技术专栏

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矿山生态修复方案中的植被配置与土壤改良技术

做过矿山修复的人都清楚一个事实:在矿山上把树栽活,难的不是树,是土。裸露的采场边坡、压实的排土台阶、偏酸偏碱的尾矿砂,缺的不是苗,而是能供苗生长的基质条件。所以矿山生态修复的第一性问题,是基质改良,其次才是物种配置。

本文按矿山不同功能区的特点,梳理基质改良的技术路径、物种选择与配置方式,以及修复后的监测与管护安排,讲行业通行做法与参数区间,供同行参考。

一、修复对象与立地类型划分

矿山不是一块匀质的地,不同功能区的立地条件差别极大,修复思路必须分开设计。先按地貌与基质特征做立地类型划分:

功能区主要立地问题修复方向
露天采场(台阶、边坡)岩面裸露、坡度陡、几乎无土坡面稳固 + 局部客土 + 先锋植被
排土场土石混合、结构松散、易水土流失平台平整、边坡防护、覆土绿化
尾矿库质地偏砂、养分贫瘠、可能含重金属基质改良 + 耐性植物 + 防扬尘
沉陷区地形起伏、积水或开裂地形整治 + 复垦或湿地化
工业场地、道路硬化、压实、土壤结构破坏破除硬化、松土、复垦复绿

关于矿山生态环境保护与恢复治理的技术要求,可参照《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范(试行)》(HJ 651—2013),该规范针对排土场、露天采场、尾矿库、矿山专用道路、工业场地、沉陷区、矸石场等给出了指导性技术要求;修复方案(规划)的编制,可参照 HJ 652—2013。两者是矿山修复方案的常用技术依据。

二、基质改良技术

基质改良要解决的核心问题有三个:土在哪里、结构行不行、养分和酸碱度对不对。对应三类手段——物理改良、化学改良、生物改良。

2.1 物理改良

  • 覆土:这是最直接的手段。条件允许时,平台覆土厚度一般取 0.3 至 0.5 米,满足草本与浅根灌木生长;边坡或覆土来源紧张时,可采取「薄覆土 + 穴状客土」,局部坑穴内填客土保证成活。
  • 土壤重构:排土场、尾矿库堆体表面平整后,先做表层碎石整平,再覆土,避免覆土沿石缝漏失。
  • 松土与破除压实:工业场地、道路硬化层应破除,深层土壤板结的要进行深松,改善入渗。

2.2 化学改良

  • 酸碱调节:酸性矿渣、硫化物含量高的基质,可施用石灰等碱性物料中和;碱性尾矿可施用有机质、硫磺或石膏改良。施用量应经取样测定后确定,凭经验施用的很容易过量或不足。
  • 养分补充:施用有机肥、腐殖酸类物质,提高有机质含量与保水保肥能力,通常比单纯施化肥更有利于长期恢复。
  • 保水措施:干旱区可适量使用保水剂、覆盖秸秆或碎石减少蒸发。

2.3 生物改良

  • 接种菌根与根瘤菌,帮助植物在贫瘠基质上建立养分吸收能力;
  • 种植绿肥:豆科草本如紫花苜蓿、草木樨、沙打旺,能固氮并快速覆盖地表,为后续乔灌木创造条件;
  • 引入土壤动物与微生物,加速基质熟化。

基质改良措施与常见用量区间汇总如下表,实际取值需结合基质检测结果确定。

基质问题改良措施常用材料与用量区间
缺乏表土覆土、穴状客土平台覆土 0.3 至 0.5 米,穴状客土按坑穴体积定
pH 偏酸施用碱性物料石灰或石灰石粉,用量按中和需要量确定
pH 偏碱施用酸性或有机物料有机肥、腐殖酸、石膏等
养分贫瘠有机肥、绿肥有机肥按设计施用量,绿肥播于先锋阶段
保水差、易板结有机质改良、深松有机质按比例掺拌,深松深度按土层定
含重金属稳定化 + 耐性植物钝化材料按试验确定,选用耐性植物种类

三、物种选择

矿山修复的物种选择,四个原则排在最前面:乡土优先、抗逆性强、生长快、功能互补。

  • 优先乡土种:乡土树种适应本地气候与土壤,成活率高、后期稳定,且不易造成生态入侵。这是不可动摇的第一原则。
  • 先锋与目标相结合:先锋种负责快速覆盖、改良基质,目标种负责长期群落稳定。二者分阶段配置。
  • 慎用外来种:确有需要引入外来品种时,必须评估其入侵风险,避免引入有扩散性的强入侵种,否则后患无穷。
  • 功能搭配:固氮植物改良氮素,深根植物稳固边坡,匍匐草本覆盖地表。

常见的植物类型可作参考(具体品种必须结合项目区气候带选择):

  • 先锋乔木:如松类、刺槐、栾树等耐贫瘠、耐旱的种类;
  • 灌木:如胡枝子、紫穗槐、柠条等固氮或丛生种类;
  • 草本:如狗牙根、高羊茅、百喜草、香根草等护坡与覆盖种类;
  • 豆科绿肥:紫花苜蓿、草木樨、沙打旺等。

四、配置方式

配置方式要随立地条件变化,核心是「乔灌草立体配置 + 适地适配置」。

  • 平台与缓坡:乔灌草立体配置,乔木行间混交或带状混交,灌木补于林下,草本覆盖空地,形成稳定群落。
  • 陡坡与岩面:以草本与灌木为主,采用挂网喷播、液压喷播、植生袋、植生毯、植生混凝土等工艺,先稳固坡面再植绿。
  • 尾矿砂面:以防风固沙与快速覆盖为先,先种草本和绿肥,待基质稳定后再补植灌木。
  • 沉陷积水区:可结合地形整治,化害为利,构建湿地或蓄水景观,选用湿生与水生植物。

混交方式上,建议避免大面积纯林,采用行间混交或带状混交,降低病虫害风险,提高群落稳定性。造林的成活率与保存率可按《造林技术规程》(GB/T 15776—2023)的通行要求控制,验收阶段重点看保存率而不是当年成活率。

五、修复后的监测与管理

修复不是「种完就算完」,后面的监测与管护往往决定成败。矿山修复常见的管护期一般不少于 3 年,之后按方案要求跟踪。

监测对象主要指标参考频次
植被成活率、保存率、覆盖度、物种组成每年至少 1 次,管护期内连续监测
土壤有机质、pH、有效土层厚度、重金属含量按方案设定,一般每年或隔年 1 次
水土保持边坡稳定性、侵蚀状况、排水设施完好度雨季前后各 1 次
设施拦挡、截排水、道路等设施完好情况定期巡查

管护的重点是「三个补」:补植补播(缺株死株及时补)、补肥抚育(幼林抚育、除草松土)、补漏修护(设施损坏及时修复)。监测数据要如实记录并形成档案,作为效果评估与后续管理调整的依据。修复区域如果长期无人管护,前三年做的工作很可能在几年内退化。

结语

矿山生态修复的技术路线可以概括为:先治基质,再配物种,最后抓管护。基质改良做扎实了,植物才有活路;物种选对了,群落才稳得住;管护跟上了,效果才留得下。三者缺一不可。

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