紫金山矿区水土流失的整治措施及成效初探

黄建辉

(福建省三明林业学校,福建三明365001)

1 引言

在矿山开发中,矿区植被恢复历来是一个薄弱环节,大量废弃矿石的产生及堆放,既改变了原有地形地貌,又破坏了原有植被,所带来的生态破坏是显而易见的。较为严重的水土流失,给植被恢复造成了极大的难度。经过实地考察研究,应因地制宜,运用科学实用的绿化技术措施,在矿山排弃的废石边坡上进行植树、种草,净化空气,从而达到有效地恢复生态环境的目的。

2 矿山自然状况及地利条件

2.1 矿山自然状况

紫金山金矿地处福建省上杭县旧县乡和才溪镇交界处,位于闽西西部,海拔310～1 050m 中山地形,地形切割强烈,地势陡峭,山高谷深,基岩裸露,风化程度高。矿区地处南方,属亚热带气候,雨量充沛,年平均降雨量达1 678.7mm,上半年降雨量占全年雨量的70%;年平均气温19.9℃,最高气温39.3℃,最低气温-4.8℃。由于地处亚热带季风区,夏秋多飓风和暴雨,集中降雨量大,极易引发山洪,给水土流失带来强大的水动力。

2.2 地利条件分折

紫金山矿区剥离废石场粉尘大,每遇刮风整个排土场采矿区尘土飞扬,粉尘翻滚;矿渣堆场边坡度大,易流动,稳定性较差,到雨季时节极易造成滑坡,个别地方还会出现塌陷;采矿区边坡台阶因爆破开采而松动,易产生崩塌。影响矿区植被恢复,矿区的安全和生产,随着矿区植被覆盖率下降,水土流失日益严重。利于植被生长的地表腐殖质、土壤层消失贻尽,土壤非常贫脊,保水能力极差。

迄今,露采的大规模采剥,尚未到达最终边界,排土场连续排土没有形成固定边坡,无法考虑绿化恢复植被;入选矿石为砾石、碎石、沙粒、粘土,经选矿后的废矿石含泥量极少,呈碱性(pH值为8.0左右),土壤板结,有机质为零,不利于植物生长。

3 植被恢复绿化技术措施

3.1 立地条件的改善

无论是剥离矿岩,还是堆浸后的废石,含泥量很低,必须外加客土(腐殖质土、黄壤土、垃圾土、池塘淤泥等)、化肥来增加肥力。对废石边坡以挖穴填客土为主,辅以过磷酸钙、复合肥、尿素、畜粪肥为基肥,路肩和基岩边坡表面上覆盖了10cm的客土,人工夯实,以求达到植被正常生长所需的地利条件。

3.2 生物措施

根据矿区的实际情况,应筛选耐瘠薄、深根的植物种类;边坡绿化不应选择中、大乔木;叶、冠生长旺、绿化和覆盖地表快者为优选植物种类。本试验在生物的选取上主要以草本和灌木为主,并适当引入乔木。

草本层主要选取南美蟛蜞菊、狗牙根、类芦、斑茅。灌木层主要选取合欢。藤本选取爬山虎。草本层主要是起一个过渡作用,为灌木层的生长创造一个良好的生态环境,最终为了恢复植被,形成枝蔓上攀下挂的立体垂直模式,达到美化环境的目的。其生物措施的配置模式具体如下：

(1)低草配置模式,狗牙根+南美蟛蜞菊。

(2)高草配置模式,类芦+斑茅。

(3)高低草配置模式,类芦+狗牙根;类芦+南美蟛蜞菊。

(4)灌——高草配置模式,合欢+类芦。

(5)藤——灌——低草配置模式,爬山虎+合欢+南美蟛蜞菊。

3.3 工程措施

工程措施是生物措施的辅助措施。工程措施是为了稳定边坡,避免其因降雨而产生水力侵蚀,有助于植被恢复而采取的一种重要措施。而边坡的相对稳定是植被恢复、水土保持规划实施的前提条件,具体作法如下。

(1)削坡开级,截短坡长,坡度控制在30°以内,斜坡长40m。

(2)坡脚砌挡墙。易产生碎石滑塌或崩塌的坡脚采取石砌挡墙,阻挡边坡溜方,在挡墙回填土种植藤类植物,提高坡面种植密度。

(3)截水引水及排水。防止坡面水对边坡面的冲刷,减少边坡冲刷造成苗木移位而死亡,关键是将坡面水集中引入排水沟渠,减小坡面水的流失。

(4)边坡采用坡面覆盖客土,改善边坡地利条件,坡面较陡时,可采取木板5m间隔横向嵌入坡面,起到稳定客土的作用。

(5)打滑桩。桩的长度不一,但不应短于50cm,滑层厚,桩要长;下滑力大,桩要粗。桩密度为 3根/m2,桩间距离为10cm,起到护坡作用。

3.4 种植及管理

植被恢复试验项目场主要规划在废石边坡,含泥量极少,不利于植物生长,选择草类为主,各种藤类和灌木,乔木等类型组合进行种植。

3.4.1 种植方法

人工挖穴加入一层客土,草穴规格为30cm×30cm×30cm。藤、灌、乔穴规格为60cm×60cm×60cm。株间距为30cm,穴内填客土,均匀洒入一层薄薄的过磷酸钙或钙镁磷及畜类肥或复合肥作基肥,再加入一层客土。陡坡、易滑坡的地带,可采用竹篓装土的种植方法。为了减少水份蒸腾,种植时,类芦、斑茅、合欢应将尾梢剪除,并将根兜沾上预先准备好的黄泥浆。容器育苗种植时,应除去容器袋,放置穴内回填客土压实,浇足定根水。

3.4.2 管理措施

第1年措施包括施基肥,每株施复合肥50g,过磷酸钙5g,屎素5g。追肥,2次/年,施屎素、复合肥各50g/穴,苗木成活后15d左右第1次施肥,2个月后进行第2次追肥。第2年措施包括补植,凡发现苗木死亡的,应及时补植;追肥,第1次在4月份,第2次在7月份,施屎素、复合肥各 50g/穴。培土,发现苗木所带的土体被冲走,应及时在基部进行培土。

4 调察分折

根据实地观测,各试验区项目场随机选择50株,计算其平均值,各类植物长势情况见表1,表2。各试验区配置模式如下：

(1)试验区一。低草配置(狗牙根+南美蟛蜞菊),灌——高草配置(合欢+类芦),藤——灌——低草配置模式(爬山虎+合欢+南美蟛蜞菊)。

(2)试验区二。高草配置(类芦+斑茅),高低草配置(类芦+狗牙根;类芦+南美蟛蜞菊)。

种植时间为2002年 3月14日,调查时间为2003年5月15日。

表1 试验项目场苗木综合生长情况统计

表2 各类植物生长情况一览表

从长势上看,南美蟛蜞菊、斑茅、类芦生长良好,狗牙根、爬山虎、合欢生长较差;从成活率上看,狗牙根、南美蟛蜞菊,斑茅、类芦较好,合欢、爬山虎较差。因此,废石边坡上适宜种植的有：草类的类芦、斑茅、狗牙根,藤类的南美蟛蜞菊。通过试验可采用高草配置模式：类芦+斑茅;高低草配置模式：类芦+狗牙根,类芦+南美蟛蜞菊;低草配置模式：狗牙根+南美蟛蜞菊。其中类芦+斑茅是最佳的配置模式,可短期内起到固土护坡减轻水土流失强度的作用,并通过逐年的努力,最终达到稳定边坡,保持水土的目的。

5 结语

在废石边坡种植时,必须先采取相对稳定的措施处理坡面,外调客土,以挖穴播种的方式种植耐干旱、耐瘠薄、深根性的草、藤、灌类植物。选用以本地河滩草皮(狗芽根)、类芦、斑茅、南美蟛蜞菊为主栽物种,能有效控制水土流失,特别是利用类芦、斑茅生长量大的特点,可快速改变堆场的恶劣生态环境。类芦、斑茅可广泛推广至矿山植被恢复中,可作为水土保持的先锋草种;可作为乔、灌、草立体配置中首选的草本植物,可迅速覆盖裸露的地表,防止土壤侵蚀,为乔、灌木人工多品种的群落创造和迅速恢复创造一个良好的土壤植被环境。在斜坡较长时,可采用木板间隔一定距离作为拦挡墙,或间隔一定距离打下木桩来加固护土,防止滑坡及土层流失,以利植物生长。

在企业高速发展的今天,矿山开发与植被保护、水土保持同步显得非常重要,早起步可减轻今后由于生态环境的破坏所带来的负面影响。所以,在生产规划时不能以牺牲生态环境来取得单纯的经济效益,应该把企业的生产和生态环境的保护放在同等重要的位置。

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