫穗槐、刺槐保存率均达到90.0%以上,与对照区相比,植物生长发育旺盛,植被郁闭和覆盖效果显著。
2.3 客土土壤理化性质
分别在恢复区和对照区进行土壤样品采集。采集剖面土样,采样前先将剖面整修、清理,削去最表层的浮土,观察记录剖面状况,然后按层次自上而下逐层从中心典型部位取样,保证各取样点土层深度、取土厚度及宽窄一致,再将所取土样混和均匀,装入干净的塑料袋中,送实验室检测。
2.3.1 土壤物理性质 土壤容重值和土壤孔隙度是土壤最基本的物理性质,决定着土壤的水分和空气状况,并对土壤供肥状况和热量交换有一定影响,是表征土壤肥力的重要标志。恢复区和对照区土壤物理性质调查结果见表3。
由表3可知:恢复区的土壤容重值均小于对照区,土壤孔隙度均大于对照区;不同树种对土壤容重值和土壤孔隙度影响程度也不相同。
2.3.2 土壤化学性质 土壤pH值、有机质含量及N,P,K含量等指标是土壤的重要组成部分,是土壤肥力水平的综合评价指标,对土壤的理化性质、微生物活动及植物生长发育产生直接影响。恢复区和对照区土壤化学性质调查结果见表4。
由表4可知:恢复区的土壤pH值、有机质含量、N,P,K含量均好于对照区;不同树种对各项指标影响程度也不相同。植被恢复技术有利于改善土壤化学性质,提高土壤肥力,促进植物生长,进而实现不同造林树种本身及所形成的群落对损毁矿山生态修复良性循环的目的。
2.3.3 土壤肥力 采集植被恢復5 a后的土样,测定土壤pH值、有机质含量及N,P,K含量,与原土土源进行对比分析,结果见表5。
由表5可知:植被恢复后土壤有机质含量显著增加;植被恢复后土壤中N,P,K含量与土源土壤中含量大致处于同一水平,这是因为随着植被的恢复和生长,植被对土壤中N,P,K含量的影响逐渐增大,而客土、原土栽植方式的差别越来越小。
2.4 植被恢复生态效果评价
损毁矿山植被恢复技术的生态效益主要体现在恢复生态系统、保持水土、涵养水源、土壤改良等方面。植被恢复2 a后生态效益调查结果见表6。
由表6可知:植被恢复后年蓄水量为9.47亿m3,年保土量为3 291.82万t,蓄水、保土效果显著。
3 结论
对朝阳海玉通矿业有限责任公司采矿区损毁地进行植被恢复治理。实施植被恢复技术后,侧柏、刺槐、草苜蓿平均成活率提高效果显著;侧柏、紫穗槐、刺槐保存率提高,植物生长发育旺盛,植被郁闭和覆盖效果显著;土壤物理、化学性质得到改善,蓄水保水能力提高,肥力增加。综合来看,实施植被恢复技术可以实现不同造林树种本身及所形成的群落对损毁矿山生态修复良性循环的目的。
参考文献
[1] 匡媛媛.滇东海峰喀斯特盆地不同恢复模式云南松林土壤水文功能对比[D].昆明:云南师范大学,2020.
[2] 陈莉莎,殷承启,许雪记,等.宁杭高铁不同乔木覆盖下侵蚀强度季节差异[J].科学技术与工程,2020,20(13):5 080-5 087.
[3] 韩志阳.采矿区生态修复治理工程技术研究[J].农业科技与装备,2020(1):10-12,14.
[4] 李国东.提高造林成活率的几种措施探析[J].防护林科技,2020(1):82-83.
[5] 杨晓光.采矿区植被恢复工程设计研究[J].农业科技与装备,2019(3):11-13.
Study on Technology of Vegetation Restoration in
Damaged Land of Mining Area
SUN Qi
(Chaoyang County Foresty Working Master Station, Chaoyang Liaoning 122000, China)
Abstract: Vegetation restoration was carried out in the damaged area of mining area, and the survival rate, preservation rate, growth condition, vegetation closure and coverage rate, as well as the improvement of soil physical and chemical properties and fertility were investigated. Overall, the implementation of vegetation restoration technology can achieve the goal of ecological restoration of damaged mines.
Key words: mining area; damaged land; vegetation restoration technology; management effect