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摘要:煤矿工业场地的绿化是绿色矿山建设的重要组成部分,新疆的很多煤矿位于戈壁滩上,干旱少雨,土地荒漠化、盐碱化严重,给绿化带来了很大困难。本文以新疆某煤矿为例,对在煤矿工业场地进行绿化设计进行了探讨,提出了对盐碱化土壤的处理办法。
关键词:煤矿场地;绿化设计;盐碱化土壤
目前,我国要求加快绿色矿山建设进程,新建矿山须全部达到绿色矿山建设要求,形成符合生態文明建设要求的矿业发展新模式,基本形成绿色矿山建设新格局。煤矿工业场地的绿化即为绿色矿山建设的重要一环。
新疆的煤矿很多位于戈壁滩上,自然环境恶劣,降水少、蒸发量大、风沙肆虐,土地荒漠化、盐碱化严重,水土治理及绿化后植物成活较困难。下面以新疆某煤矿为例谈谈煤矿工业场地绿化设计。
一、气候、土壤及植物概况
某煤矿位于新疆东部的戈壁荒漠上,局部地区长有少量植被。矿区属典型大陆性干旱气候,常年少雨多风。根据气象站多年统计资料:本区年均气温8℃,七月份最热,最高气温40.3℃,一月份最冷,最低气温-28.5℃。年均降水量199mm,年均蒸发量1716mm。高温期6~9月,冬季11~3月。年均风速5.9m/s,最大风速27m/s,最多风向为西风,频率21,7级以上的大风年平均115.5天。11月至翌年3月为冰冻期,最大冻土深度0.8m左右,最大积雪厚度0.24m。
矿区地下水pH值7.3~11.5,多为弱碱性水,属第V类水,不适合直接灌溉。矿区地处戈壁,区内无常年地表水流,地下水的补给主要来源于大气降水或冰雪融水的补给。亦有部分暂时性地表洪流可通过地表岩石风化裂隙、构造裂隙、岩石孔隙或其它途径顺地层渗入到地下,补给地下水。
矿区及周边野生植物主要有梭梭、山杏、柽柳、盐爪爪、骆驼蓬、麻黄、芨芨草、穗状寒生羊茅、渐狭早熟禾、新疆绢蒿、沙生针茅、短叶假木贼、木碱蓬和琵琶柴,并伴生驼绒藜、戈壁针茅、冰草、角果藜、四翅滨藜等植物。人工林及栽培植物主要有新疆杨、钻天杨、北京杨、群众杨、白柳、白蜡、苹果、沙枣、杏树、文冠果、金叶榆、长枝榆、裂叶榆、白榆、柽柳、珍珠梅、丁香、榆叶梅、大叶海棠,以及梭梭、白皮锦鸡儿、芨芨草、霸王、白刺等。
经对工业场地的土质进行取样化验,发现工业场地的土壤盐分含量较大,在此不利条件下如何能做好绿化就成为本项目的首要课题。
二、植物配置原则
1.适地适树原则:项目用地风沙较大,冬季寒冷,尽量选择抗性强的深根性植物。根据植物本身的生物学特性,选择适合植物生长的位置。根据项目用地的实际情况(空气土壤污染比较严重),选择适合的植物种类。
2.生态性原则:根据新疆地区特有的环境条件和气候条件,以植物的生态适应性为基础,注重场地与周边环境生态影响及联系,尽量保留场地内的原有机理。植物配置全部采用乡土植物为主,尽量保留场地内现有的植物,形成乡土特色植物景观,使整个场地成为当地自然生态环境的组成成分,保持地域性的生态平衡和生态特色,充分发挥绿地的综合生态效益和生态美学价值。
3.生产性原则:将生态保育区打造为苗圃种植园。根据原有道路的机理,形成“井田制”的种植园。
4.观赏性原则:整个场地的植物种植设计突出观赏性要求。合理搭配乔灌草植物,注意层次和比例关系;注意与周围建筑、小品、场地等的搭配关系,协调统一整体景观;以植物、小品等围合景观空间,体现出景观空间的丰富变化。
三、植物设计
1.乔灌木:由于该地区表面为第四系砾石及亚砂土所覆盖。土地非常贫瘠,不改良不能耕种。所以可选用造林的植物品种非常稀少。要同时满足抗旱,抗风沙,耐盐碱,耐贫瘠,耐高温、耐风蚀、耐寒,在当地或周边市县容易购得,容易成活等条件。主要乔灌木品种有:沙枣、梭梭、山杏,四翅滨藜、白刺、柽柳等。
2.草本:乔灌木下,围绕树坑及种植带,撒播沙生草,构建“乔灌草组合”模式。通过微喷或滴灌方式,保障草种需水,为乔灌木下提供保护,降低土壤表面的水分蒸发。其可种植的主要品种有:无芒隐子草、冰草、披碱草、白沙蒿、碱蓬、盐爪爪、黄花补血草、沙拐枣、霸王、柠条、紫花苜蓿等。上述十多个品种,以无芒隐子草为主,其他品种为辅,按一定比例混播,形成灌草组合。
四、土壤换填设计
场地内地表多为第四系松散层覆盖,除山前零星分布有中更新统的洪积卵砾石层夹漂砾外,其余地区多分布有上更新统和全部统的卵砾石和砂砾石层。并且土壤中盐含量非常高,极重度盐化,还有不同程度的碱化,该土壤不适合直接种植植物。针对这类土地,建议首选外购种植土换填。具体方法如下:
1.换填土壤要求
种植前,需要对种植沟的区域换填种植土,种植土以理化性能好,结构疏松、通气,保水、保肥能力强的肥沃壤土为宜,适宜于园林植物生长。
2.种植土基肥要求
要求施工种植前下足基肥,弥补绿地土壤瘦瘠对植物生长的不良影响,基肥选羊粪,即在土壤里拌入羊粪,羊粪含有机质24~27%,氮(N)0.7~0.8%,磷(P2O5)0.45~0.6%,钾(K2O)0.4~0.5%。有机质比其它畜粪多,粪质较细,肥分浓厚。按一棵树20公斤施入。同时,土壤中施入15-15-15复合肥,混拌在有机肥中同步施用,每棵树按1.5kg计。
3. 活性添加剂要求添加生物活性剂,将生物活性液与水按1:300比例掺入。黄腐酸钾(主要指标:有机质≥70%,N+P+K≥12%,黄腐酸≥40%。)按2kg施入。同时,灵活选用生根粉、促根剂、保水剂等化学菌剂对苗木进行处理。
4.园林栽植土质量一般规定: 园林栽植土必须具有满足园林栽植植物生长所需要的水、肥、气、热的能力。严禁建筑垃圾和有害物质混入。
种植土基本理化指标见下表。
五、结语
盐碱化土壤较严重的煤矿工业场地绿化不能按照常规地区的方法进行绿化设计,必须要换填种植土并改良土壤,换填的种植土以理化性能好,结构疏松、通气,保水、保肥能力强的肥沃壤土为宜,适宜于植物生长。同时种植的植物要乔灌木和草本结合,选择具有抗风沙,耐盐碱,耐贫瘠,耐高温、耐风蚀、耐寒特点的植物,方可保证植物较高的成活率,达到绿色矿山的要求。
关键词:煤矿场地;绿化设计;盐碱化土壤
目前,我国要求加快绿色矿山建设进程,新建矿山须全部达到绿色矿山建设要求,形成符合生態文明建设要求的矿业发展新模式,基本形成绿色矿山建设新格局。煤矿工业场地的绿化即为绿色矿山建设的重要一环。
新疆的煤矿很多位于戈壁滩上,自然环境恶劣,降水少、蒸发量大、风沙肆虐,土地荒漠化、盐碱化严重,水土治理及绿化后植物成活较困难。下面以新疆某煤矿为例谈谈煤矿工业场地绿化设计。
一、气候、土壤及植物概况
某煤矿位于新疆东部的戈壁荒漠上,局部地区长有少量植被。矿区属典型大陆性干旱气候,常年少雨多风。根据气象站多年统计资料:本区年均气温8℃,七月份最热,最高气温40.3℃,一月份最冷,最低气温-28.5℃。年均降水量199mm,年均蒸发量1716mm。高温期6~9月,冬季11~3月。年均风速5.9m/s,最大风速27m/s,最多风向为西风,频率21,7级以上的大风年平均115.5天。11月至翌年3月为冰冻期,最大冻土深度0.8m左右,最大积雪厚度0.24m。
矿区地下水pH值7.3~11.5,多为弱碱性水,属第V类水,不适合直接灌溉。矿区地处戈壁,区内无常年地表水流,地下水的补给主要来源于大气降水或冰雪融水的补给。亦有部分暂时性地表洪流可通过地表岩石风化裂隙、构造裂隙、岩石孔隙或其它途径顺地层渗入到地下,补给地下水。
矿区及周边野生植物主要有梭梭、山杏、柽柳、盐爪爪、骆驼蓬、麻黄、芨芨草、穗状寒生羊茅、渐狭早熟禾、新疆绢蒿、沙生针茅、短叶假木贼、木碱蓬和琵琶柴,并伴生驼绒藜、戈壁针茅、冰草、角果藜、四翅滨藜等植物。人工林及栽培植物主要有新疆杨、钻天杨、北京杨、群众杨、白柳、白蜡、苹果、沙枣、杏树、文冠果、金叶榆、长枝榆、裂叶榆、白榆、柽柳、珍珠梅、丁香、榆叶梅、大叶海棠,以及梭梭、白皮锦鸡儿、芨芨草、霸王、白刺等。
经对工业场地的土质进行取样化验,发现工业场地的土壤盐分含量较大,在此不利条件下如何能做好绿化就成为本项目的首要课题。
二、植物配置原则
1.适地适树原则:项目用地风沙较大,冬季寒冷,尽量选择抗性强的深根性植物。根据植物本身的生物学特性,选择适合植物生长的位置。根据项目用地的实际情况(空气土壤污染比较严重),选择适合的植物种类。
2.生态性原则:根据新疆地区特有的环境条件和气候条件,以植物的生态适应性为基础,注重场地与周边环境生态影响及联系,尽量保留场地内的原有机理。植物配置全部采用乡土植物为主,尽量保留场地内现有的植物,形成乡土特色植物景观,使整个场地成为当地自然生态环境的组成成分,保持地域性的生态平衡和生态特色,充分发挥绿地的综合生态效益和生态美学价值。
3.生产性原则:将生态保育区打造为苗圃种植园。根据原有道路的机理,形成“井田制”的种植园。
4.观赏性原则:整个场地的植物种植设计突出观赏性要求。合理搭配乔灌草植物,注意层次和比例关系;注意与周围建筑、小品、场地等的搭配关系,协调统一整体景观;以植物、小品等围合景观空间,体现出景观空间的丰富变化。
三、植物设计
1.乔灌木:由于该地区表面为第四系砾石及亚砂土所覆盖。土地非常贫瘠,不改良不能耕种。所以可选用造林的植物品种非常稀少。要同时满足抗旱,抗风沙,耐盐碱,耐贫瘠,耐高温、耐风蚀、耐寒,在当地或周边市县容易购得,容易成活等条件。主要乔灌木品种有:沙枣、梭梭、山杏,四翅滨藜、白刺、柽柳等。
2.草本:乔灌木下,围绕树坑及种植带,撒播沙生草,构建“乔灌草组合”模式。通过微喷或滴灌方式,保障草种需水,为乔灌木下提供保护,降低土壤表面的水分蒸发。其可种植的主要品种有:无芒隐子草、冰草、披碱草、白沙蒿、碱蓬、盐爪爪、黄花补血草、沙拐枣、霸王、柠条、紫花苜蓿等。上述十多个品种,以无芒隐子草为主,其他品种为辅,按一定比例混播,形成灌草组合。
四、土壤换填设计
场地内地表多为第四系松散层覆盖,除山前零星分布有中更新统的洪积卵砾石层夹漂砾外,其余地区多分布有上更新统和全部统的卵砾石和砂砾石层。并且土壤中盐含量非常高,极重度盐化,还有不同程度的碱化,该土壤不适合直接种植植物。针对这类土地,建议首选外购种植土换填。具体方法如下:
1.换填土壤要求
种植前,需要对种植沟的区域换填种植土,种植土以理化性能好,结构疏松、通气,保水、保肥能力强的肥沃壤土为宜,适宜于园林植物生长。
2.种植土基肥要求
要求施工种植前下足基肥,弥补绿地土壤瘦瘠对植物生长的不良影响,基肥选羊粪,即在土壤里拌入羊粪,羊粪含有机质24~27%,氮(N)0.7~0.8%,磷(P2O5)0.45~0.6%,钾(K2O)0.4~0.5%。有机质比其它畜粪多,粪质较细,肥分浓厚。按一棵树20公斤施入。同时,土壤中施入15-15-15复合肥,混拌在有机肥中同步施用,每棵树按1.5kg计。
3. 活性添加剂要求添加生物活性剂,将生物活性液与水按1:300比例掺入。黄腐酸钾(主要指标:有机质≥70%,N+P+K≥12%,黄腐酸≥40%。)按2kg施入。同时,灵活选用生根粉、促根剂、保水剂等化学菌剂对苗木进行处理。
4.园林栽植土质量一般规定: 园林栽植土必须具有满足园林栽植植物生长所需要的水、肥、气、热的能力。严禁建筑垃圾和有害物质混入。
种植土基本理化指标见下表。
五、结语
盐碱化土壤较严重的煤矿工业场地绿化不能按照常规地区的方法进行绿化设计,必须要换填种植土并改良土壤,换填的种植土以理化性能好,结构疏松、通气,保水、保肥能力强的肥沃壤土为宜,适宜于植物生长。同时种植的植物要乔灌木和草本结合,选择具有抗风沙,耐盐碱,耐贫瘠,耐高温、耐风蚀、耐寒特点的植物,方可保证植物较高的成活率,达到绿色矿山的要求。