CN104170612A - 南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法 - Google Patents

Abstract

一种南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是在离子型稀土废弃尾矿上搭配种植不同植物构成植被修复组合。通过使用不同植物的搭配组合来恢复废弃地生态景观和生态***服务功能，增加植被覆盖率，提高恢复区生物多样性指数。

Description

南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法

技术领域

本发明属于环境生态领域的修复技术，具体涉及到南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法。

背景技术

稀土元素是指化学元素周期表中原子序数为57至71的镧(La)系元素以及与其性质相似的钪(Sc)元素和钇(Y)元素，共17种元素。稀土元素因其活跃的化学性质，被称为“工业维生素”，可广泛应用于工业、农业、电子等领域。稀土元素主要以稀土氧化物或稀土离子的形态存在于稀土矿中，其中离子吸附型稀土矿在20世纪70年代被发现，因其大部分矿床位于中国南方，因此又被称为南方离子型稀土矿，具有规模大，埋藏浅，易开采等特点，可通过池浸法、堆浸法、原位浸析法进行开采。

稀土开采对矿山植被，土壤，地下水的破坏会严重影响当地的生态环境，其中南方离子型稀土矿在开采过程中受到的环境破坏尤为严重，开采过程中造成形成的放射性元素、重金属和氟、氨氮和硫酸根及大量的尾矿、废石堆积，严重破坏了矿山地貌和景观，导致水土流失和滑坡，严重影响着水生态***、土壤生态***及动物与人体健康，自20世纪80年代以来，稀土开采遗留的尾矿约1.91 亿吨，稀土矿的大量开采严重破坏了矿山地貌和景观，导致水土流失和滑坡，严重影响着矿山生态***的平衡，因此对受破坏的矿区进行生态修复就显得尤为紧迫。

植被修复作为生态修复的主体，可广泛在受污染尾矿生态修复工程中得到运用。但目前植被修复南方离子型稀土矿山的成功案例较少，仅通过铺垫较厚客土，并通过在客土上种植桉树，香根草等外来物种来实现植被修复，然而该修复方法无法改变基质土壤的土质，且引进外来物种会打破当地生态平衡。因此选用合适的植物物种、合理搭配本地和外来物种等成为了稀土废弃尾矿植被修复的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，通过使用不同植物的搭配组合来恢复废弃地生态景观和生态***服务功能，增加植被覆盖率，提高恢复区生物多样性指数，建立可供推广的生态修复模式。

本发明是这样实现的：一种南方离子型稀土废弃尾矿矿的植被修复方法，其特征是在离子型稀土废弃尾矿上搭配种植不同植物构成植被修复组合，选择植物的标准是：1）以本地植物种类为主，确保当地生态***平衡不受影响；2）选择多种生活型的植物种类，适当引入外来树种，有利于加速群落的恢复与演替；3）选择耐受性较强，易在极端环境下生长，根系较为发达的植物；4）结合景观效果和经济效益，注意选择经济林木，构建多重恢复模式，达到综合的生态效益。

进一步优选，所述植被修复组合是湿地松+竹子+芒，即常绿针叶乔木、常绿阔叶灌木、多年生高大草本的组合，该方案以植被快速恢复，快速构建稳定生态***为目的，通过引入速生先锋树种和本土抗性强的灌木和草本，构建采场基底植被，与周边环境相融合。

进一步优选，所述植被修复组合是脐橙+芒+百喜草，即常绿阔叶灌木、多年生高大草本、多年生矮小草本的组合，该方案选择经济植物和本地高抗性草本的配置，在保证植被快速恢复同时，引入经济植物——脐橙，实现植被的恢复与土地利用。

进一步优选，所述植被修复组合是桉树+芒+百喜草，即常绿阔叶乔木、多年生高大草本、多年生矮小草本的组合，该方案抗旱性较强的植物搭配，利于在极端生境生长，采取种植桉树及植草的方式，快速恢复地表植被，以改善土壤与植被状况。  

本发明的技术效果：通过土地修整，选择性地搭配种植木本植物湿地松、油茶、桉树及草本植物芒、芒萁、百喜草，植被修复后两个月的情况来看，植被生长情况良好，整体覆盖率达到了90%以上。修复后，含水量、有机质含量、总有机碳、微生物生物量碳、微生物生物量氮等土壤各项指标有了明显改善。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐明本发明。

本发明的植被种植步骤如下：

（1）    降坡平整，平台稳定性：平台外边缘用人工打夯机夯筑宽30m、高出平台顶面设计高程约30cm、夯筑深度不小于20cm的土质田埂，并在平台表面用沙袋或混凝土花墙保护，防止水土流失；

（2）    排水工程：遵循横截、纵排的原则，一般沿单级平台后缘布置横向截水沟，不同高程水平的多级平台边缘布置纵向联络排水沟，治理区内地表径流通过纵横交叉的截排水网络最终排向治理区地势低洼处或***的自然沟谷；

（3）    设置挡土墙，使得植被修复的尾矿区在相对闭合的区间内。

（4）    修复尾矿表层覆盖客土，客土厚约5 cm。

（5）    在客土上打造种植穴，种植穴为方形，穴内分层回填有机肥、无机肥和客土。有机肥为干牛粪，厚5cm；无机肥为复合肥，每穴50～100克，在穴内均匀撒开；

（6）    种植按矿山植被修复标准筛选好木本植物湿地松、油茶、桉树、竹子或脐橙及草本植物芒、芒萁、百喜草。

湿地松栽培: 大穴整地，穴规格50×50×40cm，将穴土堆放在穴旁。栽植时，穴底施干粪（或枯饼）两把和复合肥一把（50-100g），肥料用客土拌均匀，再覆客土3-5cm，即可开始种植。苗木选择为地径要求0.7cm、苗高30-40cm 的一年生一级“大田苗”。苗木选择阴雨天种植，起苗时不伤根、不伤茎、不伤梢，为确保幼苗不失水，应在起苗地做“打浆”处理。栽苗时，湿润客土埋苗根，填土到苗根长三分之二时，轻提苗木使苗根舒展，轻踩实，再填土，再踩，使根系与土壤紧密结合。覆客土略高于穴面，栽植深度一般要比苗木根际原有土痕深2--3厘米。湿地松栽种在1年内需耕除草、扩穴、松土、培蔸1-2次, 时间在初夏或秋冬, 第二年视情况而定。夏季用杂草、稿秆对树盘进行覆盖，注意穴内不积水，防止淹死根系，同种作物，切不要挖松根部。

   其余木本植物中脐橙、桉树与湿地松的种植方法基本相同，值得注意的是，而种植油茶选择的大田苗苗高为30-50cm。

   竹栽培：整地（要求整地深度一般为30-35cm）、选择优质竹苗（一般选择竹苗龄1-3年，干绿色，粗细适中，枝下高1.0-1.5m，带鞭45-50cm，根系完整，有几个鞭芽，带长形的土球，竹鞭竹根都包在土内，并包扎好的优质竹苗）。挖穴植苗。

   芒移植：种植穴用锄开挖小坑即可，坑底撒入复合肥、有机肥，肥上覆薄客土；5－6芽为一蔸（丛），移入小坑，并在四周客土踩实。

   芒萁移植：繁殖以分株为主，于春季新叶抽生前将带有2～3片老叶的根茎切断，栽植后，另成新株。穴内施以基肥，栽后充分浇水，待抽生新叶后，任其生长。

   百喜草栽种：播种选春播或秋播，气温达15℃以上的湿润天气播种最为适宜，播种后每日早晚各灌一次水，以保持表层土壤的湿润。百喜草苗期的生长速度较为缓慢，幼苗较弱，与杂草的竞争力较弱，苗期的杂草危害较为严重。因此，播种前后均应特别注意防除杂草。

实施例1：

   按照湿地松10%+竹子24%+芒66%比例进行种植，湿地松的行间距为1.5m×1.5m，湿地松与竹子套种，即湿地松之间种植一排竹子，湿地松与竹子之间再种植一排五节芒。

通过植被修复后两个月的情况来看，植被生长情况良好，整体覆盖率达到了90%以上。植被修复前及修复两个月后土壤各项指标的对比，可以看出植被修复对土壤质量的显著改善。

植被修复前：含水量=9%、pH=4.93、有机质含量=2.41%、铵态氮=6.68（mg/kg）、硝态氮=1.09（mg/kg）、总有机碳=1.95（g/kg）、总氮=0.47（g/kg）、总磷=0.01（g/kg）、微生物生物量碳=3.87(mg/kg)、微生物生物量氮=1.08(mg/kg)。

植被修复后：含水量=41%、pH=4.75、有机质含量=8.49%、铵态氮=3.25（mg/kg）、硝态氮=0.76（mg/kg）、总有机碳=2.47（g/kg）、总氮=0.5（g/kg）、总磷=0.04（g/kg）、微生物生物量碳=6.77(mg/kg)、微生物生物量氮=2.50(mg/kg)。

实施例2：

按照10%脐橙+23%芒萁+67%百喜草比例进行植被修复，脐橙间距2.0m×2.0m，脐橙间种一行百喜草，百喜草与脐橙间中一行芒萁。

通过植被修复后两个月的情况来看，植被生长情况极好，整体覆盖率达到了95%以上。植被修复前及修复两个月后土壤各项指标的对比，可以看出植被修复对土壤质量的显著改善。

植被修复前：含水量=9%、pH=4.93、有机质含量=2.41%、铵态氮=6.68（mg/kg）、硝态氮=1.09（mg/kg）、总有机碳=1.95（g/kg）、总氮=0.47（g/kg）、总磷=0.01（g/kg）、微生物生物量碳=3.87(mg/kg)、微生物生物量氮=1.08(mg/kg)。

植被修复后：含水量=32%、pH=4.63、有机质含量=6.87%、铵态氮=4.01（mg/kg）、硝态氮=0.71（mg/kg）、总有机碳=2.97（g/kg）、总氮=0.63（g/kg）、总磷=0.03（g/kg）、微生物生物量碳=8.75(mg/kg)、微生物生物量氮=2.05(mg/kg)。

实施例3：

 按照10%桉树+23%芒+67%百喜草比例进行植被种植，桉树间距1.5m×1.5m，桉树之间种一行百喜草，桉树与百喜草之间中一行芒。

通过植被修复后两个月的情况来看，植被生长情况极好，整体覆盖率达到了95%以上。植被修复前及修复两个月后土壤各项指标的对比，可以看出植被修复对土壤质量的显著改善。

植被修复前：含水量=9%、pH=4.93、有机质含量=2.41%、铵态氮=6.68（mg/kg）、硝态氮=1.09（mg/kg）、总有机碳=1.95（g/kg）、总氮=0.47（g/kg）、总磷=0.01（g/kg）、微生物生物量碳=3.87(mg/kg)、微生物生物量氮=1.08(mg/kg)。

植被修复后：含水量=39%、pH=4.66、有机质含量=8.05%、铵态氮=4.01（mg/kg）、硝态氮=0.94（mg/kg）、总有机碳=2.35（g/kg）、总氮=0.63（g/kg）、总磷=0.04（g/kg）、微生物生物量碳=8.85(mg/kg)、微生物生物量氮=5.50(mg/kg)。

Claims (10)

1.一种南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是在离子型稀土废弃尾矿上搭配种植不同植物构成植被修复组合，选择植物的标准是：1）以本地植物种类为主；2）选择多种生活型的植物种类，适当引入外来树种；3）选择耐受性较强，易在极端环境下生长，根系较为发达的植物。

2.根据权利要求1所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是所述植被修复组合是常绿针叶乔木、常绿阔叶灌木、多年生高大草本的组合。

3.根据权利要求1所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是所述植被修复组合是常绿阔叶灌木、多年生高大草本、多年生矮小草本的组合。

4.根据权利要求1所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是所述植被修复组合是常绿阔叶乔木、多年生高大草本、多年生矮小草本的组合。

5.根据权利要求2所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是所述植被修复组合是湿地松+竹子+芒。

6.根据权利要求3所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是所述植被修复组合是脐橙+芒+百喜草。

7.根据权利要求4所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是所述植被修复组合是桉树+芒+百喜草。

8.根据权利要求5所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是按照湿地松10%+竹子24%+芒66%比例进行种植，湿地松的行间距为1.5m×1.5m，湿地松与竹子套种，即湿地松之间种植一排竹子，湿地松与竹子之间再种植一排五节芒。

9.根据权利要求6所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是按照10%脐橙+23%芒萁+67%百喜草比例进行植被修复，脐橙间距2.0m×2.0m，脐橙间种一行百喜草，百喜草与脐橙间中一行芒萁。

10.根据权利要求7所述的南方离子型稀土废弃尾矿的植被修复方法，其特征是按照10%桉树+23%芒+67%百喜草比例进行植被种植，桉树间距1.5m×1.5m，桉树之间种一行百喜草，桉树与百喜草之间中一行芒。