CN105103843B - 防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法，包括：将排土场进行表土剥离；在排土场的平台修建截水沟、排水沟和集水池；筛选出适合生长于干热河谷矿山排土场的植被种类，包括灌木、草本和藤本植物；并进行针对性的种植；在矿山排土场植被种植之后，对排土场用铁丝网或围栏等进行围封，防止牲畜对于坡面的破坏。本发明以水土保持学和恢复生态学原理为依据，针对干热河谷矿山排土场恶劣的生境和不同坡位具有不同的土壤侵蚀强度和水分条件，进行植被物种的合理搭配，从而为尽快恢复采矿区域内的植被提供一条可靠的技术路径。且具有可操作性强，综合效益高的特点。

Description

防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法

技术领域

本发明涉及一种矿山排土场植被恢复方法，具体涉及干热河谷矿山排土场植被配置模式的构建方法，用于防治矿山排土场水土流失。

背景技术

干热河谷是对具备干、热两个基本属性河谷带状区域的总称，在地理学上是一种常见的自然景观，主要分布于我国西南岷江、大渡河、雅砻江、金沙江、怒江、澜沧江、南北盘江等江河的河谷坡面。干热河谷区域内光热资源丰富，气候炎热少雨，水土流失严重，生态十分脆弱，植被稀少，森林覆盖率低。

干热河谷不仅热量、光照条件好，而且区域内矿产资源丰富。以攀枝花为例，该市有254家矿业企业，分别分布在274个采区，经过40多年对矿产资源的开发利用，形成了相当数量的矿山弃渣场。据不完全统计，全市每年生产弃渣800-1000万t，矿山弃渣场面积约为1000 hm²。

矿山矿产资源的开发利用，有力地促进了国家和地方经济和社会的发展，但矿产资源开发过程中产生大量的弃土，并形成一系列的大型排土场，矿山大型排土场严重的水土流失是矿产资源开发建设过程中突出的生态环境问题。长期以来，由于缺乏有效的治理责任制度和植被恢复模式，产生了严重的水土流失、地质灾害等生态环境问题，并造成土壤污染和水体污染，影响到矿山社会稳定以及当地人民群众的正常生产生活和身体健康等。

矿山排土场具有不同种类的土壤侵蚀类型和独特的水土流失过程，并显著区别于自然土体的水土流失过程。由于矿山弃土含有大量砾石，其持水、保水能力差，养分少，虽然弃土平台的土壤被机械压实，但边坡土质疏松，缺乏自然土体颗粒间的粘聚力，抗蚀、抗冲能力差；弃土为人为堆积，高差大，边坡陡，其形态极不稳定，具备发生剧烈土壤侵蚀的地形条件；矿山排土场独特的生境条件导致植被难以在短时间内快速生长，从而使矿山排土场长时间处于无植被覆盖状态。因此，矿山排土场在水力、重力侵蚀的双重作用下，土壤侵蚀非常严重，尤其是在排土场的高陡边坡上不仅发育形成细沟，而且发育形成了浅沟和切沟，甚至形成滑坡、泥石流。

相比于其它地区，在干热河谷区的矿山排土场，由于气候极端干热，土壤十分贫瘠，直接套用传统的植被治理模式难以取得成效。目前，专门针对干热河谷矿山排土场植被防治措施研究鲜见报道，且并未系统地开展针对弃渣场植被恢复的物种筛选和配置模式优化等方面研究。因此，需要发明一种适合干热河谷区矿山排土场的生境条件、且具有较好水保功能的植被配置模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种适宜于干热河谷矿山排土场、且水保效益（护坡、拦沙、固土、保水等）和经济效益俱佳的植被配置模式，结合矿山排土场的工程措施，防止矿山排土场发生严重的水土流失，并产生一定的经济、社会和生态效益，属于水土保持学和恢复生态学领域。

本发明的目的是这样实现的：

一种防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法，包括：

首先，将排土场进行表土剥离，并将表土与底土分别处理，底土与矿山废弃石块堆积在坡体下部的基础位置，表土单独堆放；这是基于干热河谷矿山排土场恶劣的生境条件（干热的气候条件、巨大高差的陡边坡地形条件和土质疏松、石多土少、富含重金属的土壤条件等恶劣生境）而采取的对应措施，底土与矿山弃石块等堆积在坡体下部的基础位置可用于固化坡体强度，减少水土流失；表土单独堆放，主要用于在后期植被恢复时期进行覆土。

其次，在排土场的平台修建截水沟、排水沟和集水池，截水沟位于排土场海拔最高处，排水沟位于排土场边坡的下方，截水沟与排水沟的走向与排土场降水后产生的地表径流流向垂直，集水池与截水沟、排水沟相连；截、排水沟的主要目的是减少排土场的汇水面积，将地表径流通过人工沟渠排入自然沟道，防止地表径流进一步汇集，从而发育形成切沟，同时截水沟、排水沟也能将地表径流一部分引流、存储到集水池，集水池主要为人工种植植被生长供水，解决干热河谷矿山缺水的困难。

再次，按照“乡土种与引进种搭配、草本与灌木结合、生态效益与经济效益兼顾”的原则，不仅考虑植被的耐热、耐旱、耐贫瘠能力和固土、改土、截流拦沙能力，以及植被生长后对原有土壤的结构、团聚体、有机质和其它肥力指标的影响，结合其经济效益，并综合考虑水保效益和经济效益，筛选出适合生长于干热河谷矿山排土场的植被种类，其中灌木可以选择车桑子、银合欢、木豆等耐干热气候条件，且具有一定固氮能力的先锋植物，草本可以选择扭黄茅、剑麻、柱花草、象草、百喜草、坚尼草等，藤本可以选择葛根、地石榴等。植物材料和种子应品种准确、纯正、无病虫害。植物材料应根系发达，生长健壮，规格及形态应符合设计要求。灌木、草被的植物种子均应掌握品种、品系、产地、生产单位、采收年份、纯净度及发芽率，不得有病虫害。自外地引进种子应有检疫合格证，发芽率达95%以上。

基于干热河谷矿山排土场不同坡位和不同时间阶段具有不同的土壤侵蚀强度，即水土流失主要发生在高陡边坡部位，而矿山排土场的平台水土流失较少，且排土场前期水土流失严重，后期逐渐趋于稳定，因此，在矿山排土场平台和坡度小于10°的缓坡地的中心部位配置经济效益较高、水保效益相对较低的灌木、草本，灌木为银合欢，草本为象草、柱花草；在矿山排土场平台和坡度小于10°的缓坡地边缘则配置截流、拦沙能力较强而经济效益较低的灌木、草本，灌木为剑麻，草本为扭黄茅、坚尼草；在坡度大于等于10°的陡边坡配置水保效益高的灌木、草本、藤本，灌木为车桑子、木豆，草本为扭黄茅、百喜草；藤本为葛根、地石榴；在陡边坡配置植被主要考虑水保效益，而不考虑其经济效益，不仅需要配置灌、草，而且需要配置藤本植物，用于固定边坡的土壤和降低边坡土壤表面温度，降低地表蒸发，增加土壤入渗能力，从而形成一个比较适合灌、草生长的环境，增加高陡边坡灌、草的成活率。

灌木和藤本植物主要采用穴状种植，象草、坚尼草等草本植物也宜采用穴状种植，而其它草种采用撒播种植。在高陡边坡沿等高线采用鱼鳞坑进行灌木、藤本植物种植，在缓坡地和平台则尽量采用鱼鳞坑进行种植，但也可根据实际情况进行穴状种植或者进行草种撒播，而增加植被的成活率。

最后，在矿山排土场植被种植之后，需要对排土场用铁丝网或围栏等进行围封，防止牲畜对于坡面的破坏。

本发明的有益效果是：

1、科学性

以水土保持学和恢复生态学原理为依据，针对干热河谷矿山排土场恶劣的生境和不同坡位具有不同的土壤侵蚀强度和水分条件，在不同坡位内栽种不同的灌、草，尤其注重先锋固氮物种和水保效益高物种的合理搭配，且在高陡边坡配置藤本植物，用于降低高陡边坡的地表温度，提高植被成活率，使植被尽快得到恢复，从而为尽快恢复采矿区域内的植被提供一条可靠的技术路径。

2、可操作性强

本发明只需要在种植植物之前，进行一定的表土覆盖，然后再进行植被种植，并修建截、排水沟，操作简单。本发明另外提出补充集水池，用于解决当地矿山缺水的现状，从而保证植被的成活率，具有较强的可操作性。

3、综合效益高

本发明遵循生态效益优先、兼顾经济效益的原则，注重生态植被和经济植被的合理搭配，不仅注重提高植被的成活率，使植被尽快得到恢复，起到很好的水土保持效益，而且搭配经济效益很高的牧草，从而兼顾生态和经济双重效益。

附图说明

图1是本发明矿山排土场植被配置模式的断面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，为了提高植被的成活率，首先利用表面熟土进行覆盖，覆盖厚度一般不少于20 cm，从而保证植被生长最基本的深度。

其次，在排土场的平台上游方向的高陡边坡上修建截水沟3，在矿山排土场平台和缓坡地上以及矿山排土场平台和缓坡地下游方向的高陡边坡下游方向分别修建排水沟4，每个排水沟都可以修建一个集水池与之相连。截水沟、排水沟的主要目的是减少排土场的汇水面积，将地表径流通过人工沟渠排入自然沟道，防止地表径流进一步汇集，从而发育形成切沟，同时截水沟、排水沟也能将地表径流一部分引流、存储到集水池，集水池主要为人工种植植被生长供水，解决干热河谷矿山缺水的困难。

物种筛选不仅考虑物种的固土、截流拦沙等方面的水土保持能力，而且重点关注植被的耐热、耐旱、耐贫瘠能力，从而提高植被的成活率，实现对地表的快速覆盖，以及植被生长后对原有土壤的结构、团聚体、有机质和其它肥力指标的影响，从而提高矿山排土场的土体抗蚀能力。

矿山排土场不同部位采用不同植被配置模式，在矿山排土场平台和缓坡地1的中心部位主要配置经济效益较高、水保效益相对较低的灌、草（如银合欢、象草、柱花草等），缓坡地的坡度小于10°；在矿山排土场平台和缓坡地1的边缘则配置截流、拦沙能力较强而经济效益较低的灌、草，如剑麻、银合欢、扭黄茅、坚尼草等；在高陡边坡2配置固土、固氮、蓄水能力较强，且耐瘠、耐旱的灌、草、藤本植物（如：车桑子、木豆、扭黄茅、百喜草、葛根、地石榴），用于固定边坡的土壤和降低边坡土壤表面温度，降低地表蒸发，增加土壤入渗能力，提高高陡边坡灌、草的成活率，重点关注其生态效益，不注重其经济效益，高陡边坡2的坡度大于等于10°。

灌木和藤本植物采用植苗法种植，在高陡边坡采用鱼鳞坑进行穴状整地，在缓坡地和平台则尽量采用鱼鳞坑进行灌木种植，但也可根据实际情况进行穴状种植或者撒播草种撒播。灌木的坑穴规格为0.3×0.3×0.3 m，株行距2×2 m；藤本株行距坑穴规格为0.3×0.3×0.3 m，株行距5 × 5 m；剑麻、象草、坚尼草等草本亦采用植苗法种植，穴状整地，规格为0.3×0.3×0.3 m，株行距1.5×1.5 m。草种每公顷用种量约18 kg。但要确定当地适宜的种植密度，最好通过株行距试验，找出最佳栽培密度。

栽植时应将树苗扶正、栽直，将表土回填、踩实，在墒情不好时，应浇透水，再覆虚土，以利保墒，提高成活率。

为了更好地进行矿山排土场植被的抚育管理，需要在矿山排土场的截、排水沟下部修建集水池，对刚刚种植的植被进行人工灌溉，并采用封禁管理，严防人畜践踏，禁牧禁伐，第二年对死亡植株进行补植，注意病虫害防治，管护2年。

Claims (2)

1.一种防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法，其特征在于包括：

首先，将排土场进行表土剥离，并将表土与底土分别处理，底土与矿山废弃石块堆积在坡体下部的基础位置，表土单独堆放；

其次，在排土场的平台修建截水沟、排水沟和集水池，截水沟位于排土场海拔最高处，排水沟位于排土场边坡的下方，截水沟与排水沟的走向与排土场降水后产生的地表径流流向垂直，集水池与截水沟、排水沟相连；

再次，筛选出适合生长于干热河谷矿山排土场的植被种类，包括灌木、草本和藤本植物；

基于干热河谷矿山排土场不同坡位和不同时间阶段具有不同的土壤侵蚀强度，在矿山排土场平台和坡度小于10°的缓坡地的中心部位配置经济效益较高、水保效益相对较低的灌木、草本；在矿山排土场平台和坡度小于10°的缓坡地边缘则配置截流、拦沙能力较强而经济效益较低的灌木、草本；在坡度大于等于10°的陡边坡配置水保效益高的灌木、草本、藤本；

最后，在矿山排土场植被种植之后，对排土场用铁丝网或围栏进行围封，防止牲畜对于坡面的破坏；

所述的经济效益较高、水保效益相对较低的灌木、草本，灌木为银合欢，草本为象草、柱花草；

所述的截流、拦沙能力较强而经济效益较低的灌木、草本，灌木为剑麻，草本为扭黄茅、坚尼草；

所述的水保效益高的灌木、草本、藤本，灌木为车桑子、木豆，草本为扭黄茅、百喜草；藤本为葛根、地石榴。

2.根据权利要求1所述的防治干热河谷矿山排土场水土流失的植被配置方法，其特征在于，所述灌木和藤本采用穴状种植，象草、坚尼草采用穴状种植，除了象草和坚尼草的其他草本植物采用撒播种植。