豆科牧草在煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

羅晶

摘 要 豆科牧草又被稱(chēng)之為豆科草類(lèi)，分布廣泛，對(duì)溫度、濕度的要求不高，可以顯著改善土壤性質(zhì)，在煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)上，具有其他植物不可替代的作用。本文分析了煤礦廢棄地的環(huán)境負(fù)效應(yīng)，并探討豆科牧草在煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用方式。

關(guān)鍵詞 豆科牧草 煤礦廢棄地 生態(tài)修復(fù)? 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展下，由于煤礦過(guò)度開(kāi)發(fā)造成的生態(tài)破壞、環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，近年來(lái)，各個(gè)地區(qū)加大了煤礦治理工作，但是在煤礦廢棄地上，卻缺乏科學(xué)的修復(fù)措施，導(dǎo)致大量土地拋荒，嚴(yán)重影響了地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。煤礦廢棄地會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境化學(xué)效應(yīng)、環(huán)境生物效應(yīng)以及環(huán)境物理效應(yīng)，探討煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)措施，對(duì)于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極作用和價(jià)值。

1煤礦廢棄地環(huán)境負(fù)效應(yīng)

我國(guó)有著豐富的煤礦資源，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)有礦山數(shù)量約有8000座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)人經(jīng)營(yíng)礦山數(shù)量有26萬(wàn)座，煤礦資源為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，但是，煤炭資源枯竭后，對(duì)于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境也造成了負(fù)面影響。數(shù)據(jù)顯示，在全國(guó)范圍內(nèi)，煤礦廢棄地面積達(dá)到了288萬(wàn)公頃，這一數(shù)據(jù)每年都在擴(kuò)大，大量的煤礦廢棄地毀壞農(nóng)田、草原、森林，造成土地干旱化、水土流失等嚴(yán)重后果，也帶來(lái)了土壤、水土和空氣污染，在短期內(nèi)，很難消除。根據(jù)測(cè)算，煤礦廢棄地廢石堆造成的污染將會(huì)超過(guò)500年，與之相關(guān)的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到了90億元。煤礦廢棄地的環(huán)境負(fù)效應(yīng)表現(xiàn)在幾個(gè)方面：

水環(huán)境負(fù)效應(yīng)：如矸石山淋濾污染、含水層水質(zhì)惡化、沉陷洼地積水、礦區(qū)供水矛盾等;

巖土環(huán)境負(fù)效應(yīng)：如地面裂縫、滑坡、廢石場(chǎng)邊坡失穩(wěn)、崩塌等;

地貌景觀負(fù)效應(yīng)：如植被破壞、礦山地質(zhì)災(zāi)害、山巖裸露等;

土地資源負(fù)效應(yīng)：如土地沙漠化、水土流失、壓站土地、土壤污染等;

大氣環(huán)境負(fù)效應(yīng)：排土場(chǎng)、煤矸石山揚(yáng)塵以及礦區(qū)沙塵暴。

煤礦廢棄地是一個(gè)開(kāi)放、復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，我國(guó)煤礦資源分布廣泛，類(lèi)型繁多，不同地區(qū)的煤礦廢棄地礦山問(wèn)題也有顯著差異，在煤礦廢棄地的治理上，生態(tài)治理是一種行之有效的方式，將豆科牧草應(yīng)用在煤礦廢棄地治理上，可以有效消除煤礦廢棄地的負(fù)效應(yīng)，做到標(biāo)本兼治。

2豆科牧草在煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

豆科牧草又被稱(chēng)之為豆科草類(lèi)，在世界各地都有廣泛分布，如三葉草、苜蓿、紅豆草、草木犀、紫云英等，多為草木，也有灌木、半灌木、藤本植物，根系發(fā)達(dá)，能夠深入地下，對(duì)溫度、濕度的要求不高，廣泛應(yīng)用于庭院綠化、保持水土以及防風(fēng)固沙等領(lǐng)域。以紫花苜蓿為例，其適應(yīng)范圍廣泛、抗逆性理想，可以生長(zhǎng)在各種土壤環(huán)境與氣候中，根系發(fā)達(dá)，能夠?yàn)橥寥捞峁┴S富的有機(jī)物，也可以從土壤深層吸收鈣素，改善土壤性質(zhì)，形成團(tuán)粒，其枝葉繁茂，覆蓋面積廣泛，是多年生植物，將其應(yīng)用在煤礦廢棄地修復(fù)中，能夠起到改善土壤性質(zhì)、防止沖刷、減少水土流失的作用。

我國(guó)在豆科牧草的栽培上，有悠久歷史，在國(guó)家開(kāi)始實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略后，在國(guó)外引入了各種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)豆科木材，當(dāng)前，豆科牧草在煤礦廢棄地治理中的應(yīng)用也逐步成熟。

2.1豆科牧草在煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用方法

2.1.1土壤改良

土壤改良是對(duì)土壤中存在的各種不良性狀進(jìn)行處理，以此來(lái)提高肥力、增產(chǎn)增收，改善土壤環(huán)境。在煤礦廢棄地中，磷含量中等、水解氮與有機(jī)質(zhì)含量不高、重金屬污染大，在土壤改良上，可以采用幾種方式：

復(fù)墾土改良：在種植了豆科牧草后，少量多次施以磷肥和氮肥，逐漸提高土壤肥力。還可以在土壤中施加有機(jī)肥料，如糞便、生活垃圾、堆制綠肥，這類(lèi)肥料來(lái)源廣泛，對(duì)土壤有良好的改良效果。同時(shí)，還可以通過(guò)白三葉、紫花苜蓿、黃花草木樨幾類(lèi)豆科牧草來(lái)修復(fù)煤礦廢棄地土壤，可以顯著降低土壤的重金屬污染。

2.1.2矸石土改良

矸石土土壤肥力差，結(jié)構(gòu)以非活性孔隙為主，汗水量少，是修復(fù)工作的難點(diǎn)，缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物生長(zhǎng)困難。因此，可以種植豆科牧草，施以磷肥、氮肥、鉀肥，并施加有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)具有良好的膠結(jié)作用，能夠改變矸石土顏色，也為微生物活動(dòng)提供良好的環(huán)境。

2.1.3植被修復(fù)

煤礦廢棄地土壤結(jié)構(gòu)不佳，缺乏植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，重金屬污染嚴(yán)重，治理難度高，在具體修復(fù)上，需要分析重金屬污染情況，并選擇適宜的豆科牧草，以便讓矸石地能夠在短期恢復(fù)肥力。

2.2修復(fù)技術(shù)方法的應(yīng)用

在煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)上，需要考慮諸多因素，相當(dāng)一部分煤礦廢棄地與畜牧地距離不遠(yuǎn)，在選擇修復(fù)方式上，要基于畜牧生產(chǎn)、園區(qū)規(guī)劃來(lái)選擇技術(shù)方法，將經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益以及社會(huì)效益整合。在具體應(yīng)用上，也要對(duì)礦區(qū)進(jìn)行科學(xué)的區(qū)域劃分，目前，常見(jiàn)的修復(fù)技術(shù)方法有幾類(lèi)：

2.2.1生態(tài)農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖模式

生態(tài)農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖模式即應(yīng)用兩種或兩種以上的豆科牧草進(jìn)行修復(fù)，在廢棄地土地肥力提升、重金屬污染改善后，即可應(yīng)用生態(tài)農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖模式，種植紫花苜蓿、玉米、黃花黃木樨等植物，構(gòu)建出“養(yǎng)殖-種植”循環(huán)的生態(tài)基地。在生態(tài)基地中，以牛糞、羊糞等作為農(nóng)作物生長(zhǎng)基質(zhì)，豆科牧草、玉米秸稈又可以作為牲畜飼料，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用。

2.2.2生態(tài)景觀種植模式

生態(tài)景觀種植模式即根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、煤礦廢棄地環(huán)境來(lái)劃分為“景觀區(qū)”、“防護(hù)區(qū)”、“生態(tài)區(qū)”幾個(gè)區(qū)域。

景觀區(qū)：在景觀區(qū)植物的選擇上，需要根據(jù)土壤環(huán)境來(lái)確定，其中，矸石區(qū)、復(fù)墾區(qū)金屬污染大，在選擇景觀區(qū)植物時(shí)，需要優(yōu)先選擇垂柳、油松、玫瑰、榆樹(shù)等具有抑菌、修復(fù)功能的植物，建立隔離帶。建立景觀區(qū)，可以有效緩解大氣污染，還能調(diào)節(jié)區(qū)域氣候，遮蔽不良景觀。

防護(hù)區(qū)：煤礦廢棄區(qū)土壤包括“林地土壤”、“矸石土”、“復(fù)墾土”幾種類(lèi)型，在選擇防護(hù)區(qū)植物時(shí)，要充分考慮到幾種土壤條件的需求。其中，林地土壤肥力較好，污染小，適合種植的豆科牧草廣泛，矸石土與復(fù)墾土污染嚴(yán)重，要選擇耐性好的豆科牧草，一方面，豆科牧草生物量要大，有巨大根系和較長(zhǎng)的生長(zhǎng)周期，可以在土壤內(nèi)部形成發(fā)達(dá)根系，吸收土壤中的污染物。

生態(tài)區(qū)：在生態(tài)區(qū)，可以選擇的植物類(lèi)型較多，除了一般的豆科牧草之外，還可以搭配種植樟子松、新疆楊、油松等具有防風(fēng)固沙效果的植物，并進(jìn)行一定的修飾整理，煤礦煤礦廢棄地環(huán)境。

2.3豆科牧草的管理

在播種后，要嚴(yán)格按照豐產(chǎn)田標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展田間管理工作，包括“灌溉”、“排水”、“除草”、“中耕”、“病蟲(chóng)害防治”等，其中又以病蟲(chóng)害防治為重點(diǎn)，病蟲(chóng)害防治要做到徹底、及時(shí)，定期除草。

2.4生態(tài)景觀的營(yíng)造

豆科牧草在煤礦廢棄地修復(fù)中的應(yīng)用還要考慮到生態(tài)景觀營(yíng)造問(wèn)題，利用綠地植物優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建出包括豆科牧草、森林、雨水花園、綠道于一體的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，從而提高土質(zhì)，引入綠色技術(shù)、循環(huán)再利用場(chǎng)地資源。在綠色廊道、道路之間形成“線”，將水系、濕地組成“面”，構(gòu)建綠色骨架，這不僅可以改善土壤質(zhì)量，還可以發(fā)揮出水環(huán)境的作用。除此之外，還可以設(shè)置生態(tài)雨水搜集器、透水砂石路面，科學(xué)引流雨水，構(gòu)建出彈性景觀。

3結(jié)語(yǔ)

煤礦資源曾經(jīng)為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步提供了穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)基礎(chǔ)，但是其造成的環(huán)境問(wèn)題也非常深遠(yuǎn)，對(duì)于煤礦廢棄地，需要采用科學(xué)有效的生態(tài)恢復(fù)措施。要解決上述問(wèn)題，需要對(duì)煤礦廢棄地組分關(guān)系進(jìn)行分析。豆科牧草根系發(fā)達(dá)，對(duì)于煤礦廢棄地的修復(fù)具有其他植物不可替代的作用，在具體應(yīng)用上，需要充分考慮到各地的生態(tài)條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，將豆科牧草與其他植物搭配使用，建立生態(tài)修復(fù)植物群落，做好田間管理工作，以此來(lái)發(fā)揮出豆科牧草的生態(tài)效用。當(dāng)前，豆科牧草在我國(guó)煤礦廢棄地修復(fù)上的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，相信在研究的深入下，其應(yīng)用范圍也會(huì)日漸廣泛。相關(guān)人員要對(duì)此予以高度重視，多方獲取經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合礦區(qū)情況來(lái)選擇適宜的豆科牧草，促進(jìn)煤礦廢棄地科學(xué)、合理的轉(zhuǎn)變。

基金項(xiàng)目：衡陽(yáng)市科技計(jì)劃指導(dǎo)性項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：S2018F9031018290。

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