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讨论研究南丹县矿山植被恢复技术

2020-05-13 220 上传者：管理员

摘要：随着矿山生态环境的恶化，生态重建是人类关注的焦点，但废弃区生态环境自身的特殊性，决定了在废弃地植被恢复是一项技术性很强的工程。本文介绍了矿山的地位及矿山开采所带来的一系列比较突出的环境问题，指出了矿山植被恢复的迫切性。通过对大厂镇、车河镇、芒场镇、罗富镇、六寨镇等矿区实地调查后，本文贯彻因地制宜和分类经营的原则，从需要恢复植被的土地状况出发，把废弃地划分为四种生态类型：废土型、废石型、尾砂型和塌陷型，并针对所划分四种类型提出了相应的对策，其中重点论述了矿山植被恢复的难点所在的废石型的技术措施。

关键词：
植被恢复
生态类型
矿区
迫切性
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我县素有“锡都”之美誉，矿产资源丰富，储量大，分布广。近年来，由于政策的开放，采矿业得到了较大的发展。但同时由于很多地方采矿经验不足，缺乏科学的规划，无证开采，乱采滥挖等现象引起了一系列比如水土流失，空气、水体遭受污染等严峻的环境问题。很多废弃矿区的植被没有得到较好的恢复，既破坏了景观，也浪费了土地资源。为此，本文对我县的废弃矿区的植被恢复进行了初步的探讨。

1、南丹县矿山植被恢复的迫切性

南丹县矿产资源种类多，储量大，是我国锡、铅、锌等的重要矿区之一。目前，已找到各类矿20多种。1990年全县地方国营矿业产值10056.80万元，上交利税4027.80万元，乡镇（含个体）矿业产值1009.10万元，上缴利税337万元[1]，成为县财政收入的主要支柱。但是一般来说，矿产资源的开发程度又与环境的影响程度成正比，在我县矿业的迅速以展的同时，也引起了一系列比较突出的环境问题。

1.1水土流失

在矿山开采过程中，不仅原有植被遭受破坏，还造成了水土流失。尤其表现在露天开采的矿区，骆马、拉么、车河是我县水土流失重灾区。

1.2土壤、空气、水体污染

某些矿区在开发资源或进行洗矿、选矿时，废渣、废水不经处理即排放于矿区土壤，致使土壤重金属或有害元素含量过高。另外，未经处理的选矿、洗矿的尾矿和废水还造成了水体的污染，如我县的主要有色金属矿区在厂镇、车河镇等区域是红水河支流刁江的源头区。该区域的个别乡镇企业选矿厂和个体选矿厂没有尾矿库。选矿尾矿未经任何处理就排入刁江源头山沟的选尾矿达8000多吨，选矿废水20多万立方米。刁江流域已受严重污染，自车河镇以下的100公里河段上，原来清澈的河水已变成浑浊不堪、药臭浓烈的“黑水河”[2]。刁江水源受污染，使刁江上、中游流域的农田生产受到严重影响，人畜健康安全受到危害，使政府不得不重资予以治理。

1.3土地占用

矿区的废石场和尾矿库，要占用大量的土地。就冶炼锌矿山而言，每采1立方米的矿石，就要产生5～6立方米的废石。可见，全县矿山石占用土地面积不少。

1.4地面下沉

矿山中的各类坑道和采空区，破坏了采区岩层的完整性和地应力平衡，使围岩发生补偿性形变，出现地面沉陷变形。另外，矿区选矿的用水量大，每处理一吨矿约需5～6吨水[3]。加之矿区疏干排水，还会造成矿区周围地下水位下降。因此，有关部门必须对废弃矿区的植被恢复引起足够的重视，否则造成的生态、经济、社会损失将是不可估量的，也将难以实现矿区的可持续发展。

2、南丹矿山植被恢复的途径和技术措施

复垦土壤上种植大体上有两种途径：(1)依限制植物生长的土壤的生态学因子，选择一批能忍受严酷环境的先锋植物进行造林，以不断的改良和培肥土壤，并逐渐向“顶极群落”发展。(2)通过改善立地条件，使其符合植物的生物学生态学特征。

2.1恢复途径

2.1.1复垦土壤改良技术

根据南丹土壤多为黄红壤，矿地土壤多为酸性、贫瘠、土质偏砂或偏粘等特性。采用的改良措施包括：

1）酸咸中和：中和土壤酸度，国内外均用石灰或石灰粉，其主要物粮包括方解石、白云石、熟石灰、生石灰等。一般认为PH值为6左右，不必进行；PH值4.5～5.5，需要适量使用；PH<4.5时，需要大量使用[3]。

2）绿肥法：种植绿肥是改良土壤，增加有机质和N、P、K等多种营养成分的最有效方法之一。绿肥多用豆科绿肥作物，含丰富的有机质和N、P、K等营养元素，且生长力旺，耐酸、而盐、抗性强；根系发达，主根深入土层，穿透力强，能吸收深层土中的养分，待翻压、腐烂后，有胶结和团聚土粒的作用，使土壤理化性状不断改良；茎叶茂盛，覆盖地面速度快，可有效地减少水、土、肥流失，增加固土护坡作用。

3）施肥法：主要是施用粘结力介于砂粒和粘粒之间的有机质肥料来提高土壤有机质的养分含量，以改善土壤结构和理化性质，使土体疏松，增加土壤的保肥性，它既可改良砂土，也可改良粘土，这是最有效和简便的方法。

2.1.2植物种类的选择

物种选择应考虑的因素有：土地利用方向、气候和微气候条件、土壤性状、所需永久和半永久性植被种类。一般有如下要求：

1）有较强的适应能力，对干、显、瘠、毒害、病虫害等有较强的忍耐力，同时对粉尘污染、风害等不良气候因子也有一定的抵抗能。

2）选用豆科或非豆科有固定氮能力的植物，特别是绿肥作首次种植。选择物种大豆、木豆、桤木等。

3）选播种栽植较容易，成活率高，种源丰富，育苗简易且方法较多，适宜播种栽植时期长，发芽力强，繁殖快的种类。

4）选有较高生长速度的乡土树种或经济收益高的外来树种。

一般情况下，很难找到同一种具有上述所有条件的植物。因此必须以各矿区或复垦土壤类型的主要的限制因子或突出问题为选择依据，调查矿区未破坏的自然环境中生长的植被和受破坏环境上的自然定居植被。目前根据有关资料研究，我县较宜种植的树种：用材林有马尾松、桉等；经济林有竹类、柑桔、李子、桃、柿、板栗等；薪炭林有：栎类、任豆等。

3、矿区各种生态类型的植被恢复技术措施

3.1废土型

3.1.1覆土与不覆土的选择

这取决于废土的特性及经济的合理性。

若土壤肥沃，具备了作物生长的基本条件，能使气、水、肥、热等外界因素相协调，在宏观规划中，可因地制宜充分利用自然条件，直接、种植经济效益高的植物，发展成地方特产基地或引进外来适应能力强且经济效益高的物种。

若土壤相当贫瘠、土层薄，采矿时可对有机质丰富的表土单独剥离、堆放，取走矿石并经平整后再回表土覆盖的方法进行土壤改良，当年即可种植农作物。

3.1.2物种选择

这取决于矿区类型、营养状况和有毒元素的含量、灌溉、施肥等农业技术水平。

除了根据上述原则外，宜多考虑种植乡土树种或经济效益高的外来树种，尽量建立地方特产基地。若坡度大或在平台边坡的废土易被雨水冲刷、浸蚀，造成水土流失，可选择生长快、根系发达的水土保持植物，如香根草、银合欢、铺地菊，或其它匐匍型的草本植物，如竹节、假俭草等。

3.1.3施肥

废土区多呈酸性，宜施有机肥，结合石灰、石膏等进行调节酸碱度，并注意及时施用微量元素肥，补给植物生长过程中缺少的元素，提高肥力，可有效地提高效益。

3.1.4灌溉

不宜过量，提倡少量多次，以防止肥分流失和作物缺氧，造成根部腐烂或土壤水分不足。

3.2废石型

废石型土地植被恢复，是矿区植被难点所在。进行基质改良，以改良结构和培肥土壤；同时选择适当生物种，采用先进有效的营林和栽植技术，提高成活率是植被恢复和复垦的关键。

3.2.1基质改良

按改良程度可分为以下三种类型。

第一类：零星、堆积覆盖改良，即在废石堆表面按一定距离或随机零星地堆埋枯枝落叶、垃圾和表土等进行简单改良后立即种上植物，利用植物改良废石周围的理化性质，促进风化。

第二类：挖穴局部改良，即按需要挖穴后，在穴中堆积畜粪、杂草、调落物等有机特或表土，然后种植。

第三类：整体覆盖改良，即利用建筑垃圾材料覆盖10～15厘米或与土壤混合，立即种植一般用材树，可取得较好的效果。

3.2.2物种选择

依据经营措施及经营目的，选择耐旱、瘠、生长迅速、根系发达、穿透力强、有固氮作用等能力的豆科植物、乡土植物或经济效益高的植物。

3.2.3栽植技术

草本植物一般宜播种：应用较多且效果好的是水力播种法，其主要是利用装在汽车上的水箱、水泵、搅拌和喷撒设备，喷到距汽车50米以内的土地上，装置能将水、种籽、肥料混合喷撒，有条件还可覆盖一层作物秸杆、下水道污泥等物质。

3.3尾砂型

治理的关键是针对不同尾砂中重金属的含量、毒性及土地利用方向，进行排毒、抑毒的基质改良和选择能抗、耐、富集重金属性强的物种。

3.3.1基质改良

若重金属含量高，而又需种植作物、果树等对土质要求较高的植物，应进行以下改良措施：(1)改变PH值，控制重金属的有效性。施石灰或碱或磷酸钙，使锰、钼、镍、汞等重金属毒性下降（PH>6.5时，其有效性下降）[4]。(2)调节氧化还原电位：如淹水情况下，电位下降，硫化氢与积累过多的铜、锌反应，并固定下来，毒性下降，但砷的可溶性和毒性增加。(3)加入拮抗剂或抑制剂：如加入有机质，可降低三价铁毒性。在镉和锌中加入石灰或锰中加入硅，可降低毒性[4]。(4)覆土：重金属有较大的毒性，甚于含有效射性物质时，则家覆土深埋处理[5]。

3.3.2物种选择

选择自然生长的乡土物种：若尾砂中重金属含量符合国家标准、潮湿地下不改良或旱地仅进行简单改良，如随机堆积土壤、垃圾等，植物便会自然生长。

选择耐干旱、瘠薄、盐碱等适应能力强的物种，最好是选择改良能力较强的牧草类。树种如：马尾松、桤木、侧柏、桦木、木麻黄；草本如：芒草、龙须草等。

选择抗性、耐性、富集性高的物种：根据不同尾砂重金属含量、治理目的，选择抗性、耐性、富集性高的物种。如抗砷的苔藓、散生木贼等；抗镍的马铃薯、甜菜、萝卜等（凡可食性作物均不宜食用，仅作改土）；抗氟的向日葵；吸收、富集重金属锌、镉强的铁角蕨、垂柳、山茶花等[6]。

3.4塌陷型

这种类型往往不稳定，直接种植较困难、且不安全。可种植攀援植物，如爬山虎、铺地榕、扁担藤等使之不断攀援附着，起掩盖固定和维护良好景观作用。

4、结语

矿山复垦是一项长期任务，而且是非常艰巨和有前途的。随着矿区的开采建设，新的废弃地将会不断出现，必须认真对待，使开发利用与保护并重，走可持续发展之路，实现良性循环。针对南丹目前的情况，除了要提高人员素质及环保意识，建立综合管理体系外，宜以科技为依托，加强复垦技术的研究，提高复垦水平，使复垦因地制宜、科学规范、快速、经济和有效地进行。

参考文献：

[1]南丹县地方志编纂委员会.矿业志.南丹县志[M].广西人民出版社,1992:263-271.

[2]潘国尧.矿区开发的环境现状与对策—来自全区矿区生态环境破坏与重建调查的报告[J].环境天地,1996(10):12.

[3]李树志等.矿区生态破坏防治[M].煤碳工业出版社,1997:167.

[4]何勇强,陆申年.废矿还耕锰矿区土壤上菠萝锰毒害的研究[J].农业环境科学学报,1996(1):20.

王汉敢.南丹县矿山植被恢复的技术探讨[J].农家参谋,2020(10):106-107