CN114793523A - 一种人工促进石质矿山植被恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工促进石质矿山植被恢复方法，涉及生态修复技术领域。方法包括以下步骤：将客土喷射到石质矿山表面，每喷射10～20cm厚度的客土后，向客土层表面喷施土壤增强剂至客土层表面全部润湿，重复此步骤3～5次，客土层总厚度(包括覆盖黏土混合物层和喷射客土层)为50～70cm；土壤增强剂原料包括海藻酸钠、大豆分离蛋白、乙醇、羧甲基纤维素钠、表面活性剂和去离子水。本发明方法能够提升土壤本身的抗蚀性以及土壤与山体的结合强度，减少矿山绿化初期的水土流失，提升矿山植被的恢复速度，尤其是提高了土壤薄且贫瘠的石质矿山移栽植株的成活率，人工促进了立地条件较差的石质矿山植被的恢复速度。

Description

一种人工促进石质矿山植被恢复方法

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，特别是涉及一种人工促进石质矿山植被恢复方法。

背景技术

石料过度开采对山体破坏严重，导致山体裸露，土层积薄，山体断崖明显，局部偶有落石。这一方面与周边环境不协调，另一方面对区域内生态系统和物种多样性造成破坏，还影响山体防护功能。因此，需要对裸露山体进行复绿，一方面可以增加物种多样化，另一方面可以防止水土流失，避免落石，提升山体安全性。然而，目前在矿区进行良好环境重建的方法比较单一，一般是鱼鳞坑结合覆盖营养土，但是此种方法在矿山复绿初期由于树种移栽时间短，根系不够发达，水土固持能力有限，易导致矿山表土层与矿山山体结合不牢固，在下雨或者重力侵蚀作用下导致水土流失，影响矿山植被恢复效果。

发明内容

基于上述内容，本发明提供一种人工促进石质矿山植被恢复方法，通过在喷播客土过程中喷施土壤增强剂(每喷播10～15cm客土层后喷施土壤增强剂，以客土层表面全部湿润为喷施完成标准)，在提高土壤中营养成分的同时，提高土壤团聚体比例，增强土壤抗蚀性，增加与山体的粘结力，避免矿山复绿初期的水土流失，加速矿山植被恢复。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种人工促进石质矿山植被恢复方法，包括以下步骤：

将客土喷射到石质矿山表面，每喷射10～20cm厚度的客土后，向客土层表面喷施土壤增强剂至客土层表面全部润湿，重复此步骤3～5次，客土层总厚度为50～70cm；

按质量总份数为100计，所述土壤增强剂原料包括：海藻酸钠8～10份，大豆分离蛋白10～15份，乙醇1.5～2.5份，羧甲基纤维素钠1.5～2.5份，表面活性剂1～2份，去离子水余量。

少量的乙醇不会影响大豆分离蛋白稳定性，并且还能够起到渗透剂的作用，增强土壤增强剂对土壤的渗透效果。

进一步地，喷射客土前包括修整石质矿山坡面以及覆盖黏土混合物的步骤，所述客土层与黏土混合物层的总厚度为50～70cm；所述黏土混合物为黏土与有机肥按质量比7:3混合的混合物。黏土混合物起到促进移栽植物生根、提高移栽植物成活率的作用。

所述有机肥为人畜粪便以任意比例混合后发酵处理的腐熟肥。

进一步地，所述修整石质矿山坡面以及覆盖黏土混合物的步骤具体为：

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下；

步骤2，喷施土壤增强剂至坡面表面全部润湿；

步骤3，在石质矿山表面覆盖5～8cm厚度的黏土混合物；

步骤4，喷施土壤增强剂至黏土混合物表面全部润湿。

进一步地，喷射客土至客土层总厚度为50～70cm后移栽植被。

进一步地，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。

十二烷基磺酸钠属于阴离子表面活性剂，能够增强土壤增强剂的渗透性。

进一步地，所述土壤增强剂的制备方法包括以下步骤：

将大豆分离蛋白以外的其他原料全部混合搅拌进行反应，得到混合料；

向所述混合料中加入大豆分离蛋白，搅拌均匀得到所述土壤增强剂。

进一步地，所述搅拌的转速为150～250r/min。

进一步地，所述反应的时间为0.5～1.5h。

本发明公开了以下技术效果：

本发明所采用的土壤增强剂能够增加土壤渗透性、提高土壤团聚体稳定性。同时，在土壤表面形成一层薄薄的保护层，使土壤成为一个整体，增强土壤抗蚀性，且不影响土壤的透气性。本发明的土壤增强剂还能够减缓土壤水分蒸发，具有良好的保水效果，从而促进植物生长。

本发明方法能够提升土壤本身的抗蚀性以及土壤与山体的结合强度，减少矿山复绿初期的水土流失，提升矿山植被的恢复速度，尤其是增强了土层薄且土壤贫瘠的石质矿山移栽植株的成活率，人工促进了立地条件较差的石质矿山植被恢复的速度。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

本发明实施例中所用黏土混合物为黏土与有机肥按质量比7:3混合的混合物。有机肥为人畜粪便以任意比例混合后发酵处理的腐熟肥。

实施例1土壤增强剂的制备

准备原料：按总质量份数为100计，原料由海藻酸钠9份，大豆分离蛋白12份，乙醇2份，羧甲基纤维素钠2份，十二烷基磺酸钠1.5份，去离子水余量组成。

制备方法：将上述原料除大豆分离蛋白以外的其他原料全部混合，180r/min搅拌反应1h，得到混合料；向上述混合料中加入大豆分离蛋白，180r/min搅拌均匀得到土壤增强剂。

实施例2土壤增强剂的制备

准备原料：按总质量份数为100计，原料由海藻酸钠8份，大豆分离蛋白15份，乙醇2.5份，羧甲基纤维素钠1.5份，十二烷基磺酸钠2份，去离子水余量组成。

制备方法：同实施例1。

实施例3土壤增强剂的制备

准备原料：按总质量份数为100计，原料由海藻酸钠10份，大豆分离蛋白10份，乙醇1.5份，羧甲基纤维素钠2.5份，十二烷基磺酸钠1份，去离子水余量组成。

制备方法：同实施例1。

实施例4土壤增强剂的制备

准备原料：按总质量份数为100计，原料由海藻酸钠9份，大豆分离蛋白13份，乙醇2.2份，羧甲基纤维素钠2.2份，十二烷基磺酸钠1.8份，去离子水余量组成。

制备方法：同实施例1。

实施例5石质矿山植被恢复

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下(55°)。

步骤2，喷施实施例1制备的土壤增强剂至坡面表面全部润湿。

步骤3，在石质矿山表面覆盖5cm厚度的黏土混合物。

步骤4，喷施实施例1制备的土壤增强剂至黏土混合物表面全部润湿。

步骤5，利用混凝土喷射机将客土喷射到黏土混合物上，每喷射厚度20cm的客土后喷施实施例1制备的土壤增强剂至客土表面全部润湿，重复此步骤3次后客土厚度总共为65cm。

步骤6，移栽乡土树种。

实施例6石质矿山植被恢复

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下(50°)。

步骤2，喷施实施例2制备的土壤增强剂至坡面表面全部润湿。

步骤3，在石质矿山表面覆盖8cm厚度的黏土混合物。

步骤4，喷施实施例2制备的土壤增强剂至黏土混合物表面全部润湿。

步骤5，利用混凝土喷射机将客土喷射到黏土混合物上，每喷射厚度15cm的客土后喷施实施例2制备的土壤增强剂至客土表面全部润湿，重复此步骤4次后客土厚度总共为68cm。

步骤6，移栽乡土树种。

实施例7石质矿山植被恢复

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下(55°)。

步骤2，喷施实施例3制备的土壤增强剂至坡面表面全部润湿。

步骤3，在石质矿山表面覆盖6cm厚度的黏土混合物。

步骤4，喷施实施例3制备的土壤增强剂至黏土混合物表面全部润湿。

步骤5，利用混凝土喷射机将客土喷射到黏土混合物上，每喷射厚度15cm的客土后喷施实施例3制备的土壤增强剂至客土表面全部润湿，重复此步骤4次后客土厚度总共为66cm。

步骤6，移栽乡土树种。

实施例8石质矿山植被恢复

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下(58°)。

步骤2，喷施实施例4制备的土壤增强剂至坡面表面全部润湿。

步骤3，在石质矿山表面覆盖7cm厚度的黏土混合物。

步骤4，喷施实施例4制备的土壤增强剂至黏土混合物表面全部润湿。

步骤5，利用混凝土喷射机将客土喷射到黏土混合物上，每喷射厚度15cm的客土后喷施实施例4制备的土壤增强剂至客土表面全部润湿，重复此步骤5次后客土厚度总共为67cm。

步骤6，移栽乡土树种。

对比例1

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下(53°)。

步骤2，在石质矿山表面覆盖5cm黏土混合物。

步骤3，利用混凝土喷射机将客土喷射到黏土混合物上，每次喷射厚度20cm的客土，重复此步骤3次后客土厚度为65cm。

步骤4，移栽乡土树种。

验证例

在位于山东省泰安市东平县金山露天废弃石灰石矿山裸露区划分区域分别标记为A、B、C、D、E，其中，A区域按照实施例5的方法进行植被恢复，B区域按照实施例6的方法进行植被恢复，C区域按照实施例7的方法进行植被恢复，D区域按照实施例8的方法进行植被恢复，E区域按照对比例1的方法进行植被恢复；移栽植被为白皮松和侧柏，各区域移栽方法及管理方式相同。在移栽后的第3天模拟降雨(中雨，1小时降雨量3mm)，每次降雨2小时，每隔4天后重复模拟一次，一个月后观察白皮松和侧柏成活率，结果如表1所示。

表1

	成活率(％)
		A	85％
B	100％
		C	95％
D	93％
		E	50％

由表1能够看出，本发明促进石质矿山植被恢复方法提高了矿山表土层与矿山山体的结合强度，大幅度减少了下雨或者重力侵蚀作用下导致的水土流失，提高了立地条件差的石质矿山植被恢复速度。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

将客土喷射到石质矿山表面，每喷射10～20cm厚度的客土后，向客土层表面喷施土壤增强剂至客土层表面全部润湿，重复此步骤3～5次，客土层总厚度为50～70cm；

按质量总份数为100计，所述土壤增强剂原料包括：海藻酸钠8～10份，大豆分离蛋白10～15份，乙醇1.5～2.5份，羧甲基纤维素钠1.5～2.5份，表面活性剂1～2份，去离子水余量。

2.根据权利要求1所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，喷射客土前包括修整石质矿山坡面以及覆盖黏土混合物的步骤，所述黏土混合物为黏土与有机肥按质量比7:3混合的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，所述修整石质矿山坡面以及覆盖黏土混合物的步骤具体为：

步骤1，根据地势修整石质矿山坡面，将坡度降至60°以下；

步骤2，喷施土壤增强剂至坡面表面全部润湿；

步骤3，在石质矿山表面覆盖5～8cm厚度的黏土混合物；

步骤4，喷施土壤增强剂至黏土混合物表面全部润湿。

4.根据权利要求1所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，喷射客土至客土层总厚度为50～70cm后移栽植被。

5.根据权利要求1所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。

6.根据权利要求1所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，所述土壤增强剂的制备方法包括以下步骤：

将大豆分离蛋白以外的其他原料全部混合搅拌进行反应，得到混合料；

向所述混合料中加入大豆分离蛋白，搅拌均匀得到所述土壤增强剂。

7.根据权利要求6所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，所述搅拌的转速为150～250r/min。

8.根据权利要求6所述的一种人工促进石质矿山植被恢复方法，其特征在于，所述反应的时间为0.5～1.5h。