排土场绿化及生态修复种植研究——以云南先锋煤矿代理堡箐排土场为例
2021-12-24袁岗成
袁岗成
(云南省林业调查规划院昆明分院,云南 昆明 655200)
在全球生态恢复研究中,矿区环境治理和生态恢复为重点,备受各国重视。排土场为矿区生态修复与生态重建的主要区域,存在土壤结构松散、土壤种子库遭受到严重破坏、无法快速恢复天然植被等情况。那么,排土场实施造林绿化生态修复对矿区的植被恢复与重建非常有利。
1.工程现状
云南先锋煤业开发有限公司先锋露天煤矿位于寻甸县先锋镇普鲁村委会境内,生产能力为300万t/a。代理堡箐排土场为先锋露天煤矿的主要排土场之一,已于2015年10月达到排土库容并进行了封场停用。代理堡箐排土场总造林面积为1023亩,地理位置介于东经103°03′06″~103°03′44″,北纬25°30′57″~25°31′45″之间。在昆明北偏东32°方向,直线距离60km。先锋露天煤矿交通较方便。现已建成先(锋)~羊(街)~阳(宗海)运煤专用公路,分别在羊街、阳宗海与213、326国道相接。寻甸县至柯渡的公路横穿矿区南部边缘。向东一条经羊街、嵩明、杨林至昆明,另一条经金所接嵩(明)~待(补)高速,向西一条经可郎、阿子营至昆明北郊茨坝工业区。现对外交通以公路为主,交通便利。
寻甸县的森林植被主要是在半湿性常绿阔叶林被破坏后形成的以云南松为主的天然次生林,多为纯林,亦有少部分针阔混交林。常见的森林类型有:中山湿性常绿阔叶林,主要有云南铁杉和阔叶树混交林、桤木林;灌木常见种有:金丝桃、地盘松、矮杨梅、木姜子、山茶、悬钩子、坡柳、余甘子、厚皮香、火棘、云南含笑及杜鹃等。草本常见种为:蕨类、野古草、野青茅、旱茅、细柄草、香薷、绿蒿等。干热河谷地区还有仙人掌、霸王鞭等肉质多刺植物,呈群状分布。
代理堡箐排土场的土壤为先锋露天煤矿采矿过程中的排土,主要为硅藻土,排土场绿化造林的实施需要采取客土的方式进行造林,客土土壤为红壤。地区为北亚热带高原季风气候,冬夏季节,日温变化小,春季温度明显高于秋季。风向多为南风和西南风,风速每秒3m~22m。
2.植被重建技术
2.1 整理场地
为了使植被后期养护和种植更加的方便,要平整排土场,尤其是因为堆积导致排土场边坡较高较陡、排土场平台坑洼不平。要根据种植与地形的需求进行整地,减少雨水冲刷导致的水土流失量,并对排土场的边坡进行加固。如果具有较高的排入场,要修筑排土场为多级台阶,创建高绿化平台。
2.2 表土覆盖
代理堡箐排土场的堆积物主要由煤矸土、泥岩土、砂岩构成,堆积层上层为泥岩土和砂岩,即便是平整后还是会阻碍到植物的生长。那么,在整地开采时要二次倒运剥离源表土,覆盖在排土场中,方便植被的种植。以排土场所堆积的底质情况与已经种植物生长表现,要求能够满足草本植物、灌木类植物的需求得到满足。平台中覆盖土的厚度为50-80cm,边坡覆盖土为20-30cm。
2.3 稳定排土场边坡
边坡属于排土场水土流失的主要区域,植物生长比较困难。在生态修复过程中,场内排水和边坡稳定处理尤为重要,可以通过植生袋法、修建挡水埂和网格等技术实现边坡稳定的同时保存水肥,对植被恢复是非常有利的。另外,因为表土覆盖、刚整地、边坡处理之后,土壤并没有压实,还会导致土壤渗漏。所以,在通过一个夏天雨季自然沉降之后,要再适当平整,之后复垦种植。
2.4 生态修复树种的选择
选择合适的造林树种,实现植被恢复是创建稳定生物群落的主要环节。选择合适的造林绿化树种,与矿山生态修复的成败密切相关。在进行植被恢复和生态修复过程中,要重视影响植物生长的主要生态因子,影响植物生长的因子包括水分、温度、土壤等。
以先锋露天煤矿实际情况分析,在煤矿开采过程中所排出的褐煤伴生矿石藻土,营养物质比较匮乏,并且渗透性和保水性比较差,土壤为典型雨涝旱干的类型。在对树种选择过程中的原则为:
2.4.1 适地适树:根据各个造林树种的生物学特性,将适地适种的原则贯穿于造林树种的选择全过程,结合当地造林经验,选择成活率高、生长速度快、抗病虫害能力强、种源丰富的优良乡土树种作为主要的造林树种、也可以选择引种成功的外来树种。
2.4.2 生态效益优先:矿山排土场的生态环境较为脆弱,水土流失严重,地表植被盖度低。在对造林树种选择过程中,应选择枝繁叶茂、根系发达、迅速生长的树种,使生态环境得到尽快的改善。
2.4.3 稳定性:保证树种林分的生长稳定性,或者能够经受极端气候灾害因子考验。
由于代理堡箐排土场区域海拔较高、冬季气温较低,在遵守树种选择的原则同时尊重建设单位的意愿,代理堡箐排土场绿化造林共选择雪松、旱冬瓜、蔵柏三个树种。
2.5 确定种植模式
国内外的矿山修复多是利用造林手段进行生态修复,但是会对矿山原生植被的生长造成影响。为了避免影响到矿山原生植被,要结合矿区周边原生植被、矿区土壤、气候等对矿区生态修复树种进行选择,根据选择的造林树种类型选择针对性的种植模式。
2.6 种植和管护
基于整地,以选定的造林树种和种植配置的模式实现造林绿化。首先,在排土场平台修筑水平沟,在排土场的边坡底部修筑挡土墙。其次,根据排土场的土壤情况、植物模式、种类等技术实现造林,包括直接播种、带土移植、客土造林。
除了常规的造林技术,使用保水剂作为半干旱、干旱地区的矿区植被恢复。其次,利用种植绿肥植物,对土壤进行改善。在做好种植环节时,还要进行后期培土补植、喷水养护、追施肥料和病虫害防治等养护管理,重视节水管理与技术使用。
3.结束语
随着现代矿山的生态修复技术、理念不断更新。矿山治理过程中更多的选择利用生态、工程等措施相结合的模式来进行矿区生态修复。在生态修复治理过程中,要统筹兼顾社会效益、生态效益与经济效益。本文以实际的露天煤矿排土场作为研究对象,分析了矿山绿化和生态修复树种的选择、种植及管护方式,对矿山排土场的生态修复具有参考价值。通过排土场的绿化造林,实现了矿山排土场区域的生态修复,具备良好经济效益和环境效益。