CN111937661A - 一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，包括配置配方土、挖掘种植坑及种植孔、网格套种、添加第一覆盖层及第二覆盖层等步骤，在利用矿区常见的荒漠土、沙子、粉煤灰连同生活污泥制备形成配方土的基础上，通过利用乔木植物、灌木植物及草本植物形成乔木植物为防护林带，灌木植物种植于网格内，草本植物簇拥乔木植物及灌木植物，最终形成“窄林带乔木+乔木下草本、网格内灌木+灌木下草本”的植物种植布局，通过乔木、灌木及草本植物的有机搭配，提高干旱盐碱土煤矿区植物种植存活率。

Description

一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法

技术领域

本发明涉及种植方法领域，尤其涉及一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法。

背景技术

矿产资源，尤其是煤炭资源的开发和利用，对人类文明的发展起到了重大推进作用，但是在煤矿开采的同时，也带来生态环境的破坏，尤其是对矿区及周边环境带来了严重干扰，不符合“绿色矿山”的要求，“绿色矿山”是指矿产资源开发全过程中，既要严格实施科学有序的开采，又要对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内，因此需要对煤矿矿区及周边进行种植修复。

在新疆等煤矿区进行种植修复时，面临以下问题：(1)荒漠土高度盐碱化、营养匮乏。常常在土壤表层形成厚厚的盐碱土，浇水易塌陷。(2)荒漠土颗粒粒径小，灌溉后易板结。(3)风沙大、干热风频繁、降水量少、蒸发量大，土壤表层保水性差。(4)植物种子、幼苗和覆盖的表层土壤易被风沙破坏和吹走。(5)地表层温度高，昼夜温差大，易产生“日灼”现象，影响种子萌发，幼苗出芽、生长和存活，或者影响移栽苗存活的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，包括如下步骤：

S1、将荒漠土、沙子、生活污泥、粉煤灰按照5～6：1～2：1～2：0.5～1的重量比例混合配制，得到配方土；

S2、挖种植坑，所述种植坑的深度至少超过盐碱土的厚度，使用所述配方土填平所述种植坑形成填充层，在所述填充层内挖出种植孔；

S3、在所述种植孔内种植乔木植物和灌木植物，所述植乔木植物依照网格结构进行种植，所述乔木植物沿着所述网格的网格线种植5～10行并形成所述网格结构，所述乔木植物的株行距2～3米；所述网格结构的内部为预留区域，每个所述网格结构内的所述预留区域的面积为10～150亩，所述灌木植物种植于所述预留面积内，种植密度为100～200株/亩，再以所述乔木类植物及所述灌木类植物的根部为圆心，半径为25～50厘米的范围内播种草本植物的种子50～100粒；

S4、使用所述配方土至少覆盖所述草本植物的种子，覆盖厚度为0.5～1厘米，形成第一覆盖层；

S5、使用砾石压在所述第一覆盖层上形成第二覆盖层，所述第二覆盖层至少覆盖所述第一覆盖层的表面积的50％～80％，所述第二覆盖层的厚度为2～4厘米。

优选地，在S3中，所述乔木植物包括胡杨、沙枣中的一种或多种。

优选地，在S3中，所述灌木植物包括柽柳、梭梭、枸杞、紫穗槐、柠条、沙棘中的一种或多种。

优选地，在步骤S3中，所述草本植物至少包括高羊茅、黑麦草、披碱草、碱茅、扁穗冰草、高冰草、狗牙根、苇状羊茅、无芒雀麦、鸭茅、紫花苜蓿、沙打旺、红豆草、苦豆子、骆驼蓬中的一种。

优选地，在S1中，所述荒漠土的粒径不超过60目，所述沙子的粒径不超过60目，所述粉煤灰的粒径不超过60目。

优选地，在S3中，所述乔木植物及所述灌木植物连同可降解育苗防护筒种植于所述种植孔内。

优选地，所述可降解育苗防护筒伸出所述种植孔的高度为5～10厘米。

优选地，在S5中，所述砾石为废弃火烧石，所述废弃火烧石至少具备一个贴地侧面，所述贴地侧面的平整度小于5厘米，所述贴地侧面的面积为50～100平方厘米。

优选地，在S5之后还包括下列步骤：S6、采用喷灌或地下渗灌方式为所述乔木植物、所述灌木植物及所述草本植物定期补水。

优选地，在S6中，为所述乔木植物、所述灌木植物及所述草本植物所补的水至少来自于绿化水或生活污水中的一种。

本申请实施例提供一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，在利用矿区常见的荒漠土、沙子、粉煤灰连同生活污泥制备形成配方土的基础上，通过利用乔木植物、灌木植物及草本植物形成乔木植物为防护林带，灌木植物种植于网格内，草本植物簇拥乔木植物及灌木植物，最终形成“窄林带乔木+乔木下草本、网格内灌木+灌木下草本”的植物种植布局，通过乔木、灌木及草本植物的有机搭配，提高干旱盐碱土煤矿区植物种植存活率。

附图说明

图1为一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

背景技术部分提到了新疆等地煤矿矿区的生态环境恶劣，进行种植修复时往往面临土壤盐碱化、灌溉易板结、降水少、植物幼苗及种子容易被吹走、昼夜温差大等问题。比如，哈密市一煤矿区，典型的大陆性气候，年平均气温9.8℃，极端最高气温43℃，极端地表温度65℃，极端最低气温-32℃；年降水量33.8mm，年蒸发量3300mm，年均日照3358小时，无霜期182天。大风沙尘暴频发，瞬间风力可达11级。该地区生态环境恶劣，寸草不生。为改善类似于干旱区煤矿区植被难以恢复的状况，本申请的发明人结合此类地区的气候特征、煤矿区的现有资源及废物利用等情况下，提出了一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，如图1所示。

在一种典型的实施例中，适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法包括：

S1、将荒漠土、沙子、生活污泥、粉煤灰按照5～6：1～2：1～2：0.5～1的重量比例混合配制，得到配方土；

S2、挖种植坑，种植坑的深度至少超过盐碱土的厚度，使用配方土填平种植坑形成填充层，再在填充层内挖出种植孔；例如盐碱土的厚度为30厘米，则种植坑的深度至少为30厘米，可以是40厘米或50厘米，这样可以尽量减少盐碱土对植物的根系的影响。

S3、在所述种植孔内种植乔木植物和灌木植物，所述植乔木植物依照网格结构进行种植，所述乔木植物沿着所述网格的网格线种植5～10行并形成所述网格结构，所述乔木植物的株行距2～3米；所述网格结构的内部为预留区域，每个所述网格结构内的所述预留区域的面积为10～150亩，所述灌木植物种植于所述预留面积内，种植密度为100～200株/亩，再以所述乔木类植物及所述灌木类植物的根部为圆心，半径为25～50厘米的范围内播种草本植物的种子50～100粒；

S4、使用配方土至少覆盖草本植物的种子，覆盖厚度为0.5～1厘米，形成第一覆盖层；

S5、使用砾石压在第一覆盖层上形成第二覆盖层，第二覆盖层至少覆盖第一覆盖层的表面积的50％～80％，第二覆盖层的厚度为2～4厘米。

在步骤S1中，采用煤矿区常见的粉煤灰作为抗板结剂，能够增加配方土的通透性和保水性，减少土壤板结度，并结合沙子和荒漠土这两种可以在干旱盐碱土煤矿区就地取材的材料以进一步提高配方土的通透性，同时与生活污泥按照上述比例进行混合，能够提高种植土的氮、磷等营养元素的含量，满足植物生长所需的营养，从而利于植物生长。为了提高配方土的保水性，荒漠土的粒径不超过60目，沙子的粒径不超过60目，粉煤灰的粒径不超过60目，可以是均小于50目，优选的可以是荒漠土、沙子及粉煤灰的粒径均为30目。

在步骤S2中，种植坑的形状和深度以及配方土填平种植坑的方式可以根据具体情况进行合理选择，只要种植坑的深度能够超过盐碱土的厚度，并且配方土所形成党的填充层可以保证植物存活即可，配方土可以恰好填平种植坑，也可以有一定的超出。

为了提高乔木植物的成活率，在步骤S3中，乔木植物包括胡杨、沙枣中的一种或多种，可以是单一种植胡杨或沙枣，也可以是同时种植胡杨和沙枣，还可以是胡杨、沙枣及细叶桉等其他耐旱乔木的间种结构。

为了提高灌木植物的成活率，在步骤S3中，灌木植物包括柽柳、梭梭、枸杞、紫穗槐、柠条、沙棘中的一种或多种，可以是单一种类种植，如只种植梭梭，也可以是混种，还可以包含龙柏等其他耐旱灌木。

为了提高草本植物的成活率，在步骤S3中，草本植物包括高羊茅、黑麦草、披碱草、碱茅、扁穗冰草、高冰草、狗牙根、苇状羊茅、无芒雀麦、鸭茅、紫花苜蓿、沙打旺、红豆草、苦豆子、骆驼蓬中的一种或多种，可以是单一种类种植，如只种植高羊茅，也可以是混种，还可以包含马鞭草等其他耐旱草本植物。

上述乔木植物和灌木植物在刚刚种下时，其根系往往由于运输和栽种会受到损伤，从而降低存活率，为解决该问题，在步骤S3中，乔木植物和灌木植物连同可降解育苗防护筒种植于种植孔内，可降解育苗防护筒可以是由可降解塑料制成，也可以是由可降解纸板制成，在运输和栽种过程中能够保护植物根系即可。为了在保护植物根系的同时可以起一定的防风作用，可降解育苗防护筒可以伸出种植孔的高度为5～10厘米，可以是6～9厘米，优选的为8厘米。

为进一步有效解决因日照强度大、时间持久造成的地表温度过高对植物产生“日灼”的问题，同时为防止因大风引起的土壤侵蚀和对植物的伤害问题，同时便于就地取材，在步骤S5中，所用的砾石为矿区常见的废弃火烧石，废弃火烧石至少具备一个贴地侧面，这个贴地侧面用于贴地并降低风大对土壤，尤其是填充的配方土的侵蚀，贴地侧面的平整度小于5厘米，所述贴地侧面的面积为50～100平方厘米，可以起到较好的保护作用，同时可以为草本植物种子发芽过程提供遮挡作用。

在种植土的土壤表面加盖火烧石的处理后，可有效的降低土壤表面水份蒸发量，降低土壤失水率和地表层温度，从而有效解决因日照强度大、时间持久造成的地表温度过高对植物产生“日灼”的问题，同时可防止因大风引起的土壤侵蚀和对植物的伤害。

为了进一步满足植物生长对水分的需要，在步骤S5之后，还包括步骤S6，如图1所示，即在待种植区种植植物后，采用喷灌或地下渗灌方式为上述乔木植物、灌木植物及草本植物定期补水，喷灌可以采用人工手持水管的方式进行喷灌，也可以铺设管道和喷口，以便于自动化控制，地下渗灌可以采用类似坎儿井的方式进行渗灌，也可以采用铺设地下渗灌管道供水的灌溉方式，以便于对种植土进行充分渗透灌溉。

在有一定降水量的地区，可以利用降雨降雪满足植物所需水分；在降水量匮乏的地区，可采用绿化水或生活污水中的至少一种对上述乔木植物、灌木植物及草本植物定期补水，以便于植物成活。特别是在荒漠土植物营养匮乏的地区，优选使用生活污水作为灌溉水，这样可以补充土壤养分。

因此，在一种优选的实施例中，待恢复区为降雨量在100～200mm的地区，采用降雨降雪对植物进行浇灌；待恢复区为降雨量在30～100mm的地区，采用喷洒或铺设地下渗灌管道供水的方式进行浇灌；优选地，采用生活污水作为水源进行浇灌。

对上述所种植的植物的种植方式，可以根据不同植物的特性选择合适的种植方式。在一种优选的实施例中，采用撒播或条播的方式在待种植区种植植物(如前述的抗旱抗盐碱荒漠植物)。直接采用撒播或条播的方式将草籽等植被种植在待修复矿区以恢复当地的生态环境，简单方便。

针对不同的地区以及不同的气候环境，可以选择在春季或秋季进行播种种植。在一种优选的实施例中，待恢复区为冬季有积雪的区域，采用秋播的方式在待种植区种植植物；或者待恢复区为冬季无积雪的区域，采用春播的方式在待种植区种植植物。在冬季有1～3个月积雪期的煤矿区，适宜采用秋播，在降雪来临之前播种；而在无积雪期的地区，适宜采用春播，播后采用喷灌或地下渗灌浇水，促进种子萌发和生长。

下面将结合具体的实施例来进一步说明本申请的有益效果。

对比例

哈密市某煤矿区，属典型的大陆性气候，年平均气温9.8℃，极端最高气温43℃，极端地表温度65℃，极端最低气温-32℃；年降水量33.8mm，年蒸发量3300mm，年均日照3358小时，无霜期182天。大风沙尘暴频发，瞬间风力可达11级。寸草不生，无植被覆盖。

在荒漠土上挖种植孔，在种植孔内种植乔木植物胡杨、灌木植物梭梭，在以乔木类植物及灌木类植物的根部为圆心一定范围内播种高冰草的种子。

实施例一：

哈密市某煤矿区，属典型的大陆性气候，年平均气温9.8℃，极端最高气温43℃，极端最低气温-32℃；年降水量33.8mm，年蒸发量3300mm，年均日照3358小时，无霜期182天。

具体实施步骤

S1、将荒漠土、沙子、生活污泥、粉煤灰按照6：2：1：1的重量比例混合配制，得到配方土；

S2、挖种植坑，种植坑的深度至少超过盐碱土的厚度，使用配方土填平种植坑形成填充层，再在填充层内挖出种植孔。

S3、在种植孔内种植乔木植物和灌木植物，采用网格进行间作套种，乔木植物选胡杨，灌木植物选梭梭，草本植物选黑麦草和高冰草，乔木植物沿着网格线每边种植10行，株行距3米，形成防护林带；网格内预留区域面积20亩，灌木植物种植于网格内的预留区域内，种植密度为120株/亩，在以乔木类植物及灌木类植物的根部为圆心一定范围内播种草本植物的种子，将可降解育苗防护筒连同育好的胡杨苗或梭梭苗投入种植孔中，可降解育苗防护筒高30cm，内径8cm。可降解育苗防护筒超出种植孔5厘米，将周围的土踏实。

S4、使用配方土至少覆盖草本植物的种子，形成第一覆盖层；

S5、使用砾石压在第一覆盖层上形成第二覆盖层，第二覆盖层至少覆盖第一覆盖层的表面积的60％～70％；

S6、采用喷灌或地下渗灌方式定期补绿化水。

实施例二：

哈密市某煤矿区，属典型的大陆性气候，年平均气温9.8℃，极端最高气温43℃，极端最低气温-32℃；年降水量33.8mm，年蒸发量3300mm，年均日照3358小时，无霜期182天。

具体实施步骤

S1、将荒漠土、沙子、生活污泥、粉煤灰按照5：1：2：1的重量比例混合配制，得到配方土；

S2、挖种植坑，种植坑的深度至少超过盐碱土的厚度，使用配方土填平种植坑形成填充层，再在填充层内挖出种植孔，种植孔深25厘米。

S3、在种植孔内种植乔木植物和灌木植物，采用网格进行间作套种，，乔木植物选沙枣，灌木植物选红柳，草本植物选黑麦草和红豆草，乔木植物沿着网格线每边种植8行且每行均平行于网格线，株行距3米，形成防护林带；网格内预留区域面积20亩，灌木植物种植于预留区域内，种植密度为120株/亩，在沙枣茎基部周围半径一定范围内播种黑麦草，红柳茎基部周围半径一定范围内播种红豆草，将可降解育苗防护筒连同育好的沙枣苗或红柳苗投入种植孔中，可降解育苗防护筒高30cm，内径8cm。可降解育苗防护筒超出种植孔5厘米，将周围的土踏实。

S4、使用配方土至少覆盖草本植物的种子，形成第一覆盖层；

S5、使用砾石压在第一覆盖层上形成第二覆盖层，第二覆盖层至少覆盖第一覆盖层的表面积的60％～70％；

S6、采用喷灌或地下渗灌方式定期补绿化水。

实施例三：

哈密市某煤矿区，属典型的大陆性气候，年平均气温9.8℃，极端最高气温43℃，极端最低气温-32℃；年降水量33.8mm，年蒸发量3300mm，年均日照3358小时，无霜期182天。

具体实施步骤

S1、将荒漠土、沙子、生活污泥、粉煤灰按照5：2：2：1的重量比例混合配制，得到配方土；

S2、挖种植坑，种植坑的深度至少超过盐碱土的厚度，使用配方土填平种植坑形成填充层，再在填充层内挖出种植孔，。

S3、在种植孔内种植乔木植物和灌木植物，采用网格进行间作套种，乔木植物选胡杨，灌木植物选柽柳和梭梭，草本植物选高羊茅和紫花苜蓿，乔木植物沿着网格线每边种植5行，株行距2米，形成防护林带；网格内预留区域面积30亩，其中种植梭梭10亩，柽柳20亩，灌木植物种植于预留区域内，种植密度为120株/亩，胡杨茎基部周围一定范围内播种紫花苜蓿，梭梭茎基部周围一定范围内播种高羊茅，红柳茎基部周围一定范围内播种高羊茅+紫花苜蓿混匀种子，将可降解育苗防护筒连同育好的胡杨苗、梭梭苗或柽柳苗投入种植孔中，可降解育苗防护筒高30cm，内径8cm。可降解育苗防护筒超出种植孔5厘米，将周围的土踏实。

S4、使用配方土至少覆盖草本植物的种子，形成第一覆盖层；

S5、使用砾石压在第一覆盖层上形成第二覆盖层，第二覆盖层至少覆盖第一覆盖层的表面积的60％～70％；

S6、采用喷灌或地下渗灌方式定期补绿化水。

以下是上述对比例和三个实施例中乔木植物、灌木植物的存活率、草本植物的出苗率和种植后一个月草本植物的平均株高的情况对比。

从上述数据可以看出，采用荒漠土、荒漠沙子、生活污泥、粉煤灰及上述间种方法所得的植被存活率、出苗率及株高整体优于无任何添加的处理荒漠土。在使用荒漠土：沙子：生活污泥：粉煤灰为6：2：1.5：0.5的配方土时，植被存活率、出苗率及株高整体较优，说明虽然生活污泥的比例较高会增加氮磷钾等营养物的浓度，但荒漠土、沙子等成分所提供的通透性和存水性也是决定植物生长情况的重要因素。

本申请实施例采用上述方法，具备以下技术效果：(1)采用乔木，与灌木和草本植物形成“窄林带、网格”的植物种植布局搭配，可以有效抵御风沙和干热风对灌木和草本植物的危害；(2)采用挖种植坑、填埋配方土的方式种植，既可以就地取材利用废弃物，为植物补充氮、磷等养分，也可以有效避免盐碱层因补水形成的塌陷，对植物的伤害；(3)将煤矿矿区常见的荒漠土与沙子、生活污泥和粉煤灰按照一定的比例混合，既可有效增加荒漠土的通透性和保水性能，达到酸碱中和，降低总盐含量，也可防止土壤板结；(4)通过采用可降解育苗防护筒可以为乔木和灌木茎基部提供良好的微环境，即降低局部地表温度、保湿、防风沙、防小动物啃食等；同时采用砾石压在覆盖种子的配方土上，可为草本植物种子提供良好的微环境，即降低地表温度危害、保湿、防风沙、防土壤风蚀等，促进萌发生长。(5)采用将草本植物主要播种在乔木和灌木茎基部周围的方法，即可减少基部周围的风蚀，降温保湿，也可改善土壤并为乔灌木提供肥料，加快生态恢复。

以上所述的具体实例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将荒漠土、沙子、生活污泥、粉煤灰按照5～6：1～2：1～2：0.5～1的重量比例混合配制，得到配方土；

S2、挖种植坑，所述种植坑的深度至少超过盐碱土的厚度，使用所述配方土填平所述种植坑形成填充层，在所述填充层内挖出种植孔；

S3、在所述种植孔内种植乔木植物和灌木植物，所述植乔木植物依照网格结构进行种植，所述乔木植物沿着所述网格的网格线种植5～10行并形成所述网格结构，所述乔木植物的株行距2～3米；所述网格结构的内部为预留区域，每个所述网格结构内的所述预留区域的面积为10～150亩，所述灌木植物种植于所述预留区域内，种植密度为100～200株/亩，再以所述乔木类植物及所述灌木类植物的根部为圆心，半径为25～50厘米的范围内播种草本植物的种子50～100粒；

S4、使用所述配方土至少覆盖所述草本植物的种子，覆盖厚度为0.5～1厘米，形成第一覆盖层；

S5、使用砾石压在所述第一覆盖层上形成第二覆盖层，所述第二覆盖层至少覆盖所述第一覆盖层的表面积的50％～80％，所述第二覆盖层的厚度为2～4厘米。

2.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S3中，所述乔木植物包括胡杨、沙枣中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S3中，所述灌木植物包括柽柳、梭梭、枸杞、紫穗槐、柠条、沙棘中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在步骤S3中，所述草本植物至少包括高羊茅、黑麦草、披碱草、碱茅、扁穗冰草、高冰草、狗牙根、苇状羊茅、无芒雀麦、鸭茅、紫花苜蓿、沙打旺、红豆草、苦豆子、骆驼蓬中的一种。

5.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S1中，所述荒漠土的粒径不超过60目，所述沙子的粒径不超过60目，所述粉煤灰的粒径不超过60目。

6.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S3中，所述乔木植物及所述灌木植物连同可降解育苗防护筒种植于所述种植孔内。

7.如权利要求6所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，所述可降解育苗防护筒伸出所述种植孔的高度为5～10厘米。

8.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S5中，所述砾石为废弃火烧石，所述废弃火烧石至少具备一个贴地侧面，所述贴地侧面的平整度小于5厘米，所述贴地侧面的面积为50～100平方厘米。

9.如权利要求1所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S5之后还包括下列步骤：

S6、采用喷灌或地下渗灌方式为所述乔木植物、所述灌木植物及所述草本植物定期补水。

10.如权利要求9所述的适用于干旱盐碱土煤矿区的植被种植方法，其特征在于，在S6中，为所述乔木植物、所述灌木植物及所述草本植物所补的水至少来自于绿化水或生活污水中的一种。

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