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[摘 要]露天煤矿开采活动具有规模大、生态扰动强度高等特点,在这一开采活动中会对当地植被进行破坏,并且会侵蚀当地地表,影响生物多样性发展。露天煤矿土地复垦目前已经严重影响了矿区的可持续发展,并对当地的生态安全产生了十分消极的影响,基于此,我们应该在露天煤矿生产复垦全过程中贯彻生物多样性保护与恢复,加强对复垦过程中生物多样性保护与恢复的认识,落实相关政策,创新并实践相关技术。
[关键词]露天煤矿;土地复垦;保护;恢复
中图分类号:TU567 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0347-01
引言
矿山露天开采过程对土地进行挖损和压占等形式破坏,遭破坏土地出现了生态退化、水土流失等现象。根据土地破坏预测评估和土地复垦适宜性评价结果,通过工程技术、生物等治理措施,对矿山开采所占用的土地资源及时进行复垦,保护和恢复自然生态环境,改善地貌景观,维护矿区的生态平衡,形成与周围地貌和植被相协调的土壤、植被环境,同时能有效消除矿业活动带来的地质灾害隐患。
1 露天煤矿土地复垦生物多样性保护和恢复工作中存在的问题
1.1 露天煤矿生物多样性恢复难度大
露天煤矿开采过程中,导致生物多样性被破坏的环节主要有岩石堆放、岩土剥离和煤矸石堆放等。下面分别对这三个环节进行阐述:其一,岩石堆放。在露天煤矿开采过程中,剥离物从原来的地下位置移动到了地面以上,其堆放地点、体积和之前相比都有所不同,而且土岩层位堆放变得比较混乱,这就对原有岩石剖面构成了破坏,岩土物料比较松散,很容易出现沉降现象。另外,在排土过程中,一些卡车会把地面压实,这样很不利于植物的扎根和生长,给生物多样性保护和恢复工作增加了难度;其二,煤矸石堆放。煤矸石山条件比较恶劣,比如土壤缺少水分、存在强酸和有毒物质等,这一恶劣的条件导致植物无法残留种子和根茎,而且由于高温植物很有可能发生自燃现象,由此可以看出要想在这样的环境中保护生物多样性很不容易;其三,岩土剥离。开采过程中会剥离掉几百米厚的土层和岩石,这些土层和岩石在环境条件和地质年代等方面存在很大的差异,被剥离后其理化性质一有所改变,导致原来的土壤结构、生态系统被破坏。
1.2 环境污染严重
露天煤矿开采活动会产生一系列污染,主要包括水污染、大气污染、噪声污染和固体废弃物污染。环境污染问题导致当地生物多样性受到不利影响,主要表现有:其一,环境污染会导致植物生存环境发生改变,这种情况下植物生存条件无法被满足,植物死亡情况严重;其二,水污染和固体废气污染会导致有毒物质渗入土壤,此种情况下,植物的正常生长活动会被阻碍,甚至使植物失去基本的繁衍后代和生存能力,严重影响当地生物多样性;其三,生态系统中,污染物会导致生物富集情况的发生,进而影响食物链后端生物的生存和繁殖。
2 露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复对策
2.1 种植植物
其一,做好项目区内水土保持的工作重点在于矿山临时堆场的堆放过程,应实施拦挡工程和截排水工程,在表土的堆场内可种植草类植被防止水土流失;其二,植被恢复选择当地宜栽植物作为主要的种植树种,果园种植适合当地栽种的桃树,林地采取乔灌木结合方式,如马尾松与胡枝子套种;其三,在复垦区植树措施结束后,采取必要的生物维护措施来保持土壤原有的肥力,同时也可以起到防治水土流失的作用,主要的生物措施为撒播草籽。为增加边坡的稳定性,可在边坡坡脚种上藤本植物爬山虎,在终了台阶前沿种植向下攀爬植物常青藤,让该植被快速爬满边坡。
2.2 加强土壤生境再造
土壤生境再造(或称“土壤重构”)的核心是增加土壤生物活性,加速矿区复垦土壤的熟化,重构适合植被生长的土壤结构,改善重构土壤的环境质量。土壤生境再造可分为实施前准备、实施过程和实施后维护3个阶段和表土剥离存放、剖面重构、土壤培肥改良和水土保持与人工管护等5个环节(图1)。
生态复垦的关键问题之一就是改善土壤团粒结构、酸碱度和持水保肥能力。可以利用蚯蚓对土壤的搅拌和疏松作用,增加土壤通气性和透水性。而且蚯蚓的粪便会产生有利于植物生长的物质,因此可以在土壤改良工作中广泛应用蚯蚓。植被根系分泌物可以为根际生物提供氨基酸、维生素等养料,间接提高土壤酶活性,其枯枝落叶产生的有机残体能够改良土壤肥力,因此要加强对植被根系的保护。
2.3 加强新技术手段的运用
结合露天煤矿开采工艺流程、生产开发时序和土地损毁特征以及开采对生物多样性的影响等,基于高精度多源多时序遥感图像,采用改进的遥感信息提取模型和GIS结合的技术手段,深化生物多样性受损机制分析,建立受损诊断指标体系和诊断标准,准确把握受损过程中不同外界因素对受损的作用程度,科学制定合理高效的治理和保护策略。
结语
习近平主席所言“生态兴则文明性,生态衰則文明衰”,由此可以看出加强露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复至关重要,相关工作人员要通过地貌重塑、土体重构、设施完备和植被重建的不同组合,实现不同生境、生物群落和生态过程等生态系统的多样性以及再现景观多样性。另外,还要进行土壤改良(如微生物改良、绿肥种植改良、化学改良等)和不同植物种属的搭配等,实现露天煤矿生物多样性恢复的物种多样性。
参考文献
[1] 王杨扬,赵中秋,原野.露天煤矿复垦中生物多样性响应研究进展[J].中国矿业,2017,26(S1):148-153.[2017-08-02].
[2] 方南平.露天采石场生态环境恢复治理土地复垦探讨[J].福建地质,2017,36(01):61-68.[2017-08-02].
[3] 王军,李红涛,郭义强,王平安.煤矿复垦生物多样性保护与恢复研究进展[J].地球科学进展,2016,31(02):126-136.[2017-08-02].
[4] 张世文,黄元仿,王军.如何在露天煤矿复垦中实现生态文明[J].青海国土经略,2016,(03):38-39.[2017-08-02].
[5] 原野,赵中秋,牛姝烨,白中科,李瑞.黄土丘陵区露天煤矿复垦生物多样性恢复关键技术研究——以安太堡露天矿为例[A].中国煤炭学会煤矿土地复垦与生态修复专业委员会.2016全国土地复垦与生态修复学术研讨会论文摘要[C].中国煤炭学会煤矿土地复垦与生态修复专业委员会:,2016:1.
[关键词]露天煤矿;土地复垦;保护;恢复
中图分类号:TU567 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0347-01
引言
矿山露天开采过程对土地进行挖损和压占等形式破坏,遭破坏土地出现了生态退化、水土流失等现象。根据土地破坏预测评估和土地复垦适宜性评价结果,通过工程技术、生物等治理措施,对矿山开采所占用的土地资源及时进行复垦,保护和恢复自然生态环境,改善地貌景观,维护矿区的生态平衡,形成与周围地貌和植被相协调的土壤、植被环境,同时能有效消除矿业活动带来的地质灾害隐患。
1 露天煤矿土地复垦生物多样性保护和恢复工作中存在的问题
1.1 露天煤矿生物多样性恢复难度大
露天煤矿开采过程中,导致生物多样性被破坏的环节主要有岩石堆放、岩土剥离和煤矸石堆放等。下面分别对这三个环节进行阐述:其一,岩石堆放。在露天煤矿开采过程中,剥离物从原来的地下位置移动到了地面以上,其堆放地点、体积和之前相比都有所不同,而且土岩层位堆放变得比较混乱,这就对原有岩石剖面构成了破坏,岩土物料比较松散,很容易出现沉降现象。另外,在排土过程中,一些卡车会把地面压实,这样很不利于植物的扎根和生长,给生物多样性保护和恢复工作增加了难度;其二,煤矸石堆放。煤矸石山条件比较恶劣,比如土壤缺少水分、存在强酸和有毒物质等,这一恶劣的条件导致植物无法残留种子和根茎,而且由于高温植物很有可能发生自燃现象,由此可以看出要想在这样的环境中保护生物多样性很不容易;其三,岩土剥离。开采过程中会剥离掉几百米厚的土层和岩石,这些土层和岩石在环境条件和地质年代等方面存在很大的差异,被剥离后其理化性质一有所改变,导致原来的土壤结构、生态系统被破坏。
1.2 环境污染严重
露天煤矿开采活动会产生一系列污染,主要包括水污染、大气污染、噪声污染和固体废弃物污染。环境污染问题导致当地生物多样性受到不利影响,主要表现有:其一,环境污染会导致植物生存环境发生改变,这种情况下植物生存条件无法被满足,植物死亡情况严重;其二,水污染和固体废气污染会导致有毒物质渗入土壤,此种情况下,植物的正常生长活动会被阻碍,甚至使植物失去基本的繁衍后代和生存能力,严重影响当地生物多样性;其三,生态系统中,污染物会导致生物富集情况的发生,进而影响食物链后端生物的生存和繁殖。
2 露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复对策
2.1 种植植物
其一,做好项目区内水土保持的工作重点在于矿山临时堆场的堆放过程,应实施拦挡工程和截排水工程,在表土的堆场内可种植草类植被防止水土流失;其二,植被恢复选择当地宜栽植物作为主要的种植树种,果园种植适合当地栽种的桃树,林地采取乔灌木结合方式,如马尾松与胡枝子套种;其三,在复垦区植树措施结束后,采取必要的生物维护措施来保持土壤原有的肥力,同时也可以起到防治水土流失的作用,主要的生物措施为撒播草籽。为增加边坡的稳定性,可在边坡坡脚种上藤本植物爬山虎,在终了台阶前沿种植向下攀爬植物常青藤,让该植被快速爬满边坡。
2.2 加强土壤生境再造
土壤生境再造(或称“土壤重构”)的核心是增加土壤生物活性,加速矿区复垦土壤的熟化,重构适合植被生长的土壤结构,改善重构土壤的环境质量。土壤生境再造可分为实施前准备、实施过程和实施后维护3个阶段和表土剥离存放、剖面重构、土壤培肥改良和水土保持与人工管护等5个环节(图1)。
生态复垦的关键问题之一就是改善土壤团粒结构、酸碱度和持水保肥能力。可以利用蚯蚓对土壤的搅拌和疏松作用,增加土壤通气性和透水性。而且蚯蚓的粪便会产生有利于植物生长的物质,因此可以在土壤改良工作中广泛应用蚯蚓。植被根系分泌物可以为根际生物提供氨基酸、维生素等养料,间接提高土壤酶活性,其枯枝落叶产生的有机残体能够改良土壤肥力,因此要加强对植被根系的保护。
2.3 加强新技术手段的运用
结合露天煤矿开采工艺流程、生产开发时序和土地损毁特征以及开采对生物多样性的影响等,基于高精度多源多时序遥感图像,采用改进的遥感信息提取模型和GIS结合的技术手段,深化生物多样性受损机制分析,建立受损诊断指标体系和诊断标准,准确把握受损过程中不同外界因素对受损的作用程度,科学制定合理高效的治理和保护策略。
结语
习近平主席所言“生态兴则文明性,生态衰則文明衰”,由此可以看出加强露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复至关重要,相关工作人员要通过地貌重塑、土体重构、设施完备和植被重建的不同组合,实现不同生境、生物群落和生态过程等生态系统的多样性以及再现景观多样性。另外,还要进行土壤改良(如微生物改良、绿肥种植改良、化学改良等)和不同植物种属的搭配等,实现露天煤矿生物多样性恢复的物种多样性。
参考文献
[1] 王杨扬,赵中秋,原野.露天煤矿复垦中生物多样性响应研究进展[J].中国矿业,2017,26(S1):148-153.[2017-08-02].
[2] 方南平.露天采石场生态环境恢复治理土地复垦探讨[J].福建地质,2017,36(01):61-68.[2017-08-02].
[3] 王军,李红涛,郭义强,王平安.煤矿复垦生物多样性保护与恢复研究进展[J].地球科学进展,2016,31(02):126-136.[2017-08-02].
[4] 张世文,黄元仿,王军.如何在露天煤矿复垦中实现生态文明[J].青海国土经略,2016,(03):38-39.[2017-08-02].
[5] 原野,赵中秋,牛姝烨,白中科,李瑞.黄土丘陵区露天煤矿复垦生物多样性恢复关键技术研究——以安太堡露天矿为例[A].中国煤炭学会煤矿土地复垦与生态修复专业委员会.2016全国土地复垦与生态修复学术研讨会论文摘要[C].中国煤炭学会煤矿土地复垦与生态修复专业委员会:,2016:1.