浅谈矿区的植被恢复与水土保持

浅谈矿区的植被恢复与水土保持摘要：随着我国社会主义市场经济的高速发展，人们对能源及矿产资源的需求不断增加，引发了一系列环境污染和生态破坏问题。其中，露天的开采方式给生态环境带来的伤害几乎是毁灭性的。这严重影响着人类的生活，破坏了经济的可持续发展。本文阐述了当前露天矿生产造成的植被破坏和水土流失问题，讨论露天开采后的土地复垦、植被恢复及水土保持。关键词：矿区复垦植被恢复水土保持0引言由于我国经济的高速发展，对能源的需求量日益增加，合理地开采矿山资源对振兴经济起着重要作用。但矿业开采过程又是一个破坏生态环境的过程，伴随这个过程而产生的地貌变迁、土壤侵蚀、大气和水体污染、生态失衡、农业生产受损等问题，已严重影响了人们的生活，从而引起了人们的高度关注。因此，开展矿区生态环境综合治理，加强开采后的生态恢复和保护已刻不容缓、势在必行。1露天矿开采破坏生态平衡，造成了严重的水土流失露天矿开采与地层结构密切相关。露天矿开采时，不可避免地对地层和地表（地形、地貌）及其依附的生态系统、相关的社会环境带来影响，产生污染和破坏。从环境结构和生态系统角度分析，矿产资源开采产生的效应，自岩石圈向上传递，波及到大气圈、水圈和生物圈，继而影响整个生态平衡。同时，矿业生产过程也是不断产生弃土废渣的过程。随着矿山开采工作的不断推进，岩石边坡、排土场和尾矿场不断扩大，造成土地大量荒芜，自然植被毁灭。另外，大量的弃土弃渣堆积形成的矿渣堆积场和废弃的尾矿是裸露、松散的堆积体，极易被雨水冲刷，一旦发生坝体泄漏、坍塌，矿砂倾泻而下，将会造成江河淤塞、交通阻断、污染环境的严重后果，给人民生命财产带来巨大损失，严重威胁着人类的生存环境。2土地复垦是解决矿山环境保护和综合治理的最有效途径资源的开发利用必须与环境的治理和保护紧密结合。恢复并保持生态系统良性循环的主要目的在于提高可更新资源的再生能力，使人类能够永续利用。早在20世纪40年代，国外煤矿开采就开始致力于土地复整和生态恢复方面的研究。1942年英国煤矿正规化开采以来，就恢复了土地2.4万hm2,其中90%用于农业。1987年莫色维提煤矿开采与土地恢复联合设计书被通过，此后10年内开采了700万t煤，同时恢复了大量土地，该项目是西欧最宏伟的恢复工程之一。1971年美国矿山土地面积8.3万hm2，其中恢复土地面积6.6万hm2，复地率79.5%。西德莱菌褐煤矿区被破坏土地面积1.5万hm2，恢复0.83万hm2，复地率55%。进入21世纪以来，人们对环境质量的要求越来越高，矿山土地规划制度更加严格，永续性发展的理论也推进了对露天矿土地复垦的研究。森林植被是山地和丘陵地区保护生态环境的天然屏障，治理已恶化的生态环境必须迅速恢复森林植被。近年来，我国在土地复垦方面也有了长足的发展。以黑岱沟露天煤矿为例，这个地处鄂尔多斯高原的露天煤矿，具有典型的喀什地貌一一沟壑纵横，土壤贫瘠，原有植被覆盖率不足30%，植物种类以土生的灌丛为主。在近20年的生产过程中，复垦土地688.6412万平方米，植被覆盖率超过40%，有效控制了水土流失，改善了原有的自然条件。国内外的研究实践证明，土地复垦是解决矿山环境保护和综合治理的最有效途径。3土地复垦的具体措施土地复垦是指对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等原因造成的土地破坏，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。其广义定义是指对被破坏或退化土地的再生利用极其生态系统恢复的综合性技术过程；狭义定义是专指对工矿业用地的再生利用和生态系统的恢复。植被恢复对于矿山开采水土保持作用效果是十分显著的，但这种生物措施必须与工程措施相结合，才能早日见效，即以生物措施为主，辅以必要的工程措施。3.1矿区水土保持与工程措施3.1.1开采前严格规划实施弃土场首先，要根据矿场范围内地形特点以及矿种、蕴藏量、开采方式等规划弃土场。弃土场要求选择山垄肚大，出口窄，排土量多但稳定的地方，有效容积要比采矿弃土量高40%左右。另外，弃土场必须先设置挡土墙，以控制植被恢复前期水土流失。工程挡土墙是稳定弃土的关键，应根据弃土场地形以及每年弃土量而逐年加固加高。同时，弃土场周围要修防洪沟。以此减少水土流失给生产和群众生活带来的危害。为了使弃土堆积更加稳定，排土场应设计为台阶式塔状实体。将碎石等废弃物回填在底层，种植土壤覆盖于表层，等待实施生物措施。3.1.2护坡护岸工程矿区采场台阶、边坡以及公路等附属工程的边坡，均应规划护坡工程，以防止出现滑坡、崩塌。同时，矿区下游河道的河坝、河堤等也要进行加固、加高，并且及时清理河床淤积的泥沙石，以防洪水冲毁堤坝、农田、交通公路、桥梁、房屋等.近年来，国内对各矿区的尾矿场和排土场采取了不同工程措施，在减少矿区水土流失上产生了一定作用。例如黑岱沟露天煤矿东挡一号坝与杨树林的结合，有效地解决了东排土场水土流失的问题。3.1.3覆土工艺与土地整理为了使表层覆土疏松达到栽植要求，矿区采用倒退式覆土工艺，将表土用自卸式车辆或轮斗皮带直接倾倒在垫层上。最后，用小型推土机将土壤按一定标高整平。3.2生物措施生物措施是通过植树、种草的办法来恢复并建立各种类型的植被，借助植被的覆盖、固土作用以及合理更新，获得良好的防护生态、社会和经济效益，这也是土地复垦最主要的措施。首先，要根据当地的地理位置、气候条件、土壤类型，以及原有自然植被状况等因素，选择适宜的先锋树种：在以第四纪绵黄土为主的黑岱沟露天煤矿，由于其干燥少雨，春季多风，昼夜温差大，土壤贫瘠等原因，选择了新疆杨、柠条、沙棘、油松、紫穗槐、山杏等乡土树种作为先锋树种，辅以紫花苜蓿等草本植物组成先锋的植物群落；在地处干旱草原地区的胜利露天矿，土壤类型主要由栗钙土、草甸栗钙土、草甸土等组成，由于草场退化，以形成沙化、砾石化栗钙土，土壤有机质含量低，土壤肥力差，加上光照丰富，降水量少，有效积温低，极端低温过低等因素，选择柠条、沙棘、山杏、榆树、黄柳、草木栖、沙打旺、苜蓿、羊草、披碱草等植物作为先锋植物种群。在此基础上，根据所选择植物种类的植物学特征、生物学特性和矿区的地貌特点及水土保持要求，对植物群落结构进行设计，并按照未来植物群落层次结构各层优势度大小由上层到下层依次确定最初植物种群组合。同时，水平设计要便于管理，能有效预防和控制病虫害的发生和蔓延。因此，植被营造时要尽量缩小纯林的面积，采用网格式规划种植，形成林果结合、乔灌结合、乔草结合、灌草结合、牧草覆盖等垦植模式，实行"草木结合”、“高矮搭配”、“长短结合”、“常绿落叶搭配”，对植物群落结构进行合理配置和优化布局。复垦区的栽植条件差，裸根苗木在栽植前必须要修剪枝条及根部，若及时栽植不完，需假植。新疆杨等乔木一株栽一坑，容器油松、山杏、紫穗槐、柠条、沙棘等为2株栽一坑，牧草进行撒播。复垦区土壤墒情差，栽植后必须立即浇一次水。当年栽植的树木在覆土围坑后，7、8月份各浇水一次并在11月20日前完成冬灌。3.3后期养护俗话说:"三分栽植，七分养护”。复垦区域的土壤肥力差，水资源短缺，苗木成长困难，杂草侵蚀严重，后期的养护工作是十分重要的。除了当年要及时灌水外，之后每年要进行一次锄草、浇水、打药等工作。同时，要严密监控病虫害的发生，一旦发现要立即进行防治，阻止其继续扩大蔓延，保证林木正常生长。4生物群落的复苏经过一系列的复垦措施，矿山的地表植物生长和植被覆盖率提高了，同时带来生物群落的复生，加速了生态环境改造的进程。多种野生植物种类自然侵入，成功定植并逐步旺盛。这些也为野生动物的生存提供了适宜的环境，野兔、蛇类、鸟类、蛙类、鼠类及各种昆虫相继出现。植被恢复、动植物生长产生了大量凋落物和动植物残体，为土壤微生物生长、繁殖提供了丰富的物质和能源，增强了