CN107027500B - 一种迹地生态修复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种迹地生态修复的方法，包括采集待复绿矿石场的自然沉降周期数据T₀；对矿石场边坡进行加固处理；具体包括覆盖层开挖和边坡开挖，边坡顶点从上至下交替形成的斜坡面和平台面，位于不同高度的平台面呈Z字形首位相连设置，自然沉降时间大于等于沉降周期T₀；利用工程机械对步骤S200中的平台面进行夯实，并在斜坡面上开设多个种植点，将平台面靠近斜坡面的一侧设置种植带的步骤。本发明利用具备保水设置的种植袋，应对长干旱、高海拔和无土壤迹地生态复绿，无需依赖于待处理迹地自身的水分供给，同时，种植袋内的营养土和营养液足以支持植物适应当地环境，存活率极高。

Description

一种迹地生态修复的方法

技术领域

本发明涉及迹地生态修复以及植被复绿的方法领域，尤其涉及由于矿石、矿山开采后的排土场或者矿石尾砂堆积地域等不具备植被自然生长条件的迹地植被复绿生态修复方法，具体的说，是一种迹地生态修复的方法。

背景技术

迹地，多指林业上采伐之后超过五年还没重新种树的土地，现在多用于不具备植被天然生长条件的恶劣贫瘠地区。

现有对于迹地修复的方案及其有限，在公开的极少数修复方案中也基本停留在理论状态，未经实际验证具体的有益效果，加之部分迹地特别地区的自然环境非常恶劣，生态修复难度极大。

良好的生态环境一直以来都是人们赖以生存的珍贵资源，然而，随着社会大工业大生产，随着科技的不断进步，越来越多的工业产品走进人们的生活，并带来了诸多便利。然而，金属矿石的大量开采和冶炼对环境的污染造成了极大的危害，加之矿石排土场、尾矿堆积不但不具备植被的自然生长，同时会出现重金属污染，甚至存在部分放射性污染的可能。当前，重金属污染治理已经成为世界性生态环境治理的重要课题之一，但由于诸如矿石开采后的排土场、尾矿堆积矿山以及岩石全覆盖的山脊等迹地地区，由于不具备任何蓄水、保水的天然条件且没有任何可供植被附着的土壤，因此依赖于植被的天然生长，基本没有任何可能，并且随着矿石的暴露，雨水的冲刷，重金属元素会随着雨水进入地下水，造成污染；对于硬度较低的岩石，随着暴露的风化，会形成砂砾，由于没有并植被固土，砂砾会蔓延周围扩散，造成水土流失和沙漠化。

中国发明专利，申请号201310506798.2，授权公告号CN 103548519 B公开了一种废弃金属矿山矿场的植被恢复构造体及其植被恢复方法，具体呈阶梯状且每一级包括位于底层且厚度为 5-8cm 的石灰层、位于石灰层上侧的秸秆层、位于秸秆层上侧作为主体层的含有机肥和复合肥的客土层、位于靠山坡侧的排水槽、位于离山坡侧的由堆叠客土袋组成的挡土坡。该发明还公开了一种废弃金属矿山矿场的植被恢复方法，其包括 ：将废弃矿山矿场的矿土坡面修整为梯阶，并修砌排水沟、槽，堆叠客土袋，铺石灰层和秸秆、客土，种植耐酸、耐贫瘠林木苗或先锋草本植物等步骤。本发明中通过有效疏导水流防止酸水污染矿区土地，并建立“耗氧层”有效抑制硫化物的氧化从而降低土壤酸性进而修复污染矿土，具有修复矿土还原植被恢复绿化保护环境的效果；但是对于高海拔大面积迹地地区，建立“耗氧层”是非常困难的，尤其是按照该发明中所述的建立30-60厘米厚的客土层，这对于现实施工的铺设具有难以想象的难度，进一步地，由于人工制造的客土层下面是坚硬的岩石，且缝隙大，净空多，不具备任何锁水功能，客土层会在短时间内水分就会完全干枯风化形成沙尘消失殆尽，在长时间干旱地区，该问题体现的尤为明显。

中国发明专利申请号201510131741.8，授权公告号CN 104818721 B，公开了一种用于陡壁深坑型废弃矿山地质环境治理方法，包括地质环境勘查，清坡处理，矿坑回填，加筋突破填筑，挡墙设置，雨水排泄，坡顶防水，植被恢复，蓄水留存，变形监测等步骤，重点在于在工作区设置有一个蓄水池，用于收集地表水，以备前期灌溉之用，确保植被前期种植的存活用水需要。但也不能适用于长期干旱的地区，而采矿山脉上没有可用水源，也没有地表水，依赖于人工输送水源的工程浩大，且不利于储藏，不具有现实意义；进一步地，人工输送的水源也不能满足矿山植被的需要和及时性。因此，该发明只适用于陡壁深坑等地质条件恶劣，但气候条件事宜的迹地地区的生态修复；无法适应诸如高海拔、高风沙、长干旱地区的迹地生态修复，这样种植的制备会很快枯死，无法达到修复效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种迹地生态修复的方法，用于解决现有迹地荒芜，造成重金属元素水污染，长期风化形成风沙，甚至出现迹地沙化现象；以及背景技术中检索到的两篇关于迹地矿山植被生态修复的公开专利文献不能针对，长干旱，高海拔，无土壤迹地地区进行有效修复，还原生态植被种植的问题。

本发明利用具备保水设置的种植袋，采用穴植方式应对长干旱、高海拔和无土壤迹地生态复绿，具备保湿时间长，营养充裕的优点，种植袋能够足以支撑植物在存活期的所有需要的一切水分和养分，无需依赖于待处理迹地自身的水分供给；另一方面，由于种植袋下部设置有锁水罩，不受迹地岩石堆积高度的影响，在植物存活生长过程中，植物根系会穿透种植袋进入岩石缝隙扎根，随着种植袋的降解，植物根系逐渐伸入地下，构成局部地下生态区，植物的根系会通过岩石缝隙不断向下生长，以吸取地下深处的水分，从而形成不完全依靠种植袋的营养成分来单一供给植物生长，从而自然存活并发散蔓延拓宽绿化区域。

为了解决上述技术问题，达到在极短恶劣环境下实现植被复绿，生态修复的目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种迹地生态修复的方法，用于将砂石、矿石构成的贫瘠矿石场地域进行植被复绿，包括矿石场的自然沉降周期数据采集、矿石场边坡稳固处理、植被种植和养护，具体包括以下步骤：

步骤S100，采集待复绿矿石场的自然沉降周期数据T₀；

步骤S200，对矿石场边坡进行加固处理；具体包括覆盖层开挖和边坡开挖，包括从边坡顶点从上至下交替形成的斜坡面和平台面，所述斜坡面的最大角度不大于35°，平台面的最小宽度不低于两米，且位于不同高度的平台面呈Z字形首位相连设置，自然沉降时间大于等于沉降周期T₀；

步骤S300，利用工程机械对步骤S200中的平台面进行夯实，并在斜坡面上开设多个种植点，将平台面靠近斜坡面的一侧设置种植带；

步骤S400，将选定的适应矿石场地区的植物通过保水种植袋定点培植方式进行分布种植。

为了确保待修复的矿石场或者排土场的稳固性，避免因沉降过大导致的山体滑坡、坍塌，导致已经种植的植物或者完毕工程失效，进一步地，所述步骤S100具体包括以下步骤:

步骤S101，在矿石场从边坡顶点上到下间隔20-30米设置沉降观测点，每个沉降观测点埋设深度为280mm-300mm；

步骤S102，每两天记录一次观测点的沉降数据，直到连续三个记录周期的沉降数据相等为止，并获取整个沉降的周期T₀，所述沉降数据检测采用型号为GTS-352C电子全站仪。

进一步地，所述步骤S200中所述的覆盖层开挖具体包括以下步骤:

步骤S211，覆盖层开挖施工前，将边坡的风化岩块、堆积物、残积物和滑坡体进行清理，并在施工域底线或者底线沿坡底处延伸0-20米区域建立拦渣坎；

步骤S212，在步骤S201完成后，修筑截水沟和排水沟，并验证排水效果；

步骤S213，步骤S202完成后，按照自上而下分级进行开挖的方式，沿Z字形折返向下开挖，并同时进行坡面清理和支护，开挖点距离最近支护点的距离不得大于50米。

进一步地，所述步骤S200中所述的边坡开挖具体包括以下步骤:

步骤S221，边坡开挖采取自上而下的开挖方式，并在边坡开口线上下均进行锁口和锚固支护，所述锚固支护包括用锚杆对斜坡面进行锚固和混凝土喷涂步骤；

步骤S222，依次对斜坡面和平台面开挖，将斜坡面预留保护层3-5米，平台面预留保护层1.5-2米；

步骤S223，完成同一梯段的平台面挖掘后，在平台面外边缘设置护栏或者挡渣装置。

进一步地，所述步骤S300中所述在斜坡面上开设多个种植点，是采用鱼鳞式穴植方法种植，具体包括以下步骤：

步骤S311，将单块斜坡面的边缘以带植的方式，以相邻两株植物间隔5米的距离沿斜坡面的边缘用种植袋种植，且种植袋的中心距离斜坡面与平台面交汇处的边距不低于1米；

步骤S312，完成步骤S311的边缘带植后，将斜坡面中心区域以5米*5米的间隔交错排列利用种植袋种植；

步骤S313，将步骤S311和步骤S312的种植袋埋入地下并保证地面与种植袋的上端齐平或者高于种植袋10厘米以下；

步骤S314，对步骤S313中的每一个种植袋进行浇灌营养液，每株植物种植下袋时一次性浇灌的营养液重量为带土壤种植袋总重量的3%-5%。

进一步地，所述营养液的PH值为7-8，每升营养液中含有四水硝酸钙0.47-0.58克，硝酸钾0.3-0.5克，磷酸二氢铵0.057-0.069克，七水硫酸镁0.25-0.46克，硝酸钙0.7-1克，氯化铁0.15-0.25克，尿素3-5克，其余为水。

值得说明的是，应对不同的生长环境和地区，可以在上述营养液成分基础上增加其他符合当地植物生长所特需的微量元素和成分，譬如在灵长类、灌木类和藤蔓类的前期幼苗存活期对于农家肥的适应能力极好，会明显提高其存活率，可在上述营养液的成分基础上，根据幼苗大小和特性，可以酌情作为底肥混合在营养液中，用于进一步提高种植袋中土壤的肥力以及与植物幼苗的匹配度的问题。关于新增的其他适应当地植物物种的肥料或者元素，对于本领域技术人员来说，其添加的种类的剂量，对于当地情况而言，是显而易见的，无需通过劳动创造即可获知；加之，应对不同的地域，环境，有繁多的植被种类，申请人无法在本发明中一一穷尽所有，故而，在此不再一一详述。但本领域技术人员应当理解，上述营养液的成飞符合所有植物生长最基本的需求，涵盖了其生长必要的微量元素的肥力，具备通用性和较强的兼容性。

进一步地，所述步骤S300中所述的平台面靠近斜坡面一侧设置的种植带内依次平行排列放置有带种植袋的植被。

进一步地，所述种植袋具体包括用来包裹植物根茎的桶形无纺布袋和填充在桶形无纺布袋内的营养土，所述桶形无纺布袋底部内层设有可降解的高分子薄膜层，在覆盖有高分子薄膜层的桶形无纺布袋底部设有用来吸水保湿的储水块，在桶形无纺布袋顶部开口处绕植物主干周围铺设有保水薄膜层；所述保水薄膜层包括环状结构的弧形漏斗和圆台结构的导流罩，所述弧形漏斗底部开口边沿与导流罩顶部的开口边沿连接，所述导流罩下部开口与桶形无纺布袋开口连接；所述导流罩内设有套接在植物主干上的锁水环，所述锁水环下端开口处向下延伸形成锥形锁水罩。

进一步地，所述桶形无纺布袋包括双层无纺布层和固定在环状无纺布层底部的缓冲垫，所述高分子薄膜层设置在双层环状无纺布层底部的夹层内，所述桶形无纺布袋外表面对称设有一组拉环，所述储水块为多孔聚氨酯海绵块，所述储水块为高吸水树脂块，所述桶形无纺布袋外表面设有一层聚氨酯保温层，所述营养土内填充有水凝胶块。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明利用具备保水设置的种植袋，采用穴植方式应对长干旱、高海拔和无土壤迹地生态复绿，具备保湿时间长，营养充裕的优点，种植袋能够足以支撑植物在存活期的所有需要的一切水分和养分，无需依赖于待处理迹地自身的水分供给，同时，种植袋内的营养土和营养液足以支持植物适应当地环境，存活率极高。

（2）本发明种植袋下部设置有锁水罩，不受迹地岩石堆积高度的影响，在植物存活生长过程中，植物根系会穿透种植袋进入岩石缝隙扎根，随着种植袋的降解，植物根系逐渐伸入地下，构成局部地下生态区，植物的根系会通过岩石缝隙不断向下生长，以吸取地下深处的水分，从而形成不完全依靠种植袋的营养成分来单一供给植物生长，从而自然存活并发散蔓延拓宽绿化区域。

（3）本发明中自上而下层层施工，结合斜坡面和平台面的布局方式，且将斜坡面角度小于自然安息角设置，有效避免了后期的滑坡，提高了修复区域的稳固性，同时，交叉种植适应当地气候环境的灌木和藤蔓植物，一方面有利于保水固土，另一方面，采用藤蔓植物对修复区域进行覆盖，避免了太阳直射导致的水分快速蒸发，尤其是自然降水的蒸发流失，提高了有效湿度周期的延长，更利于植物的生长，提高了植物的整体干旱抵抗力。

附图说明

图1为本发明要解决的迹地现状图；

图2为本发明所述矿石场断面图；

图3为图2中A区放大示意图；

图4为本发明修复状态效果图，其中藤蔓植被未示出；

图5本发明中所述种植袋的结构示意图；

图6为种植袋的剖视种植结构示意图；

其中1-桶形无纺布袋；2-高分子薄膜层；3-储水块；4-保水薄膜层；401-弧形漏斗；402-导流罩；5-锁水环；6-锁水罩；7-拉环；8-聚氨酯保温层；9-缓冲垫；11-矿山支撑体；22-山体覆盖层；33-矿石场；41-平台面；42-斜坡面；L-矿石场厚度。

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

为了进一步说明本发明方法能够解决背景技术中所述的“高海拔、长期干旱、无土壤附着”的特贫瘠地区的生态修复问题，本实施例将以我国具体的试验案例进行说明。

本实施例中试验地区概况介绍：

地理坐标为东经101°44′20″～101°47′08″，北纬26°35′35″～26°37′15″，距离最近的具备运输的交通枢纽超过25公里，且多为山区道路，待处理迹地地处海拔超过1800米。

气候情况：年平均气温20.4℃，最高气温40.4℃，最低气温-1.8℃。无霜期长，气温年变化小，日变化大。全年日照时数2300～2700h。年平均相对湿度61～68%，最小相对湿度多在10%以下。最大年降雨量1464.5mm，年平均降雨量830mm，降雨主要集中在雨季（6～10月），降雨量占全年的92%以上，日最大降雨量95.3mm。主导风向夏季为东南风，冬季为西南风。该地区在降雨量的分配上严重失调，除夏季集中降雨外，其余三个季节均属于严重干旱，甚至连续一个季度降水量为零，而最适合植物生长的春季，地区的降水量几乎为零，极不事宜植物种植。地区地表覆盖物主要为钒钛磁铁矿排土场，无任何植被自然生长。采用现有的种子撒播，人工土壤覆盖等方式无法实现植被的生长，长旱时期，种植的发芽率基本为零，由于矿石场33不具备任何保水能力，当遇到较大的降水量时，会瞬间枯竭，完全不适合植被的生长，不具备种植发芽生根的条件。结合附图1-3所示，所述矿石场33的堆砌主体包括矿山支撑体11，山体覆盖22，所述矿石场33厚度L大于20米。

结合上述实际情况，为了解决技术问题，本实施例中，按照本发明的下述方法进行修复，一种迹地生态修复的方法，用于将砂石、矿石构成的贫瘠矿石场33地域进行植被复绿，包括矿石场33的自然沉降周期数据采集、矿石场33边坡稳固处理、植被种植和养护，具体包括以下步骤：

步骤S100，采集待复绿矿石场33的自然沉降周期数据T₀；为了确保待修复的矿石场33或者排土场的稳固性，避免因沉降过大导致的山体滑坡、坍塌，导致已经种植的植物或者完毕工程失效，进一步地，所述步骤S100具体包括以下步骤:

步骤S101，在矿石场33从边坡顶点上到下间隔20米设置沉降观测点，每个沉降观测点埋设深度为280mm；

步骤S102，每两天记录一次观测点的沉降数据，直到连续三个记录周期的沉降数据相等为止，并获取整个沉降的周期T₀，所述沉降数据检测采用型号为GTS-352C电子全站仪。

步骤S200，对矿石场33边坡进行加固处理；具体包括覆盖层开挖和边坡开挖，包括从边坡顶点从上至下交替形成的斜坡面42和平台面41，所述斜坡面42的最大角度不大于35°，平台面41的最小宽度不低于两米，且位于不同高度的平台面41呈Z字形首位相连设置，自然沉降时间大于等于沉降周期T₀；本实施例中所述矿石场33整体坡度的自然安息角为38°，将斜坡面42设置成不大于35°的坡度能够有效的保证矿石场33自身的稳定性，且按照当地的最大风速计算，在35°以内的斜坡面42不会产生任何的滑坡和坍塌问题。本实施例中，由于矿石场33已经自然静止放置超过100天，沉降数据非常稳定，但值得说明的是，若对堆积不久的矿石场33进行沉降观测时，其沉降测试数据的变化值会明显大于本实施例中的沉降数据，必须严格按照连续三次采集的沉降数据相等后，方可进行后续操作。

本实施例中，从上到下设置了50个观测点，没两天观测一次并记录，连续观测5次，经过比对，沉降数据显示，矿石场33已经足够稳定，未发现沉降现象，可以进行后续施工。

在此，需要强调的是，虽本发明的最终目的是为了解决植被复绿，生态修复的目的，但由于沉降导致山体滑坡的问题会直接导致施工的失效，严重的甚至会导致安全事故，故而，对于待修复的山体或者矿石场33的稳定性应当做好充分的沉降监测。

为了确保山体的稳固，后期植被种植的有效生长，本实施例中，所述步骤S200中所述的覆盖层开挖具体包括以下步骤:

步骤S211，覆盖层开挖施工前，将边坡的风化岩块、堆积物、残积物和滑坡体进行清理，并在施工域底线或者底线沿坡底处延伸0-20米区域建立拦渣坎；

步骤S212，在步骤S201完成后，修筑截水沟和排水沟，并验证排水效果；

步骤S213，步骤S202完成后，按照自上而下分级进行开挖的方式，沿Z字形折返向下开挖，并同时进行坡面清理和支护，开挖点距离最近支护点的距离不得大于50米。

本实施例中，所述步骤S200中所述的边坡开挖具体包括以下步骤:

步骤S221，边坡开挖采取自上而下的开挖方式，并在边坡开口线上下均进行锁口和锚固支护，所述锚固支护包括用锚杆对斜坡面42进行锚固和混凝土喷涂步骤；

步骤S222，依次对斜坡面42和平台面41开挖，将斜坡面42预留保护层3米，平台面41预留保护层1.5米；

步骤S223，完成同一梯段的平台面41挖掘后，在平台面41外边缘设置护栏或者挡渣装置。

步骤S300，利用工程机械对步骤S200中的平台面41进行夯实，并在斜坡面42上开设多个种植点，将平台面41靠近斜坡面42的一侧设置种植带；

本实施例中，所述步骤S300中所述在斜坡面42上开设多个种植点，是采用鱼鳞式穴植方法种植，具体包括以下步骤：

步骤S311，将单块斜坡面42的边缘以带植的方式，以相邻两株植物间隔5米的距离沿斜坡面42的边缘用种植袋种植，且种植袋的中心距离斜坡面42与平台面41交汇处的边距不低于1米；

步骤S312，完成步骤S311的边缘带植后，将斜坡面42中心区域以5米*5米的间隔交错排列利用种植袋种植；

步骤S313，将步骤S311和步骤S312的种植袋埋入地下并保证地面与种植袋的上端齐平或者高于种植袋10厘米以下；

步骤S314，对步骤S313中的每一个种植袋进行浇灌营养液，每株植物种植下袋时一次性浇灌的营养液重量为带土壤种植袋总重量的3%-5%。

本实施例中，所述营养液的PH值为7，每升营养液中含有四水硝酸钙0.47克，硝酸钾0.3克，磷酸二氢铵0.057克，七水硫酸镁0.25克，硝酸钙0.7克，氯化铁0.15克，尿素3克，其余为水。

本实施例中，所述步骤S300中所述的平台面41靠近斜坡面42一侧设置的种植带内依次平行排列放置有带种植袋的植被。

步骤S400，将选定的适应矿石场33地区的植物通过保水种植袋定点培植方式进行分布种植。

本实施例中，所述种植袋具体包括用来包裹植物根茎的桶形无纺布袋1和填充在桶形无纺布袋1内的营养土，所述桶形无纺布袋底部内层设有可降解的高分子薄膜层2，在覆盖有高分子薄膜层2的桶形无纺布袋1底部设有用来吸水保湿的储水块3，在桶形无纺布袋1顶部开口处绕植物主干周围铺设有保水薄膜层42；所述保水薄膜层42包括环状结构的弧形漏斗401和圆台结构的导流罩402，所述弧形漏斗401底部开口边沿与导流罩402顶部的开口边沿连接，所述导流罩402下部开口与桶形无纺布袋1开口连接；所述导流罩402内设有套接在植物主干上的锁水环5，所述锁水环5下端开口处向下延伸形成锥形锁水罩6。

本实施例中，所述桶形无纺布袋1包括双层无纺布层和固定在环状无纺布层底部的缓冲垫，所述高分子薄膜层2设置在双层环状无纺布层底部的夹层内，所述桶形无纺布袋1外表面对称设有一组拉环，所述储水块3为多孔聚氨酯海绵块，所述储水块3为高吸水树脂块，所述桶形无纺布袋1外表面设有一层聚氨酯保温层，所述营养土内填充有水凝胶块。

本实施例中，为了最大程度的匹配矿石场33的地理环境和气候环境，选择常绿爬山虎、葛藤、迎春三种植物合并种植在同一个种植袋中，每个种植袋的营养土容量为一立方米，每个种植袋内种植6株爬山虎，4株葛藤，5株迎春，最顶层种植袋种植3株爬山虎，2株葛藤，5株迎春，均向下分布；最底层种植袋种植3株常绿爬山虎，2株葛藤。选择爬山虎、葛藤和迎春的原因是：爬山虎耐旱耐瘠，根系发达，适应性强；葛藤繁殖容易，生长迅速，再生能力强；迎春为当地品种，对当地贫瘠地区的适应能力强，属于灌木类，根系发达，抗旱能力强，能够实现极佳的固土效果。

爬山虎适应性强，性喜阴湿环境，但不怕强光，耐寒，耐旱，耐贫瘠，气候适应性广泛，在暖温带以南冬季也可以保持半常绿或常绿状态。耐修剪，怕积水，对土壤要求不严，阴湿环境或向阳处，均能茁壮生长，但在阴湿、肥沃的土壤中生长最佳。它对二氧化硫等有害气体有较强的抗性。爬山虎生性随和，占地少、生长快，绿化覆盖面积大。一根茎粗2厘米的藤条，种植两年，墙面绿化覆盖面、居然可达30至50平方米。在实际应用中，爬山虎的作用不仅仅是自身的存活率高，生长快，同时，其触角能够牢固的粘附在矿石表面，叶子均匀覆盖，避免了阳光的直射，导致矿石过得干枯，温度过高，而使植物根系坏死的问题。实践证明，爬山虎能够将矿石场33地表形成一层保护伞，抵抗其他植物遭受太阳直射产生的高温环境，为其他植物生长提供了有力的环境和条件。

葛藤喜生于温暖潮湿多雨向阳地方。常见于草坡灌丛、疏林地及林缘。尤以攀附于灌木或稀树上生长更为茂密，也能生于石缝、荒坡、砾石地、卡斯特溶岩上。所以，可作为改造石山、荒坡、保持水土的良好覆被植物。不择土质，微酸性的红壤、黄壤、花岗岩砾土、砂砾土及中性泥沙土、紫色土均生长，尤以富含有机质肥沃湿润的土壤，生长最好。强大的深根系具有抗旱力，但不耐水淹。葛藤也不耐霜冻，地上部经霜死亡，幼苗在-6.7℃即失去抗冻力。但地下部能安全越冬，次年能再生。在火烧地，其它植物都被烧死，而葛藤却从块根长出繁茂的藤蔓。在温暖地方，一季之内，15～30米，长出许多枝叶，刈割后有较强的再生性；年可刈割2～3次。葛藤系喜阳植物，必须有支架或灌木等支持，才能开花结实。一般花期5～10月，果期7～10月。每千克种子有54545～81818粒。非常适合该地区自然环境的生长，由于葛藤根部会形成葛根，能够在无土壤，物外补营养的情况下，保持葛藤的长时间自然生长。

实践证明，以藤蔓长度不超过3米的幼苗种植一月后，新增藤蔓长度达到2-2.8米，生长周期正处干旱的3月，也就是该地区雨水最为匮乏的时期之一，完全依靠种植袋内的营养液和营养土壤为植物供给养分。

迎春，喜湿润，也耐干旱，怕涝；在华北地区和鄢陵均可露地越冬，要求温暖而湿润的气候，疏松肥沃和排水良好的沙 质土，在酸性土中生长旺盛，碱性土中生长不良。根部荫发力很强，枝端着地部分也极易生根。这种特性完全，符合本实施例中所述矿石场33，由于地处高海拔，不会出现洪涝现象，利用迎春生根能力强的特点，能够起到固土的作用，同时强大的根系能快速深入到地下的湿土层，汲取地下养分，避免依靠种植袋内的养分生长。

在海拔1200-1300米的山腰上，分别种植2000珠爬山虎、葛藤和迎春，作为第二样本验证新植幼苗对种植袋的适应能力，将从苗圃中取出的新幼苗直接植入种植袋中，幼苗的平均长度为：爬山虎1-1.5米，葛藤1-1.5米，迎春0.5-0.7米，以验证新幼苗对种植袋的适应能力和对迹地地区环境和气候的适应能力。中途每月检查一次，并对枯死幼苗进行补苗，经过三个月后，累计补苗爬山虎386株，葛藤198株，迎春274株，幼苗成活率分别为爬山虎80.7%，葛藤90.1%，迎春86.3%；幼苗的平均长度为：爬山虎1.8-2.6米，葛藤1.4-2.2米，迎春0.5-0.8米。由上述数据获知，除开幼苗本身的根系在移栽过程中受到影响和移栽过程中，由于种植袋与幼苗的填实不到位等因素，爬山虎和迎春幼苗的成活率处于80%-85%，葛藤存活率超过90%，完全符合植被复绿，生态修复的要求。在初期三个月的存活期和适应期中，爬山虎的生长能力最快，迎春的生长能力最弱，基本处于存活状态，并未出现大批量的新叶发出，部分迎春在种植后的15-30天内存在黄叶，掉叶现象，但在50天以后，枝干上挂叶颜色正常，顶部嫩芽出现，表面适应性存活。种植150天后，出现根系外串，且向下生长，穿出在种植袋之外的根系表面细毛充足、湿润，吸收状态非常良好。种植200天后，绿植覆盖率达到25%，250天后，绿植覆盖率达到36%，一年后，绿植覆盖率达到48%；值得说明的是，由于藤蔓之间存在间隙，上述覆盖率计算采用等高取样的方式进行，即在同一等高线取3个样本区域，每个样本区域取样面积100平方。矿石裸露面积超过0.3平方米及以上的面积视为裸露，连续裸露面积小于0.3平方米的面积计入被覆盖面积；整个取样高度差分为10级，取样样本面积为100平方米*3个*10级=3000平方米。

实施例2：

在实施例1的基础上，为了更进一步的说明本发明中种植袋的有益技术效果，特别地对种植袋的原理进一步说明。

所述保水薄膜层4包括环状结构的弧形漏斗401和圆台结构的导流罩402，所述弧形漏斗401底部开口边沿与导流罩402顶部的开口边沿连接，所述导流罩402下部开口与桶形无纺布袋1开口连接。现对保水薄膜层4进行优化，包括均采用可降解的聚乳酸材料制成的弧形漏斗401和导流罩402，其中的弧形漏斗401是一种环状的漏斗结构，其设置在土层之上，在下雨时，能够将雨水引流聚集在其中部的开口处，并从开口向下流入导流罩402内，最后流向桶形无纺布袋1内。弧形漏斗401的面积大于桶形无纺布袋1的开口面积，使其能够聚集较多雨水。通过设有的弧形漏斗401和导流罩402的双层结构不仅能够增加保温隔热的效果，而且能够减小水气蒸发面积，进一步提高整个装置的保水性能。而所述的弧形漏斗401和导流罩402均为多片粘合结构，可在现场进行安装和调试，以达到最佳的使用效果。

所述导流罩402内设有套接在植物主干上的锁水环5，所述锁水环5下端开口处向下延伸形成锥形锁水罩6。现在进一步对保水薄膜层4结构进行优化，在原本的导流罩402内设有的锁水罩6能够进一步减小水气蒸发面积，一旦表面土层受红外辐射温度升高时，表面土层中的水分便会加速向外蒸发，但大部分水气向上运动便进入锁水罩6内，从而被节流在锁水环5的下部。因为锁水环5和锁水罩6均为改性聚乳酸材质，而且所述的锁水环5为一根具有一定弹性的带状结构，在种植时直接将其拴在预定位置，然后再将锁水罩6贴合在其下口外延，并用胶水粘接而成。

所述桶形无纺布袋1包括双层无纺布层和固定在环状无纺布层底部的缓冲垫9，所述高分子薄膜层2设置在双层无纺布层底部的夹层内。现在对永兴无纺布袋进行限定，所述的双层无纺布层能够增加整个桶形无纺布袋1的保温隔水效果，而且便于添加高分子薄膜层2。整个桶形无纺布袋1包括两个竖向设置的管状无纺布A和两个设置在底部的圆形无纺布B，现将两个无纺布A一侧开口相互粘接密封，然后将高分子薄膜层2插入另一侧开口之间的间隙内，最后将两块不同直径的圆形无纺布B分别粘接在对应的无纺布A的另一侧开口上，以形成一个密闭双层无纺布层结构，最后在双层无纺布层结构外底部粘接有缓冲垫9，便制成桶形无纺布袋1。而所述的缓冲垫9是一种聚碳酸酯泡沫，因为在安放整个桶形无纺布袋1结构时，有可能受重力影响在与土坑内凹凸不平的表面接触时造成磨损撕裂的问题，所以设有的缓冲垫9能够避免这一问题出现，以保证其保水效果不会受到影响。

所述桶形无纺布袋1外表面对称设有一组拉环7。所述的拉环7采用可降解的尼龙材质，拉环7能够给使用者提供着力点，便于安放整个桶形无纺布袋1。

所述储水块3为多孔聚氨酯海绵块。所述的多孔聚氨酯海绵块能够通过其疏松的结构来达到吸水储水的效果，而且聚氨酯材料中也具有较好的可降解性能的类别，例如低聚糖衍生聚氨酯类和淀粉衍生聚氨酯，既能够提供较好的可降解性。

所述储水块3为高吸水树脂块。所述的高吸水树脂材料常常作为吸水剂添加在土壤中，以增加土壤的保水性。而本发明将高吸水树脂做成块状结构，并放置在桶形无纺布袋1底部，从而提高蓄水能力。而高分子树脂又具有较好的释水性能，能够随时给植被根部提供水分，以提高存活率。

所述桶形无纺布袋1外表面设有一层聚氨酯保温层8。所述的聚氨酯保温层8包裹在桶形无纺布袋1外表面，能够提供较好的热传递阻隔效果。

本实施例中，在钒钛磁铁矿排土场的迹地土壤生态修复工程中起到关键作用。其中采用的桶形无纺布袋1高度1m，底面面积为1m²，其中在底层和边层的双层无纺布层内均设有高分子薄膜层2，而设置在边层内的高分子薄膜层2高度为20cm，且与底层内的高分子薄膜层2相互粘接形成密封结构。选用的植被为葛根或爬山虎，具有较高的存活率和环境适应能力。因为所在的钒钛磁铁矿排土场尾矿区土壤贫瘠且干燥，针对此区域土壤水土流失严重的情况，在山坡上采用斜坡平台式和鱼鳞式穴植联合方式进行种植，能够保证种植的土坑保持水平。而根据所在地区的年平均降雨量和温度的变化范围，故将高分子薄膜层2设置为20cm，从而在保证具有较好的储水效果前提下，又能够避免植被根部因透气性较差而出现腐烂的情况发生。整个修复工程总共采用7050个种本实施例中的种植袋，一年后的植被存活率为95%，使得整个修复工程达到预定目标。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种迹地生态修复的方法，用于将砂石、矿石构成的贫瘠矿石场地域进行植被复绿，包括矿石场的自然沉降周期数据采集、矿石场边坡稳固处理、植被种植和养护，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S100，采集待复绿矿石场的自然沉降周期数据T₀；

步骤S200，对矿石场边坡进行加固处理；具体包括覆盖层开挖和边坡开挖，包括从边坡顶点从上至下交替形成的斜坡面和平台面，所述斜坡面的最大角度不大于35°，平台面的最小宽度不低于两米，且位于不同高度的平台面呈Z字形首位相连设置，自然沉降时间大于等于沉降周期T₀；

步骤S300，利用工程机械对步骤S200中的平台面进行夯实，并在斜坡面上开设多个种植点，将平台面靠近斜坡面的一侧设置种植带；

步骤S400，将选定的适应矿石场地区的植物通过保水种植袋定点培植方式进行分布种植；所述步骤S400中所述种植袋具体包括用来包裹植物根茎的桶形无纺布袋和填充在桶形无纺布袋内的营养土，所述桶形无纺布袋底部内层设有可降解的高分子薄膜层，在覆盖有高分子薄膜层的桶形无纺布袋底部设有用来吸水保湿的储水块，在桶形无纺布袋顶部开口处绕植物主干周围铺设有保水薄膜层；所述保水薄膜层包括环状结构的弧形漏斗和圆台结构的导流罩，所述弧形漏斗底部开口边沿与导流罩顶部的开口边沿连接，所述导流罩下部开口与桶形无纺布袋开口连接；所述导流罩内设有套接在植物主干上的锁水环，所述锁水环下端开口处向下延伸形成锥形锁水罩；

所述桶形无纺布袋包括双层无纺布层和固定在环状无纺布层底部的缓冲垫，所述高分子薄膜层设置在双层环状无纺布层底部的夹层内，所述桶形无纺布袋外表面对称设有一组拉环，所述桶形无纺布袋外表面设有一层聚氨酯保温层。

2.根据权利要求1所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述储水块为多孔聚氨酯海绵块，或者储水块为高吸水树脂块。

3.根据权利要求1所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述营养土内填充有水凝胶块。

4.根据权利要求1所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括以下步骤:

步骤S101，在矿石场从边坡顶点上到下间隔20-30米设置沉降观测点，每个沉降观测点埋设深度为280mm-300mm；

步骤S102，每两天记录一次观测点的沉降数据，直到连续三个记录周期的沉降数据相等为止，并获取整个沉降的周期T₀，所述沉降数据检测采用型号为GTS-352C电子全站仪。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述步骤S200中所述的覆盖层开挖具体包括以下步骤:

步骤S211，覆盖层开挖施工前，将边坡的风化岩块、堆积物、残积物和滑坡体进行清理，并在施工域底线或者底线沿坡底处延伸0-20米区域建立拦渣坎；

步骤S212，在步骤S201完成后，修筑截水沟和排水沟，并验证排水效果；

步骤S213，步骤S202完成后，按照自上而下分级进行开挖的方式，沿Z字形折返向下开挖，并同时进行坡面清理和支护，开挖点距离最近支护点的距离不得大于50米。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述步骤S200中所述的边坡开挖具体包括以下步骤:

步骤S221，边坡开挖采取自上而下的开挖方式，并在边坡开口线上下均进行锁口和锚固支护，所述锚固支护包括用锚杆对斜坡面进行锚固和混凝土喷涂步骤；

步骤S222，依次对斜坡面和平台面开挖，将斜坡面预留保护层3-5米，平台面预留保护层1.5-2米；

步骤S223，完成同一梯段的平台面挖掘后，在平台面外边缘设置护栏或者挡渣装置。

7.根据权利要求5所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述步骤S200中所述的边坡开挖具体包括以下步骤:

步骤S221，边坡开挖采取自上而下的开挖方式，并在边坡开口线上下均进行锁口和锚固支护，所述锚固支护包括用锚杆对斜坡面进行锚固和混凝土喷涂步骤；

步骤S222，依次对斜坡面和平台面开挖，将斜坡面预留保护层3-5米，平台面预留保护层1.5-2米；

步骤S223，完成同一梯段的平台面挖掘后，在平台面外边缘设置护栏或者挡渣装置。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种迹地生态修复的方法，其特征在于，所述步骤S300中所述的平台面靠近斜坡面一侧设置的种植带内依次平行排列放置有带种植袋的植被。

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