一種循環可持續式草原礦區排土場植被恢復方法技術

本發明專利技術公開了一種循環可持續式草原礦區排土場植被恢復方法。排土場土石的堆置應把表土和底土分別處理，底土與石頭塊等堆積在坡體的基礎位置；表土單獨堆放，僅在必要的坡面部位使用；根據排土場坡體坡度的大小劃分成坡頂治理區、陡坡治理區、中坡治理區和緩坡治理區；在各坡面治理區內種植不同的植物并鋪設不同透光率的網狀覆蓋材料；在各坡面治理區內設計雨水收集系統，將坡面的雨水疏導、收集、再利用；在排土場周邊建立植物育種基地；雨水收集系統獲得的雨水主要用于澆灌育種基地內的植物，而坡面治理所需植物種子又主要來源于育種基地。可有效改良土壤和控制水土流失；在半干旱草原區具有良好的應用前景和推廣價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種循環可持續式草原礦區植被恢復方法，特別涉及一種半干旱草原礦區排土場植被恢復方法。
技術介紹
半干旱草原區氣候干燥，年降雨量少于400mm，植被以草本植物為主，草地退化常有發生，生態環境脆弱。近年來隨著國家經濟發展對能源需求的日益強烈，礦物開采活動在半干旱草原區的開展日趨強烈。礦物的開采導致了大量的土方剝離與堆積，在礦區形成了較大的堆積體，這些排土場形成的大型土堆其坡面植被恢復比較困難。特別困難的是在半干旱草原區，降雨量少且時間分布不均，在雨季排土場水土流失比較嚴重，而在寒冷干燥的冬季因大風作用導致沙塵暴發生頻率較高。因此，干旱、水土流失、沙塵暴、生態環境脆弱成為半干旱草原礦區植被恢復的主要障礙和困難。為此，相關部門嘗試了各種方法來恢復治理礦區的排土場，已使用的技術包括沙障治理技術、修筑梯田技術、挖取魚鱗坑技術、水力噴播技術、客土與施加有機物改良土壤技術等，這些技術涵蓋了工程措施、植被措施、土壤改良措施等幾個方面。這些措施實施的目的是恢復排土場原有植被，控制坡面水土流失與沙塵飛揚。這些技術都在不同程度上對排土場的植被恢復起到一定的作用，特別是措施實行的第一年效果非常好，但是第二、三年坡面植被逐漸退化，原因是第一年養護措施良好，大量的灌溉、澆水保證了植物所需的水分，而隨后幾年灌溉等養護措施跟不上，導致植被生長緩慢或停滯，甚至全部植物死亡。而土壤改良與坡面客土技術需要大量的表土，但在實際環境中，表土資源非常有限，其他有機肥料的添加又增加了成本，所以這些措施既不長久也不具有大面積推廣的可能性，沒有從根本上解決植被恢復的難題。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足提供。本專利技術的目的通過如下方式實現循環可持續式草原礦區排土場植被恢復方法，首先，排土場土石的堆置應把表土和底土分別處理，底土與石頭塊等堆積在坡體的基礎位置；表土單獨堆放，僅在必要的坡面部位使用。然后，對排土場坡體按照坡度進行分類，分成坡頂治理區、陡坡治理區(坡度大于30度)、中坡治理區(坡度介于15-30度)和緩坡治理區(坡度低于15度)；針對不同的坡體(陡坡治理區、中坡治理區、緩坡治理區)部位，配置不同的植被恢復措施；針對不同的坡體部位采用不同透光率的網狀覆蓋材料覆蓋；在各坡面治理區內設計雨水收集系統， 所收集的雨水用于所述植物育種基地灌溉用水，在旱季緩解干旱對于植物的脅迫，增加了雨水利用率和植物成活率；所述植物育種基地是在礦區大氣揚塵影響的草地劃定一定區域，進行圍封管理，種植排土場植被恢復所需的鄉土植物種，在區域內進行種子的繁育和收集，所收集的種子每年春季播撒到排土場坡面植被稀疏的片區。此措施在降低購買草種所需成本的同時，大大增加了坡面植被的成活率，同時圍封區域禁止牲畜采食，降低了礦區揚塵對于牛羊肺部健康的影響。本方法關鍵步驟所述如下I.表土添加與網狀材料覆蓋。對于陡坡治理區，因其坡度較大，易發生水土流失， 因此采用透光率(即將材料水平放置地面，垂直光照后材料下光斑面積占整個材料的面積)小于30%的網狀覆蓋材料覆蓋，覆蓋后可大大降低水土流失的發生。但也降低了光照對于土壤熟化的速率，為了彌補這一缺點，在坡面進行表土的施加處理，一般施加的土壤厚度在IOcm以上即可。表土的施加可大大提高植物的成活能力。對于中坡治理區，采用疏密相間、透光率介于30% -50%的網狀覆蓋材料覆蓋。密集的部位因其遮蔭保溫效果，植物的成活較容易，稀疏部位接受的日光比較充分，有利于土壤的熟化。疏密相間，既有利于植物的成活又有利于土壤的熟化，同時密集部位可有效降低坡面的水土流失。如果在陡坡區表土覆蓋后，表土還有剩余，則優先在中坡區覆蓋。對于緩坡治理區，因其坡度較小，水土流失相對較輕微，因此，采用透光率介于 50% -80%的稀疏網狀覆蓋材料覆蓋，一般不進行表土覆蓋。2.雨水收集再利用技術針對半干旱草原區降水少且時間分配相對集中的特點， 為減少坡面雨水匯集產生大的地表徑流，在坡面鋪設雨水收集系統，所收集的雨水用于所述植物育種基地灌溉用水，在旱季緩解干旱對于植物的脅迫，增加了雨水利用率和植物成活率。3.植物育種基地的建立植物育種基地的建立，是在礦區大氣揚塵影響的草地劃定一定區域，進行圍封管理，種植排土場植被恢復所需的鄉土植物種，在區域內進行種子的繁育和收集，所收集的種子每年春季播撒到排土場坡面植被稀疏的片區。此措施在降低購買草種所需成本的同時，大大增加了坡面成活植株的數量，同時圍封區域禁止牲畜采食，降低了礦區揚塵對于牛羊肺部健康的影響。4.植物配置與栽培技術本專利技術針對不同的坡體部位，配置不同的植被恢復措施，分成坡頂治理區、陡坡治理區、中坡治理區、緩坡治理區。對于坡頂治理區，因土壤以生土或者底土為主，比較貧瘠，故選用耐貧瘠的植物一芥菜型油菜(Brassica juncea L.)進行種植。根據實際觀測，芥菜型油菜在半干旱草原礦區具有良好的生態適應性，成活率較高。在坡頂種植2-3年油菜以后，土壤已經基本熟化，可以調整種植其他植物。對于陡坡治理區(坡度大于30度)和中坡治理區(15-30度)，陡坡治理區因有表土的添加，所以植物的成活相對容易一些，根據實際觀測，宜以豆科、深根系的植物如小葉錦雞兒(Caragana microphylla Lam)或沙打旺(Astragalus adsurgens Pall)和非豆科淺根性植物如大籽蒿(Artemisia sieversiana Ehrhart ex Willd)相間搭配種植較好,豆科植物通過固氮作用可有效增加土壤養分，促進非豆科植物成長。對于中坡治理區，若沒有表土施加，可以先種植2年左右的芥菜型油菜，土壤熟化后再按照陡坡治理區模式進行植物的配置，后期等到植物群落基本穩定后可以播撒其他植物種子，所需種子來源于周圍的育種基地。對于緩坡治理區，因其沒有表土添加，所以早期應種植芥菜型油菜，改良土壤。本區因距離平坦草原區非常近，所以后期植物的種植應以平坦草原區的植物種類為主，所需植物種子來源于圍封的植物育種基地，采用隨機混播的播種方式，遵循植物自然的生長競爭規律，讓其自然競爭演替。本專利技術專利與現有技術相比具有如下優點和創新(I)本專利技術針對半干旱草原礦區干旱缺水的特點，在坡面建立雨水收集系統，將寶貴的雨水資源加以收集和再利用，可有效緩解植物育種基地內植物生長所受干旱的脅迫。(2)本專利技術在草原礦區粉塵影響的區域劃定一定區域，進行圍封禁牧管理，避免了粉塵對于當地牧區牛羊牲畜呼吸系統和健康的影響，同時又培育了礦區排土場坡面治理所需的植物種子，每年可培育足量的種子滿足礦區排土場治理需求，同時降低了歷年購買植物種子的成本，經濟、環保、可持續。(3)本專利技術針對草原礦區表土資源比較短缺的特點，在坡面不同的坡度劃定不同的治理區，因地制宜采用不同的治理措施，僅在陡坡治理區添加表土并鋪設密集的網狀覆蓋材料，而在中坡采用疏密相間的網狀覆蓋材料，在緩坡再用稀疏的網狀覆蓋材料，預留了稀疏部位作為土壤熟化的空間，同時又控制了水土流失與塵土飛揚。(4)本專利技術在植物配置方面，采用芥菜型油菜這一非常耐貧瘠的植物種作為底土生土區域種植的先鋒植物，而在后期采用深根性的豆科牧草小葉錦雞兒或者沙打旺與非豆科牧草大籽蒿相間搭配種植，可有效改良土壤和控制水土流失；在本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勝軍，陳國清，王占義，成格爾，王明玖，趙有富，侯佳，
申請(專利權)人：內蒙古沁園歐李生態研發有限責任公司，
類型：發明
國別省市：