DB65-T 4814-2024 干旱区矿山生态修复工程水、土、种子富集技术规范

ICS73.020CCSD01DB65/T4814—2024干旱区矿山生态修复工程水、土、种子TechnicalSpecificationforEnrichmentofSoil,WaterandSeedsforMineEcologicalRestorationProjectsinAridRegions2024-07-11发布2024-09-10实施新疆维吾尔自治区市场监督管理局发布IDB65/T4814—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则起草。第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件由新疆维吾尔自治区国土综合整治中心提出。本文件由新疆维吾尔自治区自然资源厅归口并组织实施。本文件起草单位：新疆维吾尔自治区国土综合整治中心、中国科学院新疆生态与地理研究所、自然资源部荒漠-绿洲生态监测与修复工程技术创新中心、新疆维吾尔自治区标准化研究院。本文件主要起草人：王明辉、徐海量、林涛、张鹏、苗志国、徐俏、胡小明、张玉昆、郝哲、赵建国、尼加提·肉孜、郑煜、金鑫、阿力米拉·阿力木、贾晗、阿曼妮萨·库尔班；本文件实施应用中的疑问，请咨询新疆维吾尔自治区国土综合整治中心、中国科学院新疆生态与地理研究所。对本文件的修改意见，请反馈至新疆维吾尔自治区自然资源厅(天山区金银路56号)、新疆维吾尔自治区国土综合整治中心(乌鲁木齐市中山路462号)、中国科学院新疆生态与地理研究所(乌鲁木齐市北京南路818号)、新疆维吾尔自治区市场监督管理局(乌鲁木齐市新华南路167号)。新疆维吾尔自治区自然资源厅联系电话传真：0991-260655;邮编：830002新疆维吾尔自治区国土综合整治中心联系电话传真邮编830002中国科学院新疆生态与地理研究所联系电话传真邮编：830011新疆维吾尔自治区市场监督管理局联系电话传真邮编：830002DB65/T4814—20241本文件规定了干旱区实施矿山生态修复工程时，采取水、土、种子局部富集技术的术语和定义、总则、基础调查、识别与诊断、水土种富集设计、组织实施、监测评估要求。本文件适用于干旱区矿区生态修复工程。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T38360裸露坡面植被恢复技术规范GB51016非煤露天矿边坡工程技术规范HJ651矿山生态环境保护与恢复治理技术规范HJ1168全国生态状况调查评估技术规范TD/T1070.1矿山生态修复技术规范DZ/T0223矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1矿山生态修复工程mineEcologicalrestorationengineering指依靠自然力量或通过人工措施干预，对因矿产资源开采活动造成的地质安全隐患、土地损毁和植被破坏等矿山生态问题进行修复，使矿山地质环境达到稳定、损毁土地得到复垦利用、生态系统功能得到恢复和改善。[来源：TD/T1070.1-2022矿山生态修复技术规范]3.2水、土、种子富集soil,waterandseedsenrichment土地平整后使用机械或者人工措施，通过挖设深度5cm~40cm的种植沟或鱼鳞坑，营造出起伏的微地形，使土壤、水分(包括积雪)和植物种子在微地形底部富集的技术措施。3.3地表粗糙度surfaceroughness表示下垫面性质对大气运动影响的物理量。3.4边坡(裸露坡面)sideslope(Exposedslopesurface)2DB65/T4814—2024指测量坡度大于15°且坡长大于5m,或地形起伏高差大于1.5m且坡长不大于5m的地形区为陡坡。坡度<15°~>5°且坡长>5m,或地形起伏高差>1.5m且坡长≤5m的地形区为缓坡。由于人为或自然因素造成的地表植被损毁和部分或全部土壤丧失的坡面。[来源：GB/T38360裸露坡面植被恢复技术规范]3.5平坦地形flatterrain指地面坡度或起伏地形坡度小于5°的地面，包含微地形。3.6主风向prevailingwind是一年中来风时间累计最长的方向，在绘制年风向玫瑰图中，玫瑰瓣最长的方向，就是主导风向。3.7沟间距gutterspacing指开沟过程中，相邻沟沟顶部外沿之间的距离。3.8沟深furrowdepth指开沟后，沟底部与地表的深度。3.9开沟宽度furrowwidth指沟顶部左右两侧之间的距离。3.10自然恢复naturalrestoration指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力和自组织能力使其向有序的方向自然演替和更新恢复。[来源：TD/T1070.1-2022矿山生态修复技术规范]3.11辅助修复assistedrestoration指充分利用生态系统的自我恢复能力，辅以人工促进措施，使退化、受损的生态系统逐步恢复并进入良性循环。[来源：TD/T1070.1-2022矿山生态修复技术规范]4.1总体要求采取微地形整治工程措施，在局部径流和风场作用下，促使水分、土壤、植物种子等关键因子，在微地形底部区域进行聚集富集，人为营造出有利于植物萌发生长的生境，达到生态系统服务功能得到改善或恢复目的。4.2基本原则4.2.1人工修复和自然恢复相组合尊重生态系统演替规律，人工修复为自然恢复创造条件，最大限度发挥自然恢复能力，避免过度工程治理，逐步趋于恢复生态系统的生物群落组成和结构，使修复生态系统达到自我维持、自我调节，实现良性循环。DB65/T4814—202434.2.2经济合理和技术可行相结合按照经济合理、技术可行的原则，综合自然地理、社会环境、土地利用等要素与复垦修复目标，通过工程措施，兼顾经济效益与景观效应，保障地质环境稳定性、复垦适宜性、生态恢复力，逐步恢复水土保持等生态服务功能。4.3区域划分根据干旱区自然地理格局，结合海拔、降水量、土壤等自然条件，按照水土富集效应不同，划分为24个自然地理单元(生态区)。自然地理单元划分见附录C。4.4工作流程4.4.1工作流程应包括基础调查、识别与诊断、水土种富集设计、组织实施和监测评估等阶段。4.4.2依据地质、地貌、气候条件的不同工程复杂程度和工程规模大小的不同，工作流程及工作内容可做适当调整。5.1.1收集所在区域地理位置、地质、水文、地形、土壤、植被、遥感影像和土地利用现状等相关资料。5.1.2收集所在区域年平均气温、月平均气温、年最高气温、年最低气温、无霜期，大于等于10℃的年积温，年平均降水量、各月降水分布、年平均风速、主导风向和最大风速等气象资料。5.1.3收集生态修复工程相关文件，周边类似工程案例及当地近期工程造价信息。5.2现场调查5.2.1对生态修复工程所在区域及周边的地理位置、地质、水文、地形、土壤、植被等立地条件及人类活动进行调查，调查时保留现场影像，调查表样式参见附录B。5.2.2地质和水文调查应以集水区为单元，调查有无崩塌、泥石流、滑坡等现象；有无爆破、开挖、冲蚀、风化等因素对坡面稳定性造成潜在危害；调查地表水系、水库、湖泊等地表水体的分布及井、泉等地下水的分布，收集水文相关的流量、水位、水温及水质资料。5.2.3采用野外调查和实验室分析相结合的方法，查明土壤类型、土壤厚度、质地、石砾含量、剖面特征、有机质和pH值等肥力指标。5.2.4采用植被样方调查、样带调查和要素调查等方法，查明植被类型、群落结构、优势种和常见植物种。5.2.5通过实地人工或无人机测量海拔、坡向、坡高、坡率、分级数等坡面立地条件，并通过最新的遥感影像确定土地利用现状。5.2.6对质地不均匀或生境复杂的区域，宜进行分区；调查有无边坡防护、支挡措施等已有工程治理措施和人类活动。6识别与诊断6.1生态问题识别4DB65/T4814—20246.1.1结合自然地理条件、生态系统自然演替规律，参考所在区域周边类似生态系统状态，确定一个或若干个环境和自然状况相似的原生态系统作为参照生态系统。6.1.2依据现场调查结果，采用历史数据法、类比法、指标最优法以及综合分析法等，从水源涵养、水土保持、生物多样性维护、防风固沙等方面，识别生态系统质量、生态系统服务存在的问题。6.2诊断评价6.2.1对比参照生态系统关键属性，诊断受损生态系统在自然地理条件、物种组成、土壤结构和质地、生态系统结构、矿山开发扰动的类型与参照生态系统存在的差异。分析评价生态退化或受损程度，并判断其修复潜力。6.2.2根据诊断评价结果，提出调查范围内需突出解决的生态问题、规模、程度、分布，提出生态修复工程实施区域，确定生态修复工程实施区域、规模和修复程度，提出修复目标和措施。7水土种富集设计7.1沟槽修筑7.1.1根据滑裂土体的静力平衡条件和强度理论，适用于稳定缓坡段，坡度小于25°,土质或砾石土质混合边坡。7.1.2水、土、种子富集效果应综合考虑土壤、植被、风速、风向、降水量、地形等因素，根据开沟的深度、宽度、间距、角度等确定(见图1)。根据模拟实验、数据分析及实地验证，水土种富集倍数计算公式见式1～5。新疆生态分区开沟参数见附录C。W=Wi/Wmax(i=1,2,3...34)………(2)NW=N:/N₃4Wi/Wmax.............................................................(3)W=1.68tan(56+θ)...............................................................(4)式1～4是稳定系数归一过程。N——富集倍数；M——自然降雪厚度(mm);m——降雪临界值；H——开沟深度(cm);B-开沟宽度(cm);T——预设富集倍数；7.1.3当局部地形坡度大于6°时，开沟方向应优先考虑与等高线平行。5DB65/T4814—20247.1.4当地形平坦，坡度不大于6°时，开沟方向与主风向垂直。主风向主风向静风区沟深滑落的土壤沟间距沟宽种子在土壤极度缺乏，交通困难的区域，可以使用鱼鳞坑局部覆土后栽种植被的方式进行修复。设计要求如下：a)坑面设计：鱼鳞坑的平面应为半圆形，长径范围在0.8m~1.5m,短径范围在0.3m~0.5m(如图2-a所示)。坑内取土后，需在下沿筑成弧状土埂，高度在0.2m~0.3m。b)鱼鳞坑外沿用石块、土砌成埝，底部宽30cm~35cm,上部宽25cm~30cm,高25cm~30cm,将表土回填至鱼鳞坑内(如图2-b所示)。c)坑的布局：各坑在坡面应基本按等高线方向布置，上下两行坑口呈“品”字形错开排列(如图2-c所示)。d)造林行距和株距：根据设计要求确定鱼鳞坑的行距和株距，再根据坑的行距和株距确定树苗0.3m0.3m0.8m0.6mO0.6m0.3-0.5ma)鱼鳞坑平面图b)鱼鳞坑剖面图c)鱼鳞坑布置图6DB65/T4814—20247.3泥浆拌种喷播7.3.1基本要求适用于稳定坡度<60°的岩质、土质地(坡)面，且靠近水源的区域(见图3)。7.3.2设计要求7.3.2.1依据材料配方及喷播基质性状的不同，边坡喷播修复的施工方法可分为团粒喷播、植被混凝土喷播、有机质喷播、客土喷播(见图4)。喷播修复施工方法及适用范围应符合表1的规定。表1边坡喷播修复施工的方法及适用范围乔灌草型、乔灌草型、7.3.2.2山区修复中，采用泥浆拌种喷播处理时应根据不同本底环境及周边植被情况调查，确定适宜自然植被生存生长所需基本条件的富集倍数，以前期澄清度实验分析及泥浆粘度测定为基础，结合已修复区实践调查，参考修复区平均砾石径级确定拌浆修复的土壤及种子用量图3泥浆拌种喷播示意图图4团粒及植被混泥土喷播示意图7DB65/T4814—20248组织实施8.1施工前准备8.1.1设计单位向施工和监理单位对水土种富集设计文件做出详细的说明，掌握设计图件、施工控制技术要求和关键技术参数等。8.1.2施工单位组织相关人员进行现场实地踏勘，包括周边环境、施工条件、交通道路等。8.1.3施工单位根据设计文件、合同要求和现场情况，编制施工组织设计或施工方案。8.1.4按设计要求准备所需的施工机械设备及材料。8.2施工时间根据修复需要以及种子萌发特性和休眠类型，宜选择春、秋季，春季植物萌发返青前或秋季植物落叶生长停止后进行实施。8.3技术要求8.3.1开沟线形应平顺，转弯处宜为弧线形。8.3.2鱼鳞坑宜从坡面自上而下随形就势挖掘坑穴，挖出的细渣或表土堆放在坑穴的上坡方向待回覆坑底使用，石块或生土堆在坑穴下坡方向，堆砌成弧形围埂。8.3.3土地平整、微地形营造方式：采用人工或机械方式进行开沟。8.3.4泥浆拌种喷薄技术模式：主要针对覆土困难的山区、坡面进行修复，修复前多需要对修复区的碎石进行清理，防止因为碎石堆叠泥浆悬空而造成泥浆保水效果差，影响种子萌发和正常生长。依据土壤和地形条件，选择适当的泥浆拌种喷播方式。9监测评估9.1跟踪监测9.1.1监测目的是掌握生态修复实施效果，为成效评估提供依据。9.1.2监测范围以生态修复实施区域为主，可适当扩展到周边地区。9.1.3监测内容主要包括植物种组成、存活率、分布、面积和植被覆盖度，以及土壤类型、分布、肥力、理化性质等。监测周期为1次/年，监测期限可根据后期管护要求确定。9.1.4监测方法根据监测内容和场地条件确定，常用监测方法参见附录E。9.2生态修复监测方法及指标9.2.1采用群落调查的样方法。样方选择需具有代表性和典型性，每个生态修复工程区须保证有不少于3个重复样方，草本样方大小为1m×1m,灌木样方大小为2m×2m或5m×5m。9.2.2对于地表覆盖相对均一的生态修复工程区，样方布设应在区域内进行简单随机抽样代替整体分布。9.2.3样方监测的内容、时间、频率等要求，设定监测指标(见表2)。8DB65/T4814—2024表2生态修复样方监测指标观测群落优势种7—9月7—9月7—9月7—9月7—9月一一一一一一一一一9.3效果评估态-经济综合效益指标(EECI)。生物多样性指标重点关注辛普森指数(Simpson,是一种常用的生物多样性计算指数)或物种丰富度指数；地形地貌异质性评估选取坡度和地表起伏度指标；植济成本指标选择一亩地所需的治理成本(元/亩)。生态效益基于专家打分法，确定出生物多样性、地形地貌异质性、地表植被盖度和土壤有机碳的权重，模效益指标计算公式如式(6),生态效益指标值越高，表示对废弃矿区生态恢复效果越好。参照APH层次分析法和综合指标法，生态-经济综合效益指标计算公式如式(7):EECI生态-经济综合效益；DB65/T4814—20249Cp—C个成本第p个指标；0p——为第p指标的权重。生态效益指标值>90分，为优秀、80分~90分良好，70分~80分合格，<70分不合格。9.4修复形成的数据本底资料主要包括矿山数据调查数据表、土壤分析测试调查表、植被调查表、修复过程资料、效果评估资料等。DB65/T4814—2024(资料性)生态修复工程水、土、种子富集现场调查表生态修复工程水土富集现场调查表及植被群落调查样方表见表A.1,A.2。表A.1现场调查表荒漠口绿洲口丘陵口山区口不良地质崩塌情况(口有/口无)泥石流(口有/口无)滑坡(口有/口无)覆沙情况(口有/口无)冲蚀情况(口有/口无)风化情况(口有/口无)地表有无季节性积水(口有/口无)年降水量(mm):边坡防护(□有/口无)支挡措施(口有/口无)松软土口普通土口坚土口砂砾坚土口软石口岩石口DB65/T4814—2024表A.2植被群落调查样方表调查日期：调查人：样方面积/m²物种名称(按占比高低排序填写):多度：土壤容重/(g/cm³)注1:样方编号为填表样方的编号，按照自然数顺序土壤机械组成：颗粒直径(mm)>0.05为粗砂、颗粒直径(mm)0.002~0.05为粉砂、颗DB65/T4814—2024(资料性)水、土、种子富集开沟技术参数推荐表水土富集开沟技术参数推荐表见表B.1。表B.1水土富集开工技术参数推荐表生态区二级生态区沟宽生态区7北塔山低山一山前平原荒漠生态区北塔山东部低山荒漠生态区生态区古尔班通古特沙漠荒漠生态区准北中低山草地生态区塔城盆地农田生态区河谷生态区伊犁河谷农田生态区7尤尔都斯盆地湿地生态区7盆地生态区焉耆盆地农田和草地生态区生态区塔里木盆地北部农田生态区塔里木盆地南部荒漠生态区泥浆喷播生态修复措施用土量计算方法不同粒径修复区土壤用量计算公式如式(1)～(3):.......................................................T——地形平坦区人为覆土厚度，单位为毫米(mm);R——矿区砾石粒径大小，单位为毫米(mm);X——修复后覆土厚度，单位为毫米(mm);N—预