CN111919680A - 矿山高陡坡种植复绿方法 - Google Patents
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Abstract
本方法公开了一种矿山高陡坡种植复绿方法，施工时，首先在坡面上间隔打出种植孔，种植孔中部放置透水花管，并在透水花管内填充碎石；在透水花管外壁与种植孔内壁之间的空腔内填充添加有保水剂的耕作土；选择耐旱植物种植于耕作土中。本方法方法简单，复绿效果好。通过在矿山高陡坡坡面人工打种植孔，种植孔内放置填满碎石的透水花管，花管外壁至打孔岩壁之间填满耕作土，形成高陡坡双孔种植结构，为植物生长提供了所需的生存环境；通过种植适应矿地生态环境的耐旱植物，逐步实现矿山高陡坡生态恢复和安全生产。
Description
技术领域
本方法涉及矿山生态恢复，尤其是涉及一种矿山高陡坡种植复绿方法。
背景技术
中国是矿产资源大国，伴随着中国经济快速发展的整个过程,矿山也被持续大量的进行开采，虽然为经济发展做出了重要贡献，但与此同时，采矿活动本身及其带来的“三废”污染问题也严重破坏了矿山周围的生态环境。
矿山荒地主要是指堆放尾矿形成的尾矿山，矸石堆成的矸石山，选矿后剩余的岩石碎块和低品味矿石堆积而成的废石堆等。采矿荒地的原始生态系统被破坏，形成了极端的生境条件并影响了植物的定居。
土壤中的重金属含量过高和极端pH是影响植物生长的最大限制因素。废弃的矿山中含硫矿物长期暴露在空气中，容易发生氧化反应，当它们遇水时，会形成极酸性废水的浸出；酸性废水进一步引起矿物质中重金属的析出，最终形成富含重金属的极酸性土壤环境。如果在裸露的矿山上不进行植被恢复，土壤环境将不可避免地进一步恶化，酸性废水中富含重金属离子的物质也会继续扩散并造成更大范围的土壤污染。
对于露天矿开采所造成的高陡坡创面的修复问题，相较于土质边坡和软岩边坡的修复工作而言，因其缺少植物生长所必需的水土生境及与岩面牢固攀附的力学条件，历来是矿山生态修复工作的难点，尤其是在干旱和半干旱地区。目前矿山高陡坡复绿多采用人工槽板复绿技术，该方法复绿效果快速，短期内植物可覆盖裸露开采立面，但是后期维护及管理成本较高，同时，由于雨水的不断冲刷会导致土壤的不断流失，难以永续发展；其次还有采用植被混凝土挂网喷播技术进行复绿的，但是，如果混凝土混合喷播液中土壤有机质组分较多，混凝土成分较少的话，黏合、附着裸露岩壁的能力就差，容易导致整体剥落，若增大混凝土的成分则会影响复绿效果；相反，如果土壤基质组分较少，混凝土成分较多的话，建立草、灌、乔共生的立体生态系统便因缺少养分供给而显得捉襟见肘，无法持续；又如采用台阶爆破削坡复绿技术，需要分台阶削坡和减缓边坡，同时结合挡土墙等工程措施，但该技术工程量巨大，需要耗费大量的人力物力财力，对后期养护具有较高要求，需要人工定期巡视管理；再如还有采用生态植被袋技术的，是将植生袋平整的覆盖在已经处理过的硬岩边坡表面，植生袋下部需要砌筑挡土墙作为支撑。此种方法只适合坡度较小的边坡，对当地气候条件具有较高要求，适宜南方地区，在北方干旱少雨地区难以维持。
发明内容
本方法的目的在于针对矿石开采造成的地高坡陡的废弃地生态修复难题，提供了一种矿山高陡坡种植复绿方法，该方法很好的解决了干旱地区极陡坡面因干旱缺水，使得植物扎根生长困难，且易造成水土流失的问题。
为实现上述目的，本方法可采取下述技术方案：
本方法所述的矿山高陡坡种植复绿方法，包括下述步骤：
第一步，在坡面上间隔打出种植孔，种植孔中部放置透水花管，并在透水花管内填充碎石；
第二步，在透水花管外壁与种植孔内壁之间的空腔内填充添加有保水剂的耕作土；
第三步，选择耐旱植物种植于耕作土中。
为将雨水引流至种植孔内，在种植孔的上部倾斜设置有一对导水板。实际使用时，导水板的长度0.5~1.5m，宽度0.3~0.5m，与种植孔的水平面呈20~40°夹角。
打设种植孔时，按待种植植物的类型分为不同的孔径和深度；其中木本植物种植孔的孔径为30~40cm，间距1~1.5m，行距2m，孔深1.5~2m；禾本或草本植物种植孔的孔径为20~30cm，间距0.8~1.0m，行距2m，孔深1.0~1.5m。
所述透水花管的管径为5~8cm，长度1.5~2.2m，其内填充的碎石粒径为2~3cm。
所述耕作土中添加保水剂的用量为200~300g/m3。
本方法的优点在于：种植孔和透水花管的双孔结构构成矿山高陡坡植物生存的基本条件，通过种植适应矿地生态环境的耐旱植物，逐步实现矿山高陡坡生态恢复和安全生产。具体来说：
本发明通过在矿山高陡坡坡面人工打种植孔，种植孔内放置填满碎石的透水花管，花管外壁至打孔岩壁之间填满耕作土，形成高陡坡双孔种植结构，为植物生长提供了所需的生存环境；种植土壤中掺入的保水剂能保墒省水，使周围的土壤保持潮湿，以供给植物根系水分，有效抑制水分蒸发；填满碎石的透水花管形成仿岩壁结构，白天受大阳光照射表面温度升高，夜间温度降低，花管表面及碎石温度下降，易产生冷凝水，冷凝水可顺着管孔进入土壤中，保证即使在干旱地区也能为植物提供一定的水量。种植孔外的两侧固定有导水板，能有效的将雨水引流至土壤中，尤其在干旱一次降雨量少的地区，能尽可能多地满足植物生长的水量需求。
附图说明
图1是采用本发明方法打出的种植孔的正面图。
图2是采用本发明方法打出的种植孔的剖面图。
图3是图1中透水花管的结构图。
图中：矿山坡面1，种植孔2，透水花管3，碎石4，耕作土5，导水板6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明方法进行详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
实施例1
本发明选择河南省焦作中州铝厂某废弃矿山的一段高陡坡作为实施地，该段高陡坡的垂直高度为98m，倾角为45°。拟选择栽种怪柳、紫穗槐和侧柏等耐旱的木本植物。
具体实施步骤为：
第一步，采用岩石打孔机在该段矿山坡面1上间隔打出种植孔2，种植孔2的孔径40cm，间距1m ,行距2m，孔深1.5米，形成外孔，实际打孔时，种植孔2的中心线与坡面之间的夹角α≤90°；将管径8cm、长度1.8cm的透水花管3竖直放置在种植孔2中（尽量靠近中心位置处，管口高出坡面），形成内孔，并在透水花管3内填充粒径2~3cm的碎石4，碎石4填充至管口，透水花管3的结构如图3所示；
第二步，耕作土5按300g/m3的比例加入保水剂（为延长其有效时间，可采用农林保水剂），用铁锨搅拌均匀后填充进透水花管3的外壁与种植孔2内壁之间的空腔内；
第三步，将耐旱植物怪柳、紫穗槐和侧柏按品种进行栽种，每个种植孔中栽种一棵植物，每个品种种植三行，每行栽种20棵，共180棵；
第四步，在种植孔2的上部倾斜固定一对导水板6（倾斜角度β为30°），导水板6可采用塑料材质，价格低廉且方便更换；导水板的长度为1.5m，宽度0.5米，上下左右相邻的种植孔2上的导水板6连接在一起，形成汇水面，可最大限度的将雨水导入种植孔2中。实施完成的高陡坡坡面如图1、图2所示。
实施本方法两年后，怪柳、紫穗槐的成活率均在90%以上，侧柏的成活率在80%以上，实现了矿山高陡坡创面试验区域的生态修复。
实施例2
仍选择河南省焦作中州铝厂某废弃矿山的另一段高陡坡作为实施地，该段高陡坡的垂直高度为89m，倾角为39°。拟选择栽种耐干旱的禾本植物菌草，草本植物碱蓬、青蒿种子进行种植。
实施例2与实施例1同步进行。
具体实施步骤为：
第一步，采用岩石打孔机在该段矿山坡面1上间隔打出种植孔2，种植孔2的孔径20cm，间距0.8m ,行距2m，孔深1米，形成外孔；将管径5cm、长度1.5cm的透水花管3竖直放置在种植孔2中（尽量靠近中心位置处，管口高出坡面），形成内孔，并在透水花管3内填充粒径2~3cm的碎石4，碎石4填充至管口，透水花管3的结构如图2所示；
第二步，耕作土5按200g/m3的比例加入保水剂（为延长其有效时间，可采用农林保水剂），用铁锨搅拌均匀后填充进透水花管3的外壁与种植孔2内壁之间的空腔内；
第三步，将耐旱的禾本植物菌草，草本植物碱蓬、青蒿种子进行种植，每个品种种植三行，每个种植孔中栽种25棵种子；
第四步，在种植孔2的上部倾斜固定一对导水板6（倾斜角度β为25°），导水板6可采用塑料材质，价格低廉且方便更换；导水板的长度为1m，宽度0.3米，上下左右相邻的种植孔2上的导水板6连接在一起，形成汇水面，可最大限度的将雨水导入种植孔2中。实施完成的高陡坡坡面如图1、图2所示。
采用本方法后，菌草、碱蓬、青蒿的发芽率均超过90%，方案实施2年后，已实现了矿山高陡坡创面试验区域的生态修复。
Claims (6)
1.一种矿山高陡坡种植复绿方法，其特征在于：包括下述步骤：
第一步，在坡面上间隔打出种植孔，种植孔中部放置透水花管，并在透水花管内填充碎石；
第二步，在透水花管外壁与种植孔内壁之间的空腔内填充添加有保水剂的耕作土；
第三步，选择耐旱植物种植于耕作土中。
2.根据权利要求1所述的矿山高陡坡种植复绿方法，其特征在于：所述种植孔的上部倾斜设置有一对导水板。
3.根据权利要求2所述的矿山高陡坡种植复绿方法，其特征在于：所述导水板的长度0.5~1.5m，宽度0.3~0.5m，与种植孔的水平面呈20~40°夹角。
4.根据权利要求1所述的矿山高陡坡种植复绿方法，其特征在于：所述种植孔按待种植植物的类型分为不同的孔径和深度；其中木本植物种植孔的孔径为30~40cm，间距1~1.5m，行距2m，孔深1.5~2m；禾本或草本植物种植孔的孔径为20~30cm，间距0.8~1.0m，行距2m，孔深1.0~1.5m。
5.根据权利要求1所述的矿山高陡坡种植复绿方法，其特征在于：所述透水花管的管径为5~8cm，长度1.5~2.2m，其内填充的碎石粒径为2~3cm。
6.根据权利要求1所述的矿山高陡坡种植复绿方法，其特征在于：所述耕作土中添加保水剂的用量为200~300g/m3。
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