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矿山生态环境保护及植被恢复技术

作者出处:绿岩        发布时间:2021-08-05

一、矿区生态环境问题的危害及现状

1、土地资源及植被的破坏

由于露天开采剥离排土,井工开采地表沉陷、裂缝,都将破坏土地资源和植物资源,影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化。开采沉陷造成我国东部平原矿区土地大面积受淹或盐渍化,使西部矿区水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流,并危及地面建筑物、水体及交通线路安全。煤矿区森林植被的破坏主要是由于矿山工业广场的建设。矸石堆放、开山修路、地面塌陷与露天采矿剥离引起的。土壤作为供给植物生长发育所必需的水、肥、气、热的主要源泉,也是营养元素不断循环、不断更新的场所。

2、水资源及生态环境的破坏

水资源的破坏和污染,使矿区区域地质环境恶化,井泉干涸,农田灌溉和人畜饮水(生态用水)带来严重困难。含水层水位的下降,可能引起地面大范围下沉及岩溶塌陷,对土地和建筑物造成损坏。地表水和上部含水层的疏干,使动、植物减少,表土疏松,空气湿度下降,风烛和水土流失加剧,土壤砂化或土地沙漠化。我国的煤炭城市大都分布在北方和西北地区,这些地区常年干旱少雨,水资源贫乏从而导致我国大多数煤炭城市水资源缺乏。

二、矿山生态环境保护中植被恢复措施

1、矿山固体废弃物堆的绿化技术

矿山固体废弃物堆(煤矸石山、露天矿排土场和尾矿库)既占地又污染环境,是矿区的重要污染源。尽管我国在矿山固体废弃物综合利用方面的研究取得了较大的进展,但综合利用程度仍不足。因此,矿山固体废弃物堆的绿化造林就成为我国矿区环境修复的有效途径。其技术要点如下:

(1)整地

由于矿山固体废弃物堆坡度较松散,立地条件差,不利于植物的生长,所以在绿化造林前应首先采用穴坑整地法或梯田整地法,对地表进行平整工作。

(2)植物品种的选择

选择植物品种时,要结合当地的土壤、气候条件,选择耐旱、耐贫瘠、生长快、且根系发达的品种,并遵循乔、灌、花草混植和先绿化品种后经济品种的原则。

(3)植物的种植

在植物的种植方式上,要针对不同植物的品种分别选择适宜的种植方式实践证明对落叶乔木、灌木等采用少量配土栽植对常绿树种则应采取带土球移植的方法,而对于草本植物采用拌土撒播或沾泥装等方法种植。

安顺山体修复

2、不能及时进行人工种植植被的矿山废弃地的植被自然恢复

形成极端生境条件的矿山废弃地物理结构不良,持水、保肥能力差,极端贫瘠,重金属含量高、有极端PH值且干旱 或盐分过高等都影响植物的定居,导致不能及时进行人工种植植被,但是进行植被的自然恢复仍有其现实意义。

(1)基质改良

土壤作为植物生长的介质其理化性质和营养状况是生态恢复与重建成功与否的关键。在生态环境恢复与重建的过程中,研究用于废弃地的基质改良的材料和土地整理技术是非常重要的。影响植物生长的土壤条件主要有三种:分别是物理条件、某些营养物质的缺乏和毒性。因此,基质改良的目的有三个:一是善基质的结构等物理条件,二是改善基质的营养状况,三是去除基质中的有毒物质。

3、植被的选择

植被恢复是矿山废弃地生态修复的关键,因为几乎所有的自然生态系统的恢复总是以植被恢复为前提的。故根据具体环境条件选择适宜的植物是生态恢复的关键技术之一。

(1)先锋植物的选择

选择适生先锋植物是植被重建的关键措施之一,选择的先锋植物应具有:适应脆弱环境生长、抗性强、抗旱、抗寒、抗瘠薄、抗病虫害;生长快,能固定大气中的氮素,加速土壤熟化;根系发达,萌蘖能力强,防风故土,发挥生态作用;播种栽植容易,成活率高等特点。禾草科与豆科植物往往被公认是对于缺水和贫瘠的废弃地环境,进行植被恢复中最有用的植物种类。

(2)植被的选择

禾草科和豆科的草本植物大多只不过是恢复过程中的先锋植物,植被的顶级群落往往是森林。更为重要的是,根据植物群落生态学原理,物种多样性是生态系统稳定的基础。使用一个混合种,特别是将乔、灌、草、藤多层配置结合起来进行恢复的效果肯定要比单一种或少数几个种的效果好。在矿山生态恢复过程中,种植树木不仅有利于矿山生态环境的恢复和景观改造,而且部分树种还具有一定经济价值。因而,矿山生态恢复时除选择禾本科与豆科的植物外,还应将其他种类的植物包括乔木、灌木等结合起来种植以便形成一个多物种的生态系统,还可从生物工程角度选择优良品种,即通过转基因、遗传突变等方式培育出适合在矿山废弃地,这一恶劣环境中生长且具有良好恢复效果的新品种。

(3)树种组成

树种的组成主要有单纯林和混交林两种形式。在种植植被时,由于其立地条件较差,一般种植灌木时采用单纯林形式,对于乔木的种植多采用混交林形式,混交类型主要用乔、灌木混交型和阴阳性乔木混交型,混交方法主要用行状混交和带状混交。

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