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鄂尔多斯采煤沉陷(复垦)区沙棘治理的实践

2018-01-30土小宁徐双民赵学明

中国水利 2018年21期
关键词:大果沙棘鄂尔多斯

土小宁,徐双民,赵学明,高 岩

(1.水利部沙棘开发管理中心(水利部水土保持植物开发管理中心),100038,北京;2.山合林(北京)水土保持技术有限公司,100038,北京)

鄂尔多斯位于内蒙古自治区西南部、鄂尔多斯高原腹地,东、南、西分别与晋、陕、宁接壤,北及东北分别与包头及呼和浩特隔河相望,东西长约400 km,南北宽约340 km,平均海拔1000~1500 m。鄂尔多斯地形复杂,起伏不平,西北高东南低,东北西三面被黄河环绕,南与黄土高原相连;地貌多样,主要有平原(约占4.33%)、丘陵山区(约占18.91%)、波状高原(约占28.81%)、毛乌素沙地(约占28.78%)和库布其沙漠(约占19.17%)五大类型地貌;属北温带半干旱大陆性气候区,冬夏寒暑变化大,年均气温6.2℃,年平均降水348.3mm,降水集中于 7、8、9三个月,年均蒸发量 2506.3 mm;土壤种类多样,主要有草甸土、栗钙土和钙土;主要植被是以沙生、旱生的半灌木为主的干草原和荒漠草原,从东南向西北依次为典型草原亚带、荒漠草原亚带和草原荒漠化亚带。

一、采煤沉陷区概况

“鄂尔多斯”为蒙古语,意为“众多的宫殿”,鄂尔多斯市是位于鄂尔多斯高原的一颗明珠,物产蕴藏十分丰富,有“羊、煤、土、气”之称,即“羊绒、煤矿、稀土、天然气”,这既是其产业构成,也是当地主要经济支柱;其中煤炭资源优势更为明显,量大质优,分布广泛,含煤面积6.1万km2,约占全市土地总面积的80%。目前鄂尔多斯市已探明煤炭资源储量2017亿t,约占内蒙古自治区的2/3、全国的1/6,预测远景储量超过万亿吨。全市可划分为东西南北四大煤田,东部为准格尔煤田,西部为桌子山煤田,南部为东胜煤田,北部为乌兰格尔煤田。目前,除乌兰格尔煤田外,其余煤田均在开发中。全市现有煤矿910座,总设计生产能力78511万t/a,井田总面积约5000 km2,保有资源总量约 650亿t。如今,鄂尔多斯市已成为国家重要的清洁能源输出基地和现代煤化工生产示范基地。但由于地形复杂多变、气候干旱、植被稀少,生态十分脆弱,要彻底消除安全隐患、改善生态环境、有效利用资源,通过重新规划和整治使采煤塌陷区土地资源更加集约高效利用意义重大;同时,需积极探索,通过生态补偿制度保障资源型城市持续长久发展。

目前,路网修建以及不合理的煤炭开采导致鄂尔多斯水土流失严重,全市强度沙化土地面积达2.77万km2,沙化退化草场面积达4.0万km2,每年向黄河输入泥沙约1.6亿t。露天开采、地面沉陷、植被破坏、泥沙裸露、水资源短缺等,使土地沙化、荒漠化加速,鄂尔多斯辖区866.66万hm2土地面积中,有420万hm2沙化土地和470万hm2水土流失较为严重的土地。煤炭开采使鄂尔多斯本已十分脆弱的生态环境进一步恶化,矿区群众也因资源开发导致的土地沉陷和水质恶化等加大了生活生产的成本。

二、采煤沉陷区治理情况

根据《中华人民共和国环境保护法》《建设项目环境保护管理条例》等相关法律法规,鄂尔多斯煤矿开发建设中,坚持资源开发与水土保持并重,按照“谁开发、谁保护,谁破坏、谁治理,谁受益、谁投入”和“企业所有、政府监管、专款专用”的原则,通过强制矿山企业缴存矿山地质环境治理保证金,促使矿山企业对生产中造成的地质环境破坏问题进行及时有效治理,创新水土保持治理模式与技术,建立了煤炭开采水土保持补偿长效机制,系统开展“先防后采、治大防小、采治互动、以采促防”的主动治理工作。截至2014年9月,鄂尔多斯市910家矿山企业中883家缴存矿山地质环境治理保证金共6.6亿元;已有80家煤矿完成首期地质环境治理任务,实现治理面积68.9 km2;191家非煤矿山企业完成地质环境治理验收,实现治理面积16.1 km2。鄂尔多斯市进一步完善该制度,通过全面推行“一矿一企治理一山一沟”,形成了矿山企业营造碳汇林制度,企业每生产10 t煤植1棵树,累计建成碳汇林6400 hm2,矿区的林草植被覆盖率由开发初期的3%提高到现在的60%以上。

三、沙棘治理沉陷区技术

沙棘种植对于生态脆弱区水土流失治理具有特殊意义,研究其种植技术对于减少风沙区水土流失、改善生态环境、挖掘资源潜力、振兴区域经济有着重要的作用。根据沙棘的生物学和生态学特性,从当地立地条件选择,在干旱少雨区域,沙棘种植尽量选择土壤水分条件较好的区域。在干旱少雨的鄂尔多斯采煤沉陷区,要选择最佳的沙棘种植时间,如春季和秋季;种植时可采用生根粉等促生剂促进沙棘早发根、多发根;种植时要注意踏实,可减轻土壤水分无效蒸发和损失,达到保墒育苗的效果。在精细整地的基础上,根据水资源承载力和环境容量,为促进沙棘其生长还要采取沙棘幼苗生长防晒、密度调控优化、雌雄比例搭配等措施。

①风蚀水蚀区沙地沙棘栽培技术。以风沙防治与沙棘栽培理论为基础,以沙蒿障防治风蚀,以一穴双株确保成效为主要内容,结合栽植季节、墒情、坡度等因素,形成了系统的风蚀沙地沙棘栽培及防护技术;种植密度 2.0 m×2.0 m 或 2.0 m×3.0 m,雌雄比 6∶1~4∶1。

②沙棘防日灼保墒保活技术。在固定半固定沙丘沙棘栽植初期,根茎部极易受地表裸沙高温层(65℃以上)与反射日光灼伤。发明了纸筒与深坑防护沙棘苗木根茎部的方法,使沙棘成活率提高20%以上,该方法简单实用、成本低、效果明显;种植密度1.0 m×2.0 m或1.0 m×3.0 m,等高线种植,雌雄比 8∶1。

③果园式大果沙棘集约经营技术。按照水土保持原理,以经济效益最大化为原则,结合果园集约经营管理模式,沿等高线开挖水平阶保墒蓄水,在水平阶内种植大果沙棘,增大行距,便于抚育和机械化采摘作业,形成大果沙棘高产增收技术;种植密度 3.0 m×4.0 m或3.0 m×6.0 m, 等高线种植,雌雄比 8∶1~6∶1。

四、沙棘治理采煤沉陷区成效

以神东煤炭集团为例。该集团采煤采取全封闭式开采方式,同时,为保护生态积极探索采煤沉陷区治理,与水利部沙棘开发管理中心合作开展试验示范,引种大果沙棘,发展沙棘产业,提高生态治理经济效益,调动农民参与沉陷区治理积极性。集团下属13个矿井面积1037 km2,大多为闲置沙荒地,利用风蚀水蚀区沙地沙棘栽培技术、沙棘防日灼保墒保活技术、果园式大果沙棘集约经营技术等种植沙棘经济林,变废为宝,建立永续利用的生态系统。如今,沙棘种植成活率从2006年的30%提高到2018年的95%以上,矿区建成沙棘生态经济林达4000 hm2,每年可固沙190万t,吸收二氧化碳1万t,相当于4.1万辆机动车一年排放二氧化碳的总量,沙棘果年产值1.1亿元,绿色资源经济效益已显现。同时,为当地农民创造了就业机会,增加了收入,实现了“开采一次性煤炭资源,建设永续利用的生态资源”。

聚鑫龙煤矿是离鄂尔多斯城区最近的露天煤矿,一边是开采区,开采面裸露,沙石堆积,遇大风时沙尘肆虐;一边是采煤复垦区,绿油油的沙棘林,与开采区形成鲜明对比。聚鑫龙煤矿1991年开始与鄂尔多斯高原圣果生态建设有限公司合作,进行采煤复垦区的治理,试种中国沙棘,连续6年生长良好。1992年引入大果沙棘(深秋红),已种植 666.67 hm2,配套灌溉设施,建成高原圣果公司采果、采叶基地。周边村民参与到沙棘种植、采收、加工等生产活动中,人均年收入增加了2000元,户均收入达到5000元。沙棘使村民收入持续增加,带动周边村庄共同发展,成为农民的 “摇钱树”。高原圣果公司让沙棘产业真正成为生态产业、富民产业、健康产业、可持续发展产业,建立了集种植、研发和加工于一体的大规模沙棘产业基地。

据2017年调查,神东矿区风沙区2013年栽植中国沙棘盖度高达90%,雌株占总株数的52%,结果株数占雌株的70.2%,每株产果量0.535 kg。聚鑫龙煤矿采煤复垦区2013年栽植大果沙棘(深秋红),雌雄株比例 7∶1,每株产果量3.27 kg,沙棘果百粒重29.604 g,种子百粒重1.045 g。大果沙棘(杂雌优1号)标准株产果量6.545 kg,沙棘果百粒重 23.863 g,种子百粒重1.052 g。调查显示,同年种植大果沙棘,深秋红和杂雌优1号的产量分别是中国沙棘产量的6.1倍和12.23倍。按平均5 kg/株测算,聚鑫龙煤矿亩产400 kg。种植大果沙棘是发展矿区多元化经济、解决当地农民增收、促进区域经济可持续发展的保障。

经过20年的探索,鄂尔多斯抓点示范、典型带动,以先进为榜样,先后建成神东、聚鑫龙、巴隆图、宏丰等明星企业。各个企业边开采、边治理,推进煤矿企业和生态治理企业强强联合,通过土地复垦、植被建设、产业开发等有机结合,形成了比较完整的治理模式,起到了很好的示范带动作用,促进了地下黑色、地上绿色产业顺利发展。

五、采煤沉陷区治理建议

1.加强土地统筹规划,挖掘资源潜在活力

根据调查结果,需要对采煤塌陷区土地规模、类型、结构和布局进行统一规划,对于土地不平整沟壑区进行沙棘+紫穗槐、沙棘+山杏、沙棘+山桃生态林建设。对于露天采矿高低不平的排土场,应该统一整治为平台,进行沙棘经济林大果沙棘 (深秋红、杂雌优1、杂雌优10)栽植,以沙棘采果、采叶增加该区农民收入,推进采煤沉陷区永续持久发展。要把采煤塌陷区土地整治工作与土地开发、产业发展、城市建设、乡村振兴等有机结合,统筹推进山水林田湖草和矿村城多要素国土综合整治与土地综合开发利用。

2.制定有效激励政策,激发社会参与动力

要制定完善采煤塌陷区整治后奖励建设用地指标等激励政策,将其合法取得的、废弃的建设用地修复为农业用地、生态用地,可参照历史遗留工矿废弃地复垦利用政策,与新增建设用地挂钩。鼓励土地权流转集体土地承包经营权,参与土地综合整治,共享整治收益。煤炭企业也可以与生态治理企业强强联合,发挥各自特长,各尽所能。让生态治理企业在治理矿山复垦区土地的同时,建立自己的资源基地,调动周边农民积极性,带动地上绿色资源持续长远发展。

3.完善法律法规配套,创新关键整治技术

地方政府要进一步完善矿山开发环境治理保证金政策、土地复垦政策、土地流转政策等一系列法律法规,全方位促进采煤沉陷区的治理。根据特大型矿区群开采方式和生态损坏特征,针对不同流失区(黄土沟壑区和风沙区),研究相应的水土流失治理、保水保土技术措施及沙棘治理采煤沉陷区的关键技术;提出沙棘与不同植物的搭配模式,总结形成采煤沉陷区综合治理技术模式。 ■

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