浅谈矿区林业复垦的优势与技术途径

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1、浅谈矿区林业复垦的优势与技术途径摘要：我国过去主要基于经济效益考虑，对矿区复垦偏重于农业复垦方式。当前应改变传统观念，加人矿区林业复垦比重，以应对多发的矿区环境地质问题。关键词：煤矿区；林业；复垦屮图分类号：X7511・林业复垦优势1.1有效恢复矿区经济与生态功能林业复垦投入成本低、冋报较高，可有效恢复矿区经济与生态功能。陈新生等在采煤塌陷区运用层次分析法，对农业、林业、渔业和旅游业等4种典型复垦模式研究后发现，无论塌陷区深浅、积水有否，林业复垦的生态效益均为最佳，综合效益也仅次于农业复垦（积水较深除外

2、）。借鉴国外矿区复垦优先考虑生态功能的原则，塌陷区应以林业复垦为首选，并可推广至露天采区。1・2保持水土荒漠化地区常运用工程技术和生物技术恢复植被。工程技术利用化学物质固结土壤后植树植草，成本高且难以长期保持、易造成次生污染，优势不如生物技术。生物技术通过培植根系发达、耐风蚀沙埋、固氮能力强、生长迅速的植物，來达到保持水土、治理土地荒漠化目的。在地质灾害易发矿区，可通过植树来固结土壤、减少坡面流，以阻止泥石流和滑坡的发生。1・3促进煤矿污水利用煤矿污水不仅是对地下水的极大浪费，而且易造成次生污染。但若用

3、于林业复垦，则可事半功倍。煤矿污水含丰富有机物和多种矿质营养元素,可补充复垦区肥力和水分。可考虑将煤矿污水适当沉淀处理，用底部淤泥作为复垦肥料，上部清水用于灌溉。既可提高煤矿污水利用率，又节约复垦成本，一举两得。1・4修复和再造土壤研究表明：生物修复技术是最有生命力的土壤重金属污染修复技术，目前己发现400多种植物可超量富集重金属。农业复垦与林业复垦均可实现重金属的生物修复，但从食品安全角度出发，林业复垦更为合适。露天采煤大量损毁土壤，导致其部分或完全伤失生产力。但是通过种植速生乔灌木、草本植物（尤其是

4、豆科），可使剥土快速形成腐殖质层，重新恢复肥力。德国学者Katzurk等发现混植赤松、落叶松、欧洲栋等树种有利于土壤形成。另有研究表明，豆科植物复垦可快速稳定堆土表面、控制水和风力侵蚀、改善土壤理化和微生物性质、促进根系层水分与养分积累。1・5净化空气森林可滞纳粉尘、吸收化学物质，固定毒害气体（C02、S02等）。森林滞纳粉尘能力是裸地的75倍，每公顷森林每年可滞尘数百吨。青杨、桑树、黄金树、榆树、刺槐等林木的树叶还可吸收粉尘中铅、镉，lKg青杨干叶可吸收铅616mg0森林是自然界最丰富、最稳定的碳贮库

5、，每年每公顷可吸收约400TC02,20世纪80年代至今已吸收C02工业总排量的24%-36%。每公顷森林每年还可吸收0.15TS02以及大量致癌物质。1.林业复垦技术途径矿区复垦按工艺可分为冇覆土复垦和无覆土复垦。冇覆土复垦指因矿区土壤理化性质（粒度、孔隙度、酸碱性及水养盐含量等）不适宜植物生长而在地表覆土的复垦模式，多用于采空塌陷区、露天采坑、块状煤肝石堆放地复垦；无覆土复垦指矿区土壤适合宜或经改良后适宜物生长而无需覆土的复垦模式，多用于堆土场、松散状煤歼石堆积场复垦。目前一般采用有覆土复垦。矿区复

6、垦按阶段分为前期工程复垦和后期生物复垦（图1）。工程复垦先行，由矿企对破坏土地进行工程恢复，包括场地平整、表土覆盖（无土复垦不需要）和土壤改良等；生物复垦随后，包括树种选择、林木栽培、抚育和生态维护等。2.1工程复垦2.1.1场地平整矿区平整场地类型主要包括低洼区与堆积区，前者主要指采空变形区和露天采坑，场地平整宜采用挖深垫浅法，并修筑保水和排涝设施；后者主要指煤肝石堆放区和排土区，削减坡度后进行梯田化改造，之后覆盖有潜在肥力岩土。2.1.2表土覆盖（1）机械覆土法。用碎土机粉碎土壤后，使用排土机撒布，

7、最后用推土机推平。为防止覆土与基底存在光滑面，覆土前应粗糙化地面。（2）水力覆土法。将土壤和水混合后形成泥浆，之后泵入复垦区，待土壤沉淀后排出水分。水力覆土法较机械覆土法快且经济，土壤孔隙性好，有利植物生长，曾在德国成功运用，值得推广。2.L3土壤改良（1）客土改良是利用外区土壤改良本地岩土，如在具潜在肥力的岩土中掺杂外地细粒土，改良其机械组成。（2）化学改良是加入化学物质以改良土壤，如在水土流失区加入沥青乳液和棉籽醇树脂乳形成水土保护膜；重土和轻砂土加入粉煤灰提高孔隙度和持水性；酸性土壤ph值较低时加

8、入石灰、过低时加入磷矿粉；碱性土壤施用肥料及其他化学剂。（3）生物改良是利用生物技术改良土壤，主要包括重金属污染修复和土壤固氮。重金属污染生物修复包括微生物修复和植物修复（植物提取、挥发、过滤、钝化等），植物提取技术最具前景；矿区土壤普遍缺乏营养元素，尤其缺氮，可利用固氮植物如豆科植物（草木樨、杂交苜蓿、野豌豆等）达到聚氮目的。生物改良还包扌舌微生物改良和菌根接种技术等。2.2生物复垦2.2.1树种选择应选择适合当地土壤、地形和气候条件的“