正文

礦山修復(fù)綠化:植物配置如何改變生態(tài)?

礦山復(fù)綠是指通過(guò)一系列的工程和生態(tài)措施,對(duì)因礦山開采活動(dòng)而被破壞的山體、土地、植被等進(jìn)行恢復(fù)和綠化的過(guò)程。

生態(tài)方面

礦山開采后,山體和土地的植被遭到破壞,土壤結(jié)構(gòu)變得松散。通過(guò)礦山復(fù)綠,植被根系可以固定土壤,降低雨水沖刷造成的水土流失風(fēng)險(xiǎn)。

礦山開采區(qū)域往往是生態(tài)脆弱區(qū),復(fù)綠能夠?yàn)楦鞣N動(dòng)植物提供棲息地。合適的植被種植可以吸引昆蟲、鳥類等動(dòng)物,逐步形成完整的生態(tài)鏈。

環(huán)境方面

礦山復(fù)綠后,綠色植物可以吸收采礦過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物等污染物,凈化空氣。

礦山復(fù)綠能夠?qū)U棄礦山的破敗景象轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色景觀,提升周邊區(qū)域的視覺(jué)美感。

安全方面

礦山開采可能導(dǎo)致山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患。復(fù)綠工程中的巖土工程措施結(jié)合植被恢復(fù),可以加固山體,提高山體的穩(wěn)定性,減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率。

礦山修復(fù)綠化:植物配置如何改變生態(tài)?(圖1)

土壤改良技術(shù)

客土法

當(dāng)?shù)V山開采后的土壤養(yǎng)分極度匱乏、結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重時(shí),采用客土法。即從其他地方運(yùn)來(lái)適宜植物生長(zhǎng)的土壤,覆蓋在礦山廢棄地表面。例如,對(duì)于一些金屬礦山,其礦渣土壤可能含有重金屬等有害物質(zhì),客土可以為植物生長(zhǎng)提供一個(gè)良好的基質(zhì)。一般客土厚度根據(jù)植物種類和礦山實(shí)際情況而定,草本植物可能只需要10-20厘米,而木本植物可能需要30-50厘米。

土壤肥力恢復(fù)技術(shù)

主要通過(guò)施加有機(jī)肥料、微生物肥料等方式來(lái)改善土壤肥力。例如,添加腐熟的農(nóng)家肥可以增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量,有利于土壤微生物的生長(zhǎng)繁殖。同時(shí),一些固氮微生物肥料可以固定空氣中的氮?dú)猓瑸橹参锾峁┑貭I(yíng)養(yǎng),促進(jìn)植物在礦山廢棄地的生長(zhǎng)。

植被恢復(fù)技術(shù)

先鋒植物選擇

先鋒植物是在礦山惡劣環(huán)境下首先能夠生長(zhǎng)的植物。一般選擇耐貧瘠、耐旱、耐重金屬等抗逆性強(qiáng)的植物品種。例如,狗牙根、黑麥草等草本植物常用于礦山初期復(fù)綠。它們生長(zhǎng)迅速,可以快速覆蓋地面,減少水土流失。同時(shí),它們能夠在較為貧瘠的土壤條件下生存,并且可以通過(guò)自身的生理活動(dòng)改善土壤環(huán)境,為后續(xù)其他植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。

植被群落構(gòu)建

在先鋒植物初步穩(wěn)定土壤和改善環(huán)境后,需要構(gòu)建多層次的植被群落??梢圆捎脝?灌-草相結(jié)合的方式。例如,種植松樹、柏樹等喬木作為上層植被,它們具有根深葉茂的特點(diǎn),可以進(jìn)一步穩(wěn)固山體,同時(shí)提供遮蔭環(huán)境;種植刺槐、紫穗槐等灌木作為中層植被,能夠增加植被覆蓋度和生物多樣性;在下層種植草本植物,形成完整的植被生態(tài)系統(tǒng)。

坡面防護(hù)工程

對(duì)于礦山的坡面,采用擋土墻、護(hù)坡網(wǎng)等工程措施。擋土墻可以防止山體滑坡和坡面土體坍塌,一般根據(jù)山體坡度和巖土性質(zhì)設(shè)計(jì)擋土墻的高度和厚度。護(hù)坡網(wǎng)則是通過(guò)在坡面上鋪設(shè)金屬網(wǎng)或者土工格柵,固定坡面松散土體,并且可以為植被生長(zhǎng)提供一定的依附條件。例如,在一些高陡的礦山邊坡,護(hù)坡網(wǎng)可以有效地防止碎石滾落,同時(shí)在網(wǎng)眼中種植攀緣植物,實(shí)現(xiàn)坡面綠化。

排水工程

礦山的土壤結(jié)構(gòu)可能較為特殊,排水不暢容易導(dǎo)致積水,影響植物生長(zhǎng)。在綠化區(qū)域周圍和坡底應(yīng)設(shè)置排水溝,排水溝的深度和寬度要根據(jù)匯水面積和降雨強(qiáng)度來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō),排水溝深度至少30厘米,寬度20-30厘米。

在種植區(qū)域內(nèi),可采用分層填土的方式改善土壤排水性能。例如,在底層鋪設(shè)礫石或粗砂,厚度約10-15厘米,然后再覆蓋種植土,這樣可以讓多余的水分迅速排出,避免植物根系長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中。

草本植物

狗牙根

特點(diǎn):狗牙根是一種多年生草本植物,它的適應(yīng)性很強(qiáng),具有發(fā)達(dá)的匍匐莖。其根系能夠很好地固土,防止水土流失。它耐踐踏,在經(jīng)過(guò)一定程度的破壞后能較快恢復(fù)生長(zhǎng)。而且它對(duì)環(huán)境的適應(yīng)范圍廣,在多種土壤類型和氣候條件下都能生長(zhǎng)良好。

應(yīng)用場(chǎng)景:適合用于礦山開采后的邊坡綠化,尤其是在南方地區(qū)的礦山。它可以快速覆蓋坡面,形成綠色植被層,減少雨水對(duì)坡面的沖刷。

黑麥草

特點(diǎn):黑麥草是冷季型草本植物,生長(zhǎng)迅速,分蘗能力強(qiáng)。它的葉片柔軟,色澤鮮綠,具有一定的觀賞價(jià)值。同時(shí),它能夠在貧瘠的土壤中生長(zhǎng),并且有較好的耐陰性。

應(yīng)用場(chǎng)景:在礦山復(fù)綠工程中,黑麥草可用于填充礦山場(chǎng)地內(nèi)的裸露地面,或者與其他植物搭配種植,在秋冬季節(jié)發(fā)揮綠化作用,特別是在北方礦山修復(fù)中應(yīng)用較廣。

堿茅

特點(diǎn):堿茅是一種耐鹽堿的草本植物,能夠在高鹽土壤環(huán)境中生長(zhǎng)。它的根系較為發(fā)達(dá),可以改善土壤結(jié)構(gòu),降低土壤鹽分。其植株較為密集,能夠有效覆蓋地面。

應(yīng)用場(chǎng)景:對(duì)于一些位于鹽堿地附近的礦山或者開采后土壤鹽堿化嚴(yán)重的礦山,堿茅是很好的綠化植物,可以用于修復(fù)鹽堿化的礦山土地。

紫花苜蓿

特點(diǎn):紫花苜蓿是豆科草本植物,根部有根瘤菌,能夠固定空氣中的氮素,從而增加土壤肥力。它的植株高度適中,花色為紫色,具有一定的觀賞價(jià)值。而且它的適口性好,還可以作為飼料。

應(yīng)用場(chǎng)景:在礦山修復(fù)中,紫花苜??煞N植在礦山的平緩地帶,既可以改良土壤,又可以作為后續(xù)植被恢復(fù)的基礎(chǔ)植物,吸引動(dòng)物前來(lái)覓食,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

灌木植物

沙棘

特點(diǎn):沙棘是一種落葉灌木,其根系非常發(fā)達(dá),有很強(qiáng)的固沙固土能力。它的果實(shí)富含維生素 C 等營(yíng)養(yǎng)成分,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。沙棘耐旱、耐寒、耐瘠薄,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力極強(qiáng)。

應(yīng)用場(chǎng)景:在礦山的坡頂、坡地等位置種植沙棘,可以有效防止山體滑坡和水土流失。在北方礦山修復(fù)中,沙棘能夠在惡劣的氣候和土壤條件下生長(zhǎng),形成生態(tài)防護(hù)林,同時(shí)其果實(shí)還可以用于開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。

紫穗槐

特點(diǎn):紫穗槐是豆科灌木,它的根系發(fā)達(dá),能夠固定土壤。其枝葉茂密,通過(guò)光合作用可以為土壤微生物提供有機(jī)物質(zhì)。它的根瘤菌可以固定空氣中的氮素,增加土壤肥力。

應(yīng)用場(chǎng)景:在礦山修復(fù)中,紫穗槐常用于護(hù)坡和土壤改良。它可以種植在礦山的邊坡、廢渣堆積區(qū)等位置,改善土壤條件,為其他植物的生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境。

檸條

特點(diǎn):檸條是多年生落葉灌木,它的主根入土深,側(cè)根發(fā)達(dá),能夠牢固地固定土壤。檸條耐旱、耐寒、耐瘠薄,并且其枝條可以作為飼料,種子可以榨油,具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

應(yīng)用場(chǎng)景:在干旱、半干旱地區(qū)的礦山修復(fù)中,檸條是很好的選擇。它可以種植在礦山的周邊和內(nèi)部,起到防風(fēng)固沙、保持水土的作用,同時(shí)還能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)收益。

喬木植物

刺槐

特點(diǎn):刺槐是豆科喬木,它的生長(zhǎng)速度快,樹冠濃密。其根瘤菌能夠固定空氣中的氮素,增加土壤肥力。刺槐的木材堅(jiān)硬,可用于制作家具等。它的適應(yīng)性較強(qiáng),在一定程度的干旱和貧瘠土壤條件下也能生長(zhǎng)。

應(yīng)用場(chǎng)景:在礦山修復(fù)的后期,當(dāng)土壤條件有所改善后,可在礦山的平地或緩坡種植刺槐,形成森林生態(tài)系統(tǒng)。它可以為野生動(dòng)物提供棲息地,增加生物多樣性,同時(shí)還能起到美化環(huán)境的作用。

油松

特點(diǎn):油松是松科喬木,它是一種常綠植物,四季都有綠意。油松的根系發(fā)達(dá),能夠深入土壤,固定山體。它對(duì)干旱和瘠薄的耐受性較強(qiáng),能夠在惡劣的環(huán)境中生長(zhǎng)。

應(yīng)用場(chǎng)景:在北方山區(qū)的礦山修復(fù)中,油松可以種植在礦山的山坡上,起到保持水土、涵養(yǎng)水源的作用,并且可以改善礦山的生態(tài)景觀,使礦山在冬季也能有綠色植被。

側(cè)柏

特點(diǎn):側(cè)柏是柏科喬木,也是常綠植物。它的枝葉扁平,樹形美觀,具有一定的觀賞價(jià)值。側(cè)柏的根系較淺,但分布廣泛,能夠有效防止坡面水土流失。它對(duì)土壤的適應(yīng)性較強(qiáng),在多種土壤類型中都能生長(zhǎng)。

應(yīng)用場(chǎng)景:在礦山的邊坡和周邊區(qū)域種植側(cè)柏,可以美化礦山環(huán)境,同時(shí)起到生態(tài)防護(hù)的作用。它與其他植物搭配種植,可以形成層次分明的植被群落,促進(jìn)礦山生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

施肥管理

在植物種植前,應(yīng)施足基肥。對(duì)于礦山貧瘠的土壤,基肥可以選擇有機(jī)肥和復(fù)合肥。例如,每平方米可施用腐熟的有機(jī)肥2-3千克,復(fù)合肥0.1-0.2千克。有機(jī)肥可以改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤肥力,復(fù)合肥能為植物初期生長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)分。

在植物生長(zhǎng)期間,根據(jù)植物的生長(zhǎng)階段和需求進(jìn)行追肥。草本植物在生長(zhǎng)旺盛期,每月可追施一次氮肥,如尿素,每平方米用量約10-15克,以促進(jìn)葉片生長(zhǎng)。喬木和灌木在春季和秋季可追施含磷、鉀較多的復(fù)合肥,促進(jìn)根系生長(zhǎng)和枝干木質(zhì)化。例如,每株喬木可施用0.5-1千克復(fù)合肥。

對(duì)于草本植物,可采用撒施的方法,將肥料均勻撒在植物根部周圍,然后輕輕耙入土中。對(duì)于喬木和灌木,在樹盤周圍環(huán)狀開溝施肥,溝深10-15厘米,施肥后覆土。同時(shí),在施肥后要及時(shí)澆水,使肥料溶解,便于植物吸收。

病蟲害防治

選擇抗病蟲害能力強(qiáng)的植物品種是預(yù)防病蟲害的重要環(huán)節(jié)。例如,在礦山綠化中選擇具有一定抗蟲性的油松,可以減少松毛蟲等害蟲的侵害。同時(shí),保持植物生長(zhǎng)環(huán)境的健康,如合理的種植密度、良好的通風(fēng)和光照條件,也能有效預(yù)防病蟲害。

在植物種植前,對(duì)土壤和苗木進(jìn)行消毒處理。土壤可以用多菌靈等殺菌劑進(jìn)行消毒,苗木可用高錳酸鉀溶液浸泡消毒,以殺死可能攜帶的病菌和蟲卵。

定期對(duì)綠化植物進(jìn)行病蟲害監(jiān)測(cè),觀察植物的葉片、枝干和根系是否有病蟲害的跡象。例如,觀察草本植物的葉片是否有斑點(diǎn)、枯黃,喬木和灌木的枝干是否有蟲洞等。

一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害,要及時(shí)采取治理措施。對(duì)于害蟲,可采用物理防治方法,如人工捕捉害蟲、設(shè)置誘蟲燈等。對(duì)于病害,可使用合適的殺菌劑進(jìn)行噴霧防治。例如,當(dāng)發(fā)現(xiàn)草坪出現(xiàn)銹病時(shí),可用粉銹寧等殺菌劑按照說(shuō)明書的比例進(jìn)行噴霧防治。

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