山西地区煤矸石填埋场封场后绿化植物选择探讨

詹景强

（晋中信息学院，山西 太谷 030801）

1 引言

为引导和规范煤矸石综合利用行为，减少其对土地资源占用和环境的影响，促进循环经济发展，推进生态文明建设，中华人民共和国国家发展和改革委员会联合中华人民共和国科学技术部、中华人民共和国工业和信息化部等10个部门颁布了《煤矸石综合利用管理办法》（2014年修订版）[1]，自2015年3月1日起施行，其对煤矸石的综合利用提出了多种用法，明确指出：“其中对确难以综合利用的，须采取安全环保措施，并进行无害化处置，按照矿山生态环境保护与恢复治理技术规范等要求进行煤矸石堆场的生态保护与修复，防治煤矸石自燃对大气及周边环境的污染，鼓励对煤矸石山进行植被绿化”。

山西省是传统的产煤大省，由于早期的重视程度不够，导致大量的煤矸石乱堆乱放，造成极大的环境破坏。近几年，山西省加大治理环境力度，联合多个部门出台了各项相关政策，煤矸石治理成为山西省环境治理的一个重要工程。

在山西省的地理地质特征、土壤及气候条件制约下，结合煤矸石填埋场的状态与特点，绿化的植物种类选择不能照搬公园绿化中的植物品种运用手法，应探讨其特殊条件与选择原则。

2 煤矸石山绿化的基本条件

2.1 煤矸石填埋场位置问题

根据GB/T 39198—2020《一般固体废物分类与代码》的分类，煤矸石属于一般工业固体废物（具体还需要对样品化验，但山西大部分区域所生产出的煤矸石属于一般工业固体废物），在填埋场选址中有严格的规定，距离居住区直线距离需要＞500 m，周围没有水源地等。因此，煤矸石填埋场选址一般位于山谷地区、偏远地段，多人迹罕至。煤矸石填埋场的封场绿化多表现为覆土并绿化以防止矸石裸露、防止矸石堆自燃等手段，并不需要按照城市公园标准进行绿化。针对这种情况，在植物选择上不能按照公园模式来选择，要选择耐旱、易成活的植物，不过多追求观赏性。

2.2 煤矸石填埋完毕后绿化土层厚度问题

煤矸石填埋场填埋完毕后必须进行封场处理，按照山西省颁布的DB14/T 1755—2018《煤矸石堆场生态恢复治理技术规范》要求[2]：边坡覆土厚度＞0.5 m，顶部覆土厚度＞0.8 m，因此，煤矸石填埋场大多覆土厚度值不高。由于不同植物的根系形态与分布都各有特点，当植物的根部穿透覆土层有可能会导致根部被矸石层损伤，植物生长受到影响，严重情况下导致植物死亡。因此，对于煤矸石填埋场覆土片区进行绿化恢复，需要在植物选择上进行严格筛选，充分考虑植物根系特征。

2.3 煤矸石填埋场完毕后边坡绿化问题

煤矸石填埋场在堆填过程中边坡通常缓于1∶2.5，有的填埋场甚至要求边坡的坡度比达到1∶3.0（见图1、图2），虽然，从土壤的坡度安全上满足了土壤的“自然安息角”的要求，但也给边坡绿化带来了技术性的困难。山西省煤矸石填埋场按照荒山绿化中的山坡绿化方法，一般要做鱼鳞坑，但在煤矸石填埋场的边坡上做鱼鳞坑会更减少边坡土层的厚度，以至于植物的选择上更加苛刻。

图1 煤矸石填埋场坡面及坡顶绿化截面示意图

图2 煤矸石填埋场坡面及坡顶绿化平面示意图

从上述3个条件可以看出，煤矸石填埋场的绿化基础不同于城市公园，因此，煤矸石填埋场绿化在植物选择上需要充分考虑这些制约条件，有针对性地进行植物运用。

3 山西煤矸石填埋场绿化植物选择的原则

3.1 乡土树种为主

乡土树种是该地区的植物经过千百年来的自然淘汰选择，最终存活下来的树种，对当地的气候有着天然的适应性，能够适应本地区的各种气候条件，并能表现良好的生长状态，因此，在植物的选择上优先选择适应当地气候的乡土树种。山西各地植物纬度地带性分布稍有差异，但杨树、紫穗槐、荆条、绣线菊、欧李、胡枝子等在山西各地都能很好地生长。

3.2 护坡能力强的植物优先

在选择煤矸石填埋场绿化植物时，要对植物根系结构类型进行研究和筛选，尤其在边坡绿化时候根系的结构型尤为重要，根系的根构型和单根抗拉性决定了植物对边坡的加固能力。目前，国内有许多学者都进行了相关研究，如伍红燕[3]在《模拟边坡条件下不同植物根构型及其单根抗拉特性研究》中运用主成分分析法得出11种植物综合护坡效果依次为：欧李＞胡枝子＞沙打旺＞紫穗槐＞紫花苜蓿＞盐肤木＞马棘＞荆条＞黄刺玫＞酸枣＞柠条的结论。她的研究结果表明欧李的护坡效果最好，而在山西地区常见的植物柠条反而综合排名最差，虽然柠条具有较强的耐旱性和耐寒性，但由于根系不发达制约了其护坡能力。除了木本植物外，草本植物在固土护坡方面更是具有天然优势，可做地被覆盖使用。

山西常用浅根系的木本植物有白杄、青杄、日本落叶松、臭冷杉、雪松、侧柏、杜仲、法桐、刺槐、杨树、水曲柳、桃、紫叶李、构树、胶东卫矛、小叶黄杨等；常见固土能力较强的草本植物有中华结缕草、披碱草、无芒雀麦、芨芨草、扁穗冰草、苇状羊茅、牛筋草、沙打旺、甘草、小冠花、败酱、白三叶等。

3.3 抗旱、抗风品种优先选择

由于煤矸石填埋场常常位于郊外区域，无法借用市政浇灌设施对绿化植物进行维护，导致植物种植成活后只能依靠自然界降雨、降雪来进行水分补充，因此，植物品种的选择上要偏向抗旱能力较强的植物。另外，矸石封场后一般会凸出周边地块，形成一个人工山头，四周没有遮风物体，封场绿化的植物会面对较强的自然风，只有抗风能力较强的植物能适应此种立地条件。植物的抗风能力体现在植物的形体和根系分布特点，祁宇麟[4]博士在《黄土高原整地措施对植物群落根系分布特征及其生态效应的影响》文章中得出结论，即刺槐林地和油松林地的生态增强效应表现较强。刺槐和油松在山西地区也是常见植物，在多数地区生长状况良好，但又因根系较深，不适宜种植于边坡等土层较浅之处。

适宜山西省煤矸石填埋场的抗风抗旱能力较强的常见植物有华北落叶松、樟子松、白皮松、铺地柏、青杨、旱柳、沙柳、辽东栎、榆、金叶榆、文冠果、沙拐枣、紫穗槐、沙枣、翅果油树等。

3.4 抗病虫害较强、耐贫瘠、耐寒的植物优先选择

因为矸石山封场绿化后管理精细度远低于公园的绿化管理，所以，在植物选择上必须选择抗病虫害能力强的植物，后期利用科学的植物病虫害防治方法，能够有效保证绿植不受侵害，同时，对于植物病虫害防治需要严格遵守预防为主、综合治理的基本原则，在防治病虫害措施中，尽量使用无公害方式治理病虫害，避免对环境造成二次污染。山西属于典型的黄土高原，土壤条件与气候条件对植物生长影响很大，煤矸石山覆土的土壤更是营养化程度很低，因此，绿化植物还需兼顾耐贫瘠与抗寒。

乡土植物多属于抗病虫害能力较强植物，且大多对土壤条件要求不高，且易于管理，节约成本。

3.5 综合成本考虑，同等条件的苗木中选择价格低廉的苗木

在园林绿化中有适用、经济、美观、生态四个原则，绿化设计中要求做到适用、经济、美观、生态四者之间的辩证统一。因为四者之间的关系是相互依存、不可分割的，所以，应根据不同性质、不同类型、不同环境的差异，做到彼此之间互相照应且有所侧重。在煤矸石山封场绿化设计中，不需要重点考虑观赏价值，应以经济和适用性优先，生态以及美观则作为满足优先条件外的考虑条件[5]。

4 煤矸石填埋场绿化的特点与注意事项

4.1 综合考虑、全面衡量、重点突出

山西地区的煤矸石填埋场封场绿化是一个需要综合考虑、全面衡量、重点突出的绿化建设内容。绿化植物的选择要充分考虑以上要求，并且进一步进行权衡，科学选择，合理布局。如多数浅根系植物的抗风能力差，而煤矸石山的植物选择又对浅根系和抗风提出要求，这样就要求设计者根据具体的情况具体对待，进行权衡，考虑不同的栽植位置的具体栽植条件，进行合理的植物匹配。

4.2 植物选择与配置要充分考虑生态过程。

在研究立地条件的基础上，要研究植物群落演化的生态进程与规律，进行合理的植物种类配置，如草本植物与木本植物的配置比例；绿化前期与后期的生长效果等。煤矸石填埋场立地条件与管护条件制约下，可以多考虑前期草本植物为主，木本植物为辅的配置模式，后期在生态条件改善的基础上逐步增加木本植物的比例。

煤矸石山封场绿化和平时的公园绿化还有城市街头绿化有明显不同。设计者在规划设计时需要考虑它的服务对象不同，绿化的目标不同，后期维护的标准不同等情况，做出合适的绿化方案，既改善了区域内的环境与生态，也能满足经济节约的绿化原则，为山西的煤矸石治理、环境改善提供一些帮助。

5 结语

对于山西这样的煤炭大省，煤矸石填埋场的封场绿化是保护环境、恢复生态、治理污染的重要举措，煤矸石填埋场的绿化手段和技术研究具有非常积极的意义，能够给工程项目提供有效的指导与建议。煤矸石填埋场的绿化既要考虑位置、土壤、地形等立地条件的制约，又要满足绿化功能、管理养护等方面的要求，还需要结合植物的生理生态特征来综合统筹，以更好地为山西省生态建设服务，也为近似条件下类似工程项目实践提供借鉴。