矿区植被生态恢复的技术模式探讨

钱龙福 程爱林 张少华 吴丞昊 曹雯 叶韶霞

（1浙江省松阳县林业局 323400；2浙江省森林资源监测中心 浙江州 310020；3浙江省景宁县林业局 323500）

1 技术线路

从矿区特殊的立地条件出发，宜管则管，宜造则造，宜育则育，先恢复、后提高，循序渐进。在管护、恢复方式上，优先考虑封山护林、自然恢复，用较少投入，扩大矿区（森林）植被面积，增加植被覆盖度。在树种选择上，注重抗逆性强的树种特别是乡土树种，乔、灌、藤、草结合，多种配置模式并举。在林种安排上，以防护林为主，城镇与乡村居民区、风景区周边等特殊地段，可根据实际情况建设风景林、生态经济林[1]。

2 造林技术

2.1 树种选择

树种选择应根据不同区域环境立地条件和恢复对象，结合植物的生物学和生态学特征，兼顾水土保持和景观改造来确定适宜的植物种类。

2.1.1 基本原则

生态适应性原则：通过对边坡所在区域的气候、土壤、水文、植被等生态环境调查的基础上，优先选择乡土植物种类和适应当地环境条件的归化物种作为目标群落的主要植物种。

抗逆性原则：由于岩石坡面一般立地条件比较恶劣，应根据矿区的具体情况要求，选择具有一定抗旱性、抗寒性、耐瘠薄、耐高温等抗逆性强的植物种类。

生物多样性原则：坚持以乔木、灌木、藤本、草本等多层次、多种类的组合，形成稳定的复合型的森林植物群落。

相融性原则：应充分考虑所选物种间的生态特性和生态位，遵从种间“互惠共生”原理，以减少生存竞争的矛盾，使人工植物群落内各种群间产生互相补充的整合效应。

协调性原则：所选择的植物种类要求与周边的植物群落和谐统一，在景观效应、护坡固土、生态恢复等功能上与周边植物群落相协调。

经济适用性原则：应选用种子来源充足，发芽力强，容易更新，育苗容易并能大量繁殖的植物种类，同时选用耐旱、耐瘠，抗病虫害和其它恶劣环境的植物种类，以及自肥力强的豆科固氮植物，减少植物对养护的需求，以期达到减养护或免养护的目的。

2.1.2 推荐选择的种类

乔木类：盐肤木、黄连木、枫香、青冈、木荷、紫果槭、冬青、铁冬青、女贞、乌岗栎、栾树、香樟、杜英、湿地松、黄檀、山合欢、乌桕等。

灌木类：美丽胡枝子、胡枝子、映山红、紫穗槐、栀子、马银花、马棘、小蜡、岗松、野桐、火棘、夹竹桃、珊瑚树等。

藤本类：爬山虎、络石、常春藤、常春油麻藤、扶芳藤、香花崖豆藤、金银花、石岩枫、黄馨等。

草本类：高羊茅、狗牙根、黑麦草、弯叶画眉草、紫苜蓿、白三叶、山类芦、类芦、疏花野青矛、野古草、野菊花、相仿苔草、芒等。

2.2 造林技术模式

在分析已有矿区植被保护与生态恢复技术基础上，根据生态破坏类型、植被保护与生态恢复主要措施，总结得出浙江省矿区植被保护与生态恢复造林技术模式。

2.2.1 采空场硬质岩石边坡厚层基质机械喷播模式

该模式适用于坡度在60度以下的硬质岩石边坡，主要施工工艺和技术要求[7]：

（1）坡面清理：施工前对需施工的坡面必须进行修整，清除坡面杂物，排除坡面的浮石和松动岩块，确保坡面基本平顺和消除落石隐患。对于比较光滑的开挖边坡，应在坡面上横向开槽，适当增加粗糙度；对于局部反坡，可用植生袋或土袋回填平顺。

（2）铺、钉金属网：对于坡度大于35度的原则上需铺设金属网。铺网在坡顶须延伸50cm，开沟并用桩钉固定后回填土或埋入截水沟中。坡顶固定后自上而下铺设，左右两片网之间搭接长度不小于10 cm；钉网在坡顶及搭接处用主锚钉固定，其中坡顶布置一排，锚钉间距50 cm，坡面铁网搭接处布置一行，间距100 cm。在坡面其余位置的锚钉密度不少于5个/m2。对于个别不平顺的坡网须增设锚钉，保证铁网贴近坡面，并预留2cm左右空隙，以便基质充填。

（3）喷附植生基质：将泥炭土、种植土、植物纤维、保水剂、粘结剂、缓释复合肥等混合材料，按一定比例配制经搅拌机充分搅拌均匀后，由喷播机械喷射到已固定好的金属网上，喷附顺序自上而下，左右向来回分次进行，厚度要求一般为8cm左右。

（4）混喷植物种子：将植物种子，伴随植物纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释肥和着色剂等辅助材料经过机械搅拌混匀后，喷附到植生基质层面上，厚度为2cm左右，确保均匀一致，做到不多喷，不漏喷。

（5）前期养护：在喷播完成后应立即用无纺布遮阳网等覆盖坡面，遮阳网搭接长度不小于10cm，坡顶和坡底预留长度不少于30cm，并用竹钉钉入坡面固定坚实，确保植物种子在发芽前不被雨水冲刷，并有利于种子发芽期间土壤湿度的保持和暗发芽条件。前期养护重在浇水，一般晴天每1-2天喷一次水。

2.2.2 采空场平台、坑底，排土场边坡、平台软质岩石边坡鱼鳞坑模式

鱼鳞坑模式适用于中度风化的软质岩石边坡类型及坡顶和坡脚的缓坡处。根据施工工艺不同可分为人工凿坑模式、植生袋围堰造坑模式、浆砌块石围堰造坑模式等。技术要求[3]：

（1）边坡人工凿坑模式：在强风化岩比较疏松地段或缓坡碎石土堆积坡面可采用此模式，凿坑采用风镐和铁钎人工开挖。

（2）平台植生袋围堰造坑模式：在排土场边坡的平台或局部凹陷处，利用内装营养基质的植生袋沿四周围堰，达到形成坑穴的目的，同时在坑内再回填种植土。每个种植坑一般用8-10个植生袋。

（3）边坡浆砌块石围堰造坑模式：在人工不易凿挖的缓坡或较浅的凹坑，可利用浆砌块石砌筑鱼鳞坑，坑内回填种植土。

（4）鱼鳞坑的规格要求：种植灌木长0.8m、宽0.6m、深0.5m，种植乔木长1.0m，宽1.0m，深0.6m，造坑密度控制在70坑左右/667m2。

（5）植生袋内植生基质和坑内种植土的基本要求：有机质含量≥20%，全氮≥4.0g/kg，全磷1.0≥g/kg，全钾≥10g/kg，pH5.5-7.0。

2.2.3 泥质边坡客土喷播模式

客土喷播又称客土吹附，适用于30度以上泥质边坡，主要施工工艺和技术要求[2]：

（1）整坡修坡：施工前对需施工的坡面必须进行修整，清除坡面杂物，排除坡面的浮石和松动岩块，确保坡面基本平顺和消除落石隐患。对于局部凹凸不平的边坡，必须整修平顺。

（2）混喷植物种子：将植物种子，伴随植物纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释肥和着色剂等辅助材料经过机械搅拌混匀后，喷附到植生基质层面上，厚度3-5cm，不漏喷。

（3）前期养护：在喷播完成后应立即用无纺布遮阳网等覆盖坡面，遮阳网搭接长度不小于10 cm，坡顶和坡底预留长度不少于30 cm，并用竹钉钉入坡面固定牢实，确保植物种子在发芽前不被雨水冲刷，并有利于种子发芽期间土壤湿度的保持和暗发芽条件。前期养护重在浇水，一般晴天每1-2天喷一次水。

2.1.4 道路、沙化地、水土流失地、尾矿场坡面、泥质边坡植苗模式

植苗模式适用于30度以下的泥质边坡和强风化的缓坡类型以及坡脚、马道、沙化地等人工回填种植土区域。

2.2.5 道路、沙化地、泥质边坡人工撒播模式

人工撒播模式适用于各种风化的低缓边坡、土质边坡以及马道、沙化地、坡脚回填土表层，可采用人工撒播植物种子的方式进行绿化造林，播种方式可采用块播、穴播、条播等。技术要求：播种前对造林地进行整地清理，除去枯枝落叶，翻动土壤，深度20-30cm，播种后覆土并浇水湿润，覆土厚度一般为小粒种子直径的3-5倍左右，大粒种子直径的3倍左右。播种量应根据发芽率、造林密度和播种方模式的不同而定。

2.2.6 排土场阶梯式填土绿化模式

在开采岩面从上而下相隔5米，水平采剥安全平台，整治后边坡角度不大于55°，台阶坡度角不大于70°，台阶高度15米，安全平台宽5米左右，平台内侧填土形成种植带。在种植带上种植乔木、灌木、攀缘植物；坡顶种植云南馨、探春、蔷薇、藤本月季等。该模式绿化时间久、效果较好。

2.2.7 排土场垂直绿化治理模式

即对现有的不能进行治理性开采、边坡坡度角大，高差大的闭坑矿山进行绿化的一种方式。在开采岩面坡脚填土修建种植带，并在坡顶挖穴，采用攀缘植物进行上攀下持垂直绿化。上攀树种中吸附类攀缘植物有爬山虎、五叶地锦、常春藤、扶芳藤、络石、凌霄、薜荔等，这类植物具有气生根或吸盘，均可以分泌粘胶将植物粘附于石壁之上，逐年向上生长；缠绕类攀缘植物有紫藤、油麻藤、葛藤、金银花、猕猴桃等，这类植物依靠自身缠绕支持物而向上延伸。下挂树种可选择蔓生类植物，主要有蔷薇、藤本月季、云南黄馨、探春等。这种方式对坡度大的边坡绿化有较好的效果[5]。

3 抚育管理

（1）工程完成后，必须定期进行养护，养护内容包括浇水、施肥、病虫害防治、补播、补种等，养护期1-2年。

（2）种子萌发和幼苗生长期间应注意浇灌，保证基质具有一定的含水量，不应出现基质和种子萌发缺水、幼苗枯死现象。喷水量依土壤性质和蒸发量而定，通常一周二次，干旱时适当增加次数。

（3）施工季节为高温及雨季时，采用种子喷播方式的边坡可覆盖遮阳网，待植物生长高度达4-5㎝左右时，应揭开遮阳网，以免阻止植株生长。

（4）一旦发现植物有衰退迹象，应及时追肥，追肥应以复合肥为宜。根据不同的种类、不同的土壤状况和环境以及植物生长情况等确定施肥种类和数量，避免盲目施肥。

（5）病害的防治视其症状类型和病因，采用合理排灌、科学施肥或喷施杀菌剂等措施积极防治。

（6）虫害的防治应根据有害昆虫的种类和地上地下的生活习性，坚持预防为主，综合防治方针。

（7）应注意控制草本类植物的过度生长，草本类植物的过度生长会导致木本类植物不出苗或出苗差，对于生长明显不均匀的位置应予以补播、补种。

（8）对于一些较高大的乔木树种，为了防止风倒或由于风吹引起摇晃影响成活率，必需采取防护措施，用竹干和木棍等加强对树干的支护。

4 封育技术

4.1 封育模式

4.1.1 无林地和疏林地封育模式

（1）封育条件：具备下列条件之一的矿区宜林地、无立木林地和疏林地，均可实施封育。

有天然下种能力且分布较均匀的针叶母树每亩2株以上或阔叶母树每亩4株以上；如同时有针叶母树和阔叶母树，则按针叶母树除以2加上阔叶母树除以4之和，如大于或等于1则符合条件。

有分布较均匀的针叶树幼苗每亩60株以上或阔叶树幼苗每亩40株以上；如同时有针阔幼树或者母树与幼树，则按比例计算确定是否达到标准，计算方式同上。

有分布较均匀的针叶树幼树每亩40株以上或阔叶树幼树每亩30株以上；如同时有针阔幼树或者母树与幼树，则按比例计算是否达到标准，计算方式同上。

有分布较均匀的萌蘖能力强的乔木根株每亩40个以上或灌木丛每亩50个以上；

有分布较均匀的毛竹每亩7株以上、大型丛生竹每亩7丛以上或杂竹覆盖度10%以上；

分布有国家重点保护Ⅰ、Ⅱ级树种和省级重点保护树种的地块。

（2）封育方向：根据立地条件，树种构成，以及母树、幼苗幼树、萌蘖根株和育林措施等情况，无林地和疏林地封育方向分为4种。

乔木型：立地条件比较好，在乔木适宜生长区域内，达到封育条件且乔木树种的母树、幼树、幼苗、根株占优势或通过补植、抚育使乔木树占优势的疏林地、无立木林地、宜林地应封育为乔木型。

乔灌型：立地条件一般，在乔木适宜生长区域内，符合封育条件且乔木树种的母树、幼树、幼苗、根株占有一定比例或通过补植、抚育使乔木树种占有一定比例的疏林地、无立木林地、宜林地应封育为乔灌型。

灌木型：在乔木适宜生长上限或立地条件比较差的半石山地，符合封育条件的无立木林地、宜林地应封育为灌木型。

竹林型：符合毛竹、丛生竹或杂竹封育条件的地块。

4.1.2 石质山地封育模式

（1）封育条件：在石山、半石山和白云质砂石山上，有较均匀分布的灌木丛或藤刺每亩10个以上，通过人工补植补播等育林措施，有望成为灌木林地或有林地的地块。

不适于人工造林的高山、陡坡、水土流失严重地段经封育有望成林（灌）或增加植被盖度的地块。

（2）封育方向：根据补植补播树种，可封育为灌草型、灌木型或乔灌型。

4.1.3 有林地和灌木林地封育模式

（1）封育条件：坡度≥25°、郁闭度＜0.50的低质、低效林地。

有乔木树种分布，有望培育成乔木林的灌木林地。

（2）封育方向：有林地应培育成乔木型，灌木林地应培育成乔木型或乔灌型。

4.2 封育措施与设施

4.2.1 管护措施

（1）管护组织。根据封山育林管理的需要，封育区所在乡、村要建立护林组织，负责检查、督促封山育林实施质量，处理封育过程中存在的问题。

（2）管护制度。为使封山育林管护有章可行，封育区所在乡村要制定相应的封山育林管理制度（或乡规民约），约束封育区群众及护林人员的行为。

（3）管护人员。根据封育面积大小、小班分布情况和人、畜危害程度，设计护林人员人数，一般每个护林员管护面积在1500亩左右。

4.2.2 管护设施

（1）管护碑牌。在封育区周界明显处，如主要山口、河流交叉点、路旁及交叉路口等人为活动比较频繁的地方设置封山育林碑牌。碑牌正面必须标明工程项目名称、封育四至界限、建设年限、建设单位，背面书写管护公约。

（2）围栏设计。在封育小班人畜活动频繁的道口设计机械或生物围栏，防止人畜进入封育区进行破坏。

（3）灾害防护。按照“预防为主、因害设防、综合治理”的原则，可根据火灾和病、虫、鼠等灾害隐患，设计相关预防设施和防治措施。

[1]宋书巧,周永章.矿业废弃地及其生态恢复与重建[J].矿产保护与利用， 2001,40（5）:43-45.

[2]黄铭洪，骆永明. 矿区土地修复与生态恢复. 土壤学报，2003, 40（2），161-169.

[3]束文圣，张志权，蓝崇任. 矿区废弃地的复垦对策研究（1）. 生态科学， 2000, 19 （2）:73--78.

[4]LiS.China’s Mining--aeffcted land reclamation and utilization teehniques. In:Mined Land Reelamation and Eeologiea lRestoration for the 21st Century,Proeeeding of Beijing International SymPosiumon Land Reelamation.Beijing, 2000.139—146.

[5]Ye Z H, Wong W C, Wong M H, et al. Revegetation of Pb/Zn mine tailings, Guangdong Province,China.Restoration Ecology. 2000, 8:87—92.

[6]祖艳群，李园. 土壤重金属污染的植物修复技术.云南环境科学，2003，22（增刊）:58--61.

[7]郭逍宇，张金屯，宫辉力等.安太堡矿区复垦地植被恢复过程多样性变化.生态学报，2005, 25（4）:763～771.