郴州地區(qū)礦業(yè)廢棄地及礦山邊坡植被恢復(fù)技術(shù)

張素娟，黃智凱，李亞敏

（湘南學(xué)院美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，湖南 郴州 423000）

礦業(yè)廢棄地是指為采礦活動(dòng)所破壞的，非經(jīng)治理而無法使用的土地［1］。根據(jù)其來源可分為3種類型：一是剝離表土，開采的廢石及低品位礦石，煤矸石堆積形成的廢石堆廢棄地；二是隨著礦物開采形成的大量采空區(qū)及塌陷區(qū)；三是利用各種分選方法分選出精礦物后的剩余物排放形成的尾礦廢棄地［2］。礦業(yè)廢棄地侵占耕地、污染河流，成為嚴(yán)重的污染源頭，因此，礦業(yè)廢棄地急需治理。郴州礦業(yè)廢棄地的治理措施主要包括物理治理、化學(xué)工程治理和植物生態(tài)治理。這3種方式比較起來，植物生態(tài)治理無疑是最為生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的方式。

從郴州礦山的實(shí)際情況來看，陡峭的礦山邊坡原本無法生長植物，而采取生態(tài)防護(hù)措施，促使邊坡得到綠化美化，同時(shí)也可在一定程度上起到保持水土的作用。我們通過分析郴州地區(qū)礦業(yè)廢棄地及礦山邊坡的特點(diǎn)，探討其植被恢復(fù)技術(shù)。

1 礦業(yè)廢棄地植被恢復(fù)技術(shù)

1.1 植被基質(zhì)的改良

1.1.1 更換表土 更換表土是植物種植前的準(zhǔn)備工作。首先去除礦業(yè)廢棄地表層的廢石、煤矸石、尾砂等，然后將適合于植物生長的土壤覆蓋到受污染的地區(qū)。覆土厚度應(yīng)根據(jù)栽植植物的類型來確定。表土更換過程中，應(yīng)盡量保持土壤自身的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分，以保證植物的正常生長。

1.1.2 垃圾的處理 垃圾富含養(yǎng)分，能為植物生長提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，因此，垃圾也可用來覆蓋礦業(yè)廢棄地。垃圾覆蓋的厚度可根據(jù)實(shí)際情況和種植目標(biāo)來確定。若廢棄地含有較高的毒性，覆蓋厚度必須達(dá)到50 cm以上；如果只需種植草本植物，覆蓋厚度只需要20 cm即可。郴州市的礦業(yè)廢棄地主要集中在有色金屬園區(qū)，特別是東河、西河兩大區(qū)域，以重金屬污染為主。為防止重金屬因毛細(xì)管作用向上遷移影響植物生長，進(jìn)而最終導(dǎo)致植被的退化，在垃圾覆蓋前需要增加1層低活性、顆粒物質(zhì)作為隔離層。

1.1.3 填土造林 一般來說，煤礦廢棄地多為采空區(qū)或塌陷區(qū)，這些廢棄地有大量的粉煤灰。在煤礦采空區(qū)或塌陷區(qū)，可將粉煤灰填入其中，然后再覆蓋30～40 cm的黃土，栽植圓柏、側(cè)柏、馬尾松、冬青、夾竹桃、枸骨、臭椿、刺槐、柳樹、泡桐、苦楝、構(gòu)樹等樹種，進(jìn)行造林。

1.1.4 微生物處理 對(duì)重金屬含量較低的廢棄地，可利用生物固氮作用改良土壤進(jìn)行植被重建工作。豆科植物的根瘤共生體系具有極高的固氮效益，一般改良廢棄地引入的固氮植物有紅三葉草、白三葉草、榿木、洋槐等。對(duì)重金屬含量較高、毒性較強(qiáng)的廢棄地，必須先解除毒性，如摻入一定比例的污水污泥等，保證植物結(jié)瘤固氮效益。

菌根能夠有效利用基質(zhì)中的磷，而且不受尾砂中重金屬的毒害。將菌根接種于相應(yīng)的共生樹種，在一定程度上可改良廢棄地的生境，提高尾砂上植物的適應(yīng)性，促進(jìn)其定居。

1.2 植物的選擇與栽種

1.2.1 選擇原則 礦業(yè)廢棄地的植被恢復(fù)，關(guān)鍵在于對(duì)土壤的分析。通過分析廢棄地的污染元素，分析土壤的物化、生化性質(zhì)，研究土壤的pH、地表水、通氣性、土壤氮素及土壤溫度等，最終確定合適的植物種群。植物種群的選擇必須遵守3個(gè)基本原則：一是選擇生長快、適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性好的植物；二是優(yōu)先選擇固氮植物和當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土植物和先鋒樹種；三是考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

草本植物中推薦使用禾本科與豆科植物，這類植物生命力強(qiáng)、耐貧瘠、生長迅速，非常適合礦業(yè)廢棄地的生態(tài)環(huán)境，如狗牙根、白三葉草、紫云英等。木本植物中較適宜的樹種有馬尾松、圓柏、側(cè)柏、樟樹、女貞、冬青、珊瑚樹、廣玉蘭、石楠、夾竹桃、枸骨、臭椿、法桐、旱柳、白毛楊、丁香、刺槐、樸、榆、皂莢、泡桐、苦楝、構(gòu)樹等。

1.2.2 栽種技術(shù) 一般來說，礦業(yè)廢棄地中的植物種植技術(shù)有3種：一是在廢棄地上直接栽植鄉(xiāng)土植物；二是改良廢棄地基質(zhì)后栽植耐性高的植物；三是對(duì)廢棄地做表層處理后栽植合適的植物。

總之，要首先通過調(diào)查礦業(yè)廢棄地的污染類型和理化性質(zhì)，再篩選合適的植物品種和種植方式。在綠化過程中，要注意植物品種的合理搭配，促進(jìn)種群間的互補(bǔ)而形成穩(wěn)定的植物群落。初期要加強(qiáng)管理，做好灌溉、施肥等工作，促使植物種群形成有效的自我維持生態(tài)系統(tǒng)。隨著自我維持生態(tài)系統(tǒng)的建立和穩(wěn)定，管理強(qiáng)度可逐年降低。

2 礦山邊坡植被恢復(fù)技術(shù)

2.1 邊坡分類

①根據(jù)邊坡與地面的夾角來分：小于30°為緩坡；30～45°為斜坡；大于45°為陡坡。②按坡面的材質(zhì)成分來分：可分為巖石坡面、土石坡面、土質(zhì)坡面。在實(shí)際工程項(xiàng)目中，邊坡往往是由多種類型組合而成。

2.2 綠化方式

礦山邊坡綠化的關(guān)鍵在于在大角度的坡面上為植物提供生長條件，如固定的土壤、水、肥料等，也就是如何客土。邊坡綠化有噴播綠化、植生袋噴播綠化、纖維綠化、框格客土綠化、攀沿植物綠化等多種方式。

2.2.1 噴播綠化法 噴播綠化法包括掛網(wǎng)噴播及普通噴播2種。掛網(wǎng)噴播綠化法工藝相對(duì)簡單，成本低廉，在坡面覆掛鐵絲網(wǎng)就能較好的控制水土流失。缺點(diǎn)是不具備護(hù)坡功能，耐旱性也較差。

2.2.2 植生袋噴播綠化法 植生袋噴播綠化法可根據(jù)不同的場地條件生產(chǎn)出不同規(guī)格的植生袋，同時(shí)也可將不同植物品種進(jìn)行混播，使得生長出的植物抗病蟲害、抗逆性更強(qiáng)，形成喬、灌、草共生的原生態(tài)群落。

2.2.3 纖維綠化法 將纖維與肥料、種子等用有機(jī)膠膠結(jié)，噴射到邊坡坡面，改善路基邊坡因常年受到雨水沖刷變形破壞或風(fēng)化剝落狀況，減少雨水沖刷及侵蝕作用，從而強(qiáng)化土壤的黏結(jié)力，提高邊坡的穩(wěn)定性和景觀效果。但該方法成本較高。

2.2.4 框格客土綠化法 框格客土綠化法只適合于小于30°的邊坡。該方法工藝簡單、造價(jià)低、綠化效果好。

2.2.5 利用攀沿植物綠化 在適合栽植植物的緩坡、低矮邊坡地帶，可直接在其坡腳設(shè)置種植槽，栽植攀沿植物，或在坡頂栽植垂吊植物進(jìn)行綠化。植物可選擇爬山虎、扶芳藤、藤本月季、絡(luò)石、常春藤、凌霄、紫藤、金銀花、迎春等。

2.3 植物的選擇

為了使邊坡綠化形成四季長青的景觀效果，在植物品種的選擇上要符合要求。在選擇灌木類植物時(shí)應(yīng)以常綠植物為主，同時(shí)要有一定的耐旱、抗貧瘠土壤的能力。豆類可選擇大翼豆、白三葉；灌木可選擇胡枝子、紫穗槐、決明、木蘭、火棘、小葉女貞、胡頹子、糯米條等。選擇草種時(shí)應(yīng)注意暖季型與冷季型草種相結(jié)合，暖季型草種主要有百慕大、馬唐、狗尾草、狗牙根；冷季型草種主要有黑麥草、高羊茅等。

［1］ GEMMELL R P.工業(yè)廢棄地上的植物定居［M］.倪彭年，李鈴英，譯.北京：科學(xué)出版社，1987.

［2］ 莫測輝，蔡全英，王江海.城市污泥在礦山廢棄地復(fù)墾的應(yīng)用探討［J］. 生態(tài)學(xué)雜志，2001，20（2）：44-47.