礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復材料與應用技術研究

內(nèi)容概要

　　本書從保水劑生態(tài)恢復材料、煤炭燃燒廢棄物生態(tài)恢復基質材料、煤矸石粉碎物生態(tài)恢復綠化基質配比、礦業(yè)廢棄地裸露邊坡噴播綠化基質、礦區(qū)種植槽基質配比、礦山邊坡生態(tài)恢復苔蘚的篩選及應用、礦業(yè)廢棄地植被分布與植物種選擇7個方面闡述礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復材料與應用技術，研究成果在生態(tài)環(huán)境建設的各個領域有著極其廣泛的應用前景。
　　本書既可供土地整理、礦山生態(tài)環(huán)境綜合整治、礦山植被恢復、工程綠化以及開發(fā)建設項目水土保持領域的科研、生產(chǎn)、教學人員參考，也可作為環(huán)境學相關專業(yè)在校本科生、研究生學習及參考用書。

書籍目錄

叢書序
前言
第1章　緒論
　1.1　研究背景及意義
　1.2　主要研究內(nèi)容
　1.3　研究概述
　　1.3.1　煤矸石山植被恢復基質改良研究
　　1.3.2　客土噴播及噴播綠化基質研究
　　1.3.3　邊坡生態(tài)恢復中苔蘚的資源利用研究
　　1.3.4　礦山廢棄地植被演替與植物種選擇研究
　1.4　研究區(qū)域概況
　　1.4.1　地理位置及地形地貌
　　1.4.2　氣候
　　1.4.3　土壤
　　1.4.4　植被
　參考文獻　　
第2章　保水劑生態(tài)恢復材料試驗研究
　2.1　試驗研究方法
　　2.1.1　試驗材料與設備
　　2.1.2　試驗設計及方法
　2.2　試驗結果分析
　　2.2.1　不同保水劑不同用量水平對土壤水分蒸發(fā)量的影響
　　2.2.2　不同保水劑不同用量水平對試樣出苗率的影響
　　2.2.3　不同保水劑不同用量對試樣土壤硬度的影響
　2.3　結論
　參考文獻　　
第3章　煤炭燃燒廢棄物生態(tài)恢復基質材料試驗研究
　　3.1　試驗研究方法
　　3.1.1　試驗材料
　　3.1.2　試驗方法
　　3.1.3　觀測指標
　　3.2　結果與分析
　　3.2.1　基質理化性質分析
　　3.2.2　植物生長指標分析
　　3.3　結論
　參考文獻　　
第4章　煤矸石粉碎物生態(tài)恢復綠化基質配比試驗研究
　4.1　研究目的及技術路線
　4.2　試驗研究方法
　　4.2.1　試驗材料
　　4.2.2　試驗方法
　　4.2.3　試驗方案
　4.3　結果與分析
　　4.3.1　基質理化性質分析
　　4.3.2　草本植物生長狀況分析
　　4.3.3　灌木生長狀況分析
　　4.3.4　基質對植物適宜性的綜合分析
　4.4　基質施用后效益分析
　　4.4.1　經(jīng)濟效益分析
　　4.4.2　生態(tài)效益分析
　4.5　結論與討論
　　4.5.1　結論
　　4.5.2　討論
　參考文獻　　
第5章　礦業(yè)廢棄地裸露邊坡噴播綠化基質試驗研究
　5.1　研究目的及技術路線
　5.2　盆栽試驗
　　5.2.1　試驗評價指標與試驗因素的選擇
　　5.2.2　試驗材料與分組
　　5.2.3　試驗方法
　　5.2.4　試驗結果與分析
　　5.2.5　最優(yōu)基質配方篩選
　　5.2.6　試驗結果綜合分析
　5.3　人工模擬降雨侵蝕試驗
　　5.3.1　試驗設備及材料
　　5.3.2　試驗分組
　　5.3.3　試驗方法
　　5.3.4　結果與分析
　5.4　結論
　參考文獻　　
第6章　礦區(qū)種植槽基質配比試驗研究
第7章　礦業(yè)廢棄地邊坡生態(tài)恢復苔蘚的篩選及應用研究
第8章　礦業(yè)廢棄地植被分布規(guī)律與植物種選擇
　　　　

章節(jié)摘錄

　　第1章緒論　　1.1研究背景及意義　　根據(jù)2007年全國礦山企業(yè)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況統(tǒng)計年報，2007年全國共有各類非油氣礦產(chǎn)企業(yè)124930個，以煤炭、建筑采料礦產(chǎn)企業(yè)最多，小型礦產(chǎn)企業(yè)占總礦產(chǎn)企業(yè)的90%以上。到2000年，全國礦區(qū)累計破壞的土地面積已達288萬hm2，并且每年以大約4.67萬hm2的速度增長。煤礦開采破壞的土地最為嚴重，據(jù)不完全統(tǒng)計，僅大中型煤礦就已占地16200萬hm2（束文圣等，2000）。煤炭開采引起的塌陷地面積高達233萬hm2，并且每年仍以2萬～2.67萬hm2的速度繼續(xù)增長，采煤過程中排放的煤矸石、粉煤灰等固體廢棄物累計達7.40×108t，占壓耕地1.33萬～2.00萬hm2（何書金和蘇光全，2002）。鐵礦方面，目前已建成的鐵礦產(chǎn)量上億噸，其中露天礦占90%，年剝離土巖量在2億t以上。有色金屬工業(yè)每年排放的固體廢棄物達6000多萬噸，累計堆存量已達10億t，占用土地7萬多公頃。采礦業(yè)中各類型占地的分布情況：采礦活動本身占59%、排土場占20%、尾礦占13%、廢石堆占5%、塌陷區(qū)占3%?！　…h(huán)境與發(fā)展不僅在我國也是當前國際社會普遍關注的重大問題，而人類生產(chǎn)活動和經(jīng)濟增長所依賴的重要手段――礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用所引起的生態(tài)、社會及經(jīng)濟等問題又是環(huán)境與發(fā)展的焦點問題之一。采礦活動及其廢棄物的排放不僅破壞和占用大量的土地資源，日益加劇我國人多地少的矛盾，而且礦山廢棄物的排放和堆存也帶來了一系列如土地退化、生態(tài)系統(tǒng)和景觀受到破壞、侵占土地、污染環(huán)境等影響深遠的環(huán)境問題，進而制約了當?shù)氐纳鐣?、?jīng)濟發(fā)展，也危害到人體的健康。因此，礦業(yè)廢棄地的復墾已成為我國當前所面臨的緊迫任務之一，也是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略應優(yōu)先關注的問題之一。礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，既為經(jīng)濟發(fā)展提供了重要的原材料和能源，對經(jīng)濟發(fā)展起到巨大的推動作用，同時由此而產(chǎn)生的空氣污染、水體污染、土壤污染和土地荒漠化等也對環(huán)境產(chǎn)生了重大影響。不僅在我國，隨著世界各國工業(yè)化進程的加快，環(huán)境污染和破壞造成的土地廢耕、工業(yè)廢棄地、生態(tài)系統(tǒng)失調等環(huán)境問題已成為當今制約社會、經(jīng)濟發(fā)展，威脅人類生存的重大問題。為此，世界各國都在積極尋求有效地解決這些問題的方法和措施，而礦業(yè)廢棄地的植被恢復與重建對國土資源合理利用及生態(tài)環(huán)境保護均有重要意義。　　我國礦業(yè)廢棄地的生態(tài)恢復工作始于20世紀50年代末，但由于社會、經(jīng)濟和技術等方面的原因，直到80年代這項工作基本還處于零星、分散、小規(guī)模和低水平的狀況。1988年我國頒布了《土地復墾規(guī)定》，使我國采礦廢棄地的生態(tài)恢復工作步入了法制化軌道，其恢復速度和質量均有較大的提高。據(jù)統(tǒng)計，1990～1995年全國累計恢復各類廢棄土地約53.3萬hm2，其中1526家大、中型礦區(qū)恢復廢棄地約4.67萬hm2，占全國累計礦區(qū)廢棄地面積的1.62%，但對389座鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦區(qū)的調查表明，鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型礦區(qū)對土地破壞十分嚴重，生態(tài)恢復率幾乎為零。總體上，我國各類礦山廢棄地生態(tài)恢復工作仍處于初期階段。國外的礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復技術研究和實施工程起步較早，特別是在歐、美等一些發(fā)達國家已有幾十年的歷史，其基礎研究起點可追溯到19世紀末期，大規(guī)模的生態(tài)恢復工程在20世紀中期普遍展開，并在施工技術、土壤改造、政策法規(guī)、現(xiàn)場管理等領域取得了大量成果和成功的經(jīng)驗，且各具特色?！　∥覈V業(yè)廢棄地面積大、種類復雜，目前有80%的礦業(yè)廢棄地尚未修復（束文圣等，2000），無論是研究領域還是生產(chǎn)領域都面臨諸多難題。礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復目前所面臨的主要問題有以下幾個方面：　?。?）因大量開挖形成的礦業(yè)廢棄地其土壤物理性狀較差――缺肥、缺水，氮、磷及有機質含量很低，造成土地貧瘠、植被退化，最終導致礦業(yè)區(qū)大面積人工裸地的形成，極易被雨水沖刷，加劇水土流失的發(fā)生，生態(tài)恢復難度大?！　。?）地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩(wěn)定，往往致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發(fā)生?！　。?）礦區(qū)廢渣主要來自采礦、選礦過程中的廢石、煤矸石和尾礦，“三廢”造成的土壤污染、水體污染、空氣污染嚴重，主要污染有：①地下及露天采礦在生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的如CO、CO2、NO2、SO2、H2S等有毒有害氣體，選礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量粉塵和有毒物質；②礦區(qū)運輸產(chǎn)生的富含重金屬物質的廢氣、礦山工廠燃煤產(chǎn)生的濃煙及有害物質；③廢石、煤矸石和尾礦堆積，其淋洗物直接進入土壤，并隨降雨滲流進入地下水，隨降雨徑流進入地表水，使土壤和水體遭受嚴重污染。　?。?）重金屬污染嚴重。礦業(yè)廢棄地一般都存在重金屬污染問題，稍多量的銅、鉛、鋅等就能完全阻止植物生長，礦區(qū)廢棄地遭受污染后，生態(tài)恢復困難?！　。?）植被破壞嚴重。礦區(qū)森林植被的破壞主要是由于礦區(qū)工業(yè)廣場的建設、矸石堆放、開山修路、地面塌陷與露天采礦剝離引起的。礦區(qū)的建設和生產(chǎn)改變了土地養(yǎng)分的初始條件，從而使植被生長量下降。植物作為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，它的破壞使礦區(qū)土地及其臨近地區(qū)的生物生存條件同時也遭受破壞，生物量減少，生態(tài)系統(tǒng)結構受損、功能及穩(wěn)定性下降，引起水土流失和沙漠化?！　?.2主要研究內(nèi)容　　針對礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復中存在的主要問題，本書主要進行了以下7個方面的研究。　　1）保水劑生態(tài)恢復材料試驗研究　　針對礦業(yè)廢棄地土壤破壞程度嚴重、土壤水分大幅度減少，造成植物生長環(huán)境極為干旱等問題，采用兩種新型保水劑進行對比試驗，研究不同保水劑的保水性能、對土壤物理性質的改善情況及施用不同保水劑植物的生長效果?！　?）煤炭燃燒廢棄物生態(tài)恢復基質材料試驗研究　　充分利用煤炭燃燒廢棄物爐渣和粉煤灰，同時添加秸稈，經(jīng)混合配比后得到的基質，通過測定各基質的理化性質，并測定植物的出苗率、成活率和生物量，從而得到最優(yōu)基質配比，將其作為覆蓋物，既可為廢棄礦山的生態(tài)恢復提供優(yōu)良的土壤基質，同時也可變廢為寶，減輕煤炭燃燒廢棄物對生態(tài)環(huán)境的污染?！　?）煤矸石粉碎物生態(tài)恢復綠化基質配比試驗研究　　將煤矸石的粉碎物作為煤矸石山綠化基質的主要組成部分，同時添加不同比例的土壤、保水劑、緩釋肥和菌肥，組成混合基質，測定混合基質的理化性質、保水性能，觀測分析植物的成苗率、地上生物量、地下生物量、地徑、苗高等指標，確定最優(yōu)基質配比。進一步研究應用該配比基質和采用一般基質對煤矸石山改良效果的差異、用該基質后可以節(jié)約的成本及在改善生態(tài)效益方面的效果?！　?）礦業(yè)廢棄地裸露邊坡噴播綠化基質試驗研究　　針對礦業(yè)廢棄地裸露邊坡添加噴播綠化基質后的植被恢復能力及土壤侵蝕情況，選出幾種新型綠化基質材料并按不同的用量混合，對不同配比噴播綠化基質的功能和特性（基質容重、自然含水量、孔隙度、水分常數(shù)、有機質、pH、氮磷鉀含量等指標）進行測定和分析；通過盆栽試驗測定噴播綠化基質的保水性，高羊茅（Festucaarundinacea）和紫花苜蓿（Medicagosativa）的出苗時間、出苗率、生長高度、生物量等指標，分析保水劑、雞糞、草炭土、土壤、秸稈和速效肥的用量及比例對各項指標的影響；通過人工模擬降雨侵蝕試驗測定邊坡的土壤流失量，分析黏合劑用量、雨強、坡度和植被對坡面土壤流失量的影響；對各試驗指標進行正交試驗的極差、方差分析，通過綜合評分法得出噴播綠化基質的最優(yōu)配方及各影響因素的主次順序?！　?）礦區(qū)種植槽基質配比試驗研究　　以改善種植槽植物生長的土壤環(huán)境為目的，將有機無機復合肥、秸稈、液態(tài)地膜和保水劑4種物質應用正交試驗設計方法進行試驗設計，應用盆栽方法種植高羊茅和紫穗槐，通過觀測基質的保水性、水平收縮性、土壤流失量，以及高羊茅和紫穗槐的生長指標（出苗率、生長高度、總生物量），分析判斷得出種植槽最優(yōu)基質類型和最佳基質配比。同時對紫穗槐植物進行水分生態(tài)研究，并通過野外試驗論證盆栽試驗結果?？蔀楣こ虒嵺`提供技術方法和科學理論依據(jù)?！　?）礦業(yè)廢棄地邊坡生態(tài)恢復苔蘚的篩選及應用研究　　苔蘚具有邊坡生態(tài)恢復植物材料期望的多重特征，但苔蘚至今未真正作為生態(tài)護坡的重要植物材料而加以利用。選取北方生長有苔蘚的工程廢棄邊坡，調查分析苔蘚植物的組成與生長狀況，采集苔蘚種作為初代蘚種進行耐旱試驗。對經(jīng)過耐旱試驗培養(yǎng)后的第一代苔蘚按照組織培養(yǎng)、土壤培養(yǎng)煉苗、大量擴繁的技術路線，應用正交設計，進行最適培養(yǎng)基研究、最佳培養(yǎng)基質篩選及最佳培養(yǎng)條件的確定。將鄉(xiāng)土草種與商品草種混合噴附于巖體上，將擴大培養(yǎng)后的二代苔蘚――真蘚（Bryumargenteum）、叢生真蘚（B．caespitieum）、混配苔葫蘆蘚（Funariahygrometrica）、刺葉墻蘚（Weisiopsisanomala）培養(yǎng)后在溫度5～20℃、相對濕度80%的環(huán)境下保存?zhèn)溆茫圆煌慕M合及配比量與鄉(xiāng)土草種混合噴附于巖體上，研究苔蘚聯(lián)合鄉(xiāng)土植物在常規(guī)植物生長困難地上的應用可行性和最佳配比?！　?）礦業(yè)廢棄地植被分布規(guī)律與植物種選擇　　以礦業(yè)廢棄地植被為研究對象，在劃分立地條件的基礎上，對不同立地條件植被進行詳細調查。運用組間連結法和歐幾里德直線距離平方度量法，并采用SPSS軟件，對研究區(qū)域植物群落進行聚類分析，研究不同立地條件下植被的分布規(guī)律。按照恢復年限不同進行分段，計算各恢復年限段每個植物種的多度、頻度、相對密度、相對頻度、相對顯著度、重要值和生態(tài)位寬度Bi值，研究不同生態(tài)恢復年限的植被分布規(guī)律，最后將每個年限劃分段的植被與周邊未經(jīng)破壞地的植被進行相似性分析。對研究區(qū)域礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復過程中的植被優(yōu)勢種種間相關性和優(yōu)勢種的生態(tài)位寬度進行分析。最后提出不同立地類型、不同海拔高度、不同恢復年限條件下礦業(yè)廢棄地生態(tài)恢復的植物配置模式?！　?.3研究概述　　1.3.1煤矸石山植被恢復基質改良研究　　煤矸石是煤炭開采、洗選及加工過程中排放的廢物，約占煤炭產(chǎn)量的15%。目前，我國煤矸石的綜合利用率僅為30%，除少部分被用于生產(chǎn)建筑材料或供熱發(fā)電外，更多的煤矸石堆置于礦井周圍，而且以每年1.5億～2.0億t的速度遞增，壓占耕地面積每年以300萬～400萬m2的速度持續(xù)增加。煤矸石長期堆放，其表面會產(chǎn)生風化，被雨水淋洗后會產(chǎn)生酸性廢水并攜帶重金屬離子滲入地下，煤矸石中還有其他物化反應發(fā)生及氟、氨等成分析出，由此對土壤和地下水造成污染。同時煤矸石表面容易吸熱，造成煤矸石表面溫度升高，導致植被恢復困難。自燃的煤矸石山會帶來更加嚴重的環(huán)境污染，并對人的生命及財產(chǎn)產(chǎn)生嚴重危害，煤矸石已成為我國各種工業(yè)廢渣中排放量最大、占地最多、污染較嚴重的固體廢物。因此，進行煤矸石廢棄地植被恢復，無論從合理利用土地資源角度還是從環(huán)境保護角度，都迫在眉睫?！　〉V山廢棄地的植被恢復一直是國內(nèi)外研究的熱點和難點，煤矸石山植被恢復已經(jīng)成為廢棄地植被恢復研究中的重要內(nèi)容，在煤矸石生態(tài)恢復的植被重建過程中，基質改良是主要問題，也是煤矸石廢棄地生態(tài)恢復中的核心問題。煤矸石廢棄地基質改良的材料和方法很多。由于受緯度的影響，不同地區(qū)治理煤矸石山的措施略有不同。例如，在福建等地的煤矸石山就可以不用覆蓋而直接播種，直播植物種以草本為主，生長良好；而在華北地區(qū)直接播種效果差，保存率低，植物難以正常生長。從長遠來看，生態(tài)恢復是一種長期有效的廢棄地治理措施。但是對于短期目標，必須還要用一些短期、快速的改良措施，以保證一個良好的生態(tài)恢復效果?！　∮糜诟牧济喉肥赝寥赖牟牧蠘O其廣泛，如表土、化學肥料、有機廢棄物、綠肥、固氮植物及作物的秸稈等（陳建平等，2005；束文圣等，2001）。在國外，廢棄地土壤治理的方法主要有以下幾種。①覆蓋土壤：煤矸石地恢復最簡單的辦法就是覆蓋土壤，但覆蓋土壤的費用很高，因此在具體實踐中恢復的程度取決于投入的費用，在經(jīng)濟條件較好、生態(tài)環(huán)保意識較強的地區(qū)較容易做到（戚家忠等，2002）。②物理處理和化學處理：一般情況下，更換或覆蓋土壤，其費用過高，還會因異地挖土產(chǎn)生嚴重的二次水土流失。因此，實踐中還經(jīng)常采用整治煤矸石地土壤理化性質的方法，以期改善植物的生長條件，如挖松緊實的土壤、整理土壤表面。煤矸石地pH太低時，向土壤中添加堿性物質以調整土壤的pH等。③添加營養(yǎng)物質：一般煤矸石地缺乏氮、磷等營養(yǎng)物質，是植物生長的限制因子之一，解決此類問題的主要方法是添加肥料或利用具有固氮能力的豆科植物，尤其利用固氮植物和菌根植物改良廢棄地是經(jīng)濟效益與生態(tài)效益俱佳的方法。④去除有害物質：在煤矸石地生態(tài)恢復過程中，有害物質的毒性對植物的生長起著嚴重的阻礙作用，如在重金屬污染嚴重地區(qū)，所能生長的植物僅僅是那些耐重金屬污染的植物種，因此，此類煤矸石地生態(tài)重建的前提是先鋒植物必須為重金屬忍耐種并施加肥料。近年來耐重金屬污染植物種的篩選及其蘊藏的基因資源受到科學界的普遍關注，人們開始利用現(xiàn)代生物技術克隆耐重金屬污染的基因，試圖培育出適于在重金屬污染土壤上生長的植物種類（束文圣等，2001）。⑤添加植物種：在煤矸石地恢復過程中，通過人工選擇植物種，使土壤的物理化學性質得到改良，從而縮短植被演替的進程，加快廢棄地的生態(tài)重建進程（束文圣，2000；莫測輝等，2001）。在添加植物種時，最先添加的植物種往往按草本-灌木-木本植物的順序進行，其中豆科植物的添加起著關鍵性的作用（SklenickeandLhota，2002）?！　?.3.1.1物理法改良基質　　1）表土轉換、覆蓋表土　　表土轉換、覆蓋表土主要針對重金屬污染嚴重且多集中于地表數(shù)厘米的較淺土層，挖去污染層，用無污染客土蓋于污染土之上，以此隔離重金屬對植物生長的危害，促進植物生長，增加生物量，保證成活率。此法需耗費大量勞動力，并需有豐富的客土資源為條件?；糇趯毜龋?995）通過在煤矸石表面分別覆蓋10cm、20cm、30cm、50cm厚的土壤，種植大豆和番茄進行試驗，結果表明，大豆和番茄的產(chǎn)量隨著覆土厚度的增加而增加。綜合考慮以覆土30cm為宜。段永紅等（1999）的研究表明，在覆土10cm和20cm兩種處理中，牧草根系分布有所差異。兩種處理方法豆科牧草根系下扎達70～80cm，根長約1m，在土層與煤矸石層分界處附近的土層中，豆科的主根迅速由粗變細，支根細并產(chǎn)生畸變。兩種處理方法相比，覆土20cm較覆土10cm有更多的根系分布，但根系不易扎入煤矸石層。作為對照的未覆蓋區(qū)，禾本科和豆科根系下扎深度都較大，分別達35cm和1.2m，禾本科根系集中分布于25cm以內(nèi)，且根毛明顯增多；而豆科根系集中分布于40cm以內(nèi)，下層根量也明顯增多，且根系發(fā)育正常，無粗細突變現(xiàn)象。由此可知粗粒煤矸石會促使根毛增多，以擴大根系的吸收面積，這是煤矸石層根系發(fā)育的特征。覆土3cm小區(qū)（薄層覆蓋區(qū)）根系分布狀況與對照區(qū)相同，而植被覆蓋率明顯高于對照區(qū)，產(chǎn)草量與厚層覆土區(qū)相近。由試驗可知，覆蓋后，植物抗逆性下降，根下扎深度變淺，多集中分布于覆蓋層中，并呈水平伸展，因而不利深層水分和養(yǎng)分的吸收。覆土區(qū)則有較多的根系扎入煤矸石層，扎入煤矸石層的根系由覆土20cm、10cm到3cm依次遞增，且覆土3cm小區(qū)的根系絕大部分扎入煤矸石層?！　●T金生等（1995）在陽泉煤矸石山種植大面積的牧草，通過對牧草根系的研究，觀察得出覆蓋黃土小區(qū)特別是覆蓋焦土后，黃土層上的牧草，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的根系都集中分布在黃土層內(nèi)，上浮于煤矸石層上而不向下扎根。在干旱高溫季節(jié)煤矸石層嚴重影響了地上生物量及植物的正常生長。煤矸石風化小區(qū)的牧草，為了適應其貧瘠的立地條件，滋長了比在黃土中要強大好幾倍的根系，且根系深深扎進了煤矸石深處，但是畝產(chǎn)量低、成活率低。在煤矸石山上種植牧草要在地面上覆蓋厚度為2～5cm的黃土層，它除能為種子發(fā)芽、幼根生長提供較好的立地條件外，還可以降低地表溫度，從而提高幼苗在煤矸石山上的出苗率。整體上看，豆科牧草在成苗率、覆蓋度、生長勢（產(chǎn)量）均高于禾本科牧草?；觳ケ葐尾サ拈L勢好、長草量高。覆蓋黃土，草種均可以出苗、開花、結實。不覆蓋黃土，一般出苗較困難，成活率低，一旦出苗，覆蓋面積大，生長健壯。　　2）覆蓋淤泥　　一些研究表明，污泥在改良煤矸石基質中有很好的效果，主要體現(xiàn)在：施用污泥與施氮肥相比產(chǎn)量差異達極顯著水平。污泥的不同用量造成的產(chǎn)量差異不顯著，化肥的不同用量其產(chǎn)量差異也不顯著。煤矸石風化物所含植物必需的肥料三要素（氮、磷、鉀）有效養(yǎng)分極度貧乏，即使施用磷、鉀肥料進行對照處理，產(chǎn)量也無明顯變化，增施氮肥和污泥后，產(chǎn)量有明顯增加，因為污泥中含有豐富的氮、磷、鉀植物營養(yǎng)物和植物所必需的其他微量元素等。此外，污泥具有可流動性，可有效填堵由于表層煤矸石風化造成的大孔隙。　　為尋找更有效的煤矸石山綠化技術，陽泉礦區(qū)在煤矸石山進行了覆蓋污泥綠化試驗，結果表明該技術可有效減少覆蓋層的運輸環(huán)節(jié)，降低覆蓋綠化成本和污水處理廠的處理成本，提高廢物利用率，減少二次污染，同時可提高煤矸石山表層保水性能及肥力，確保灌溉需求，可全面改善綠化植物的生長環(huán)境。但也存在有害病菌的處理，輸泥管道堵塞等問題。呂珊蘭通過覆蓋淤泥，研究煤矸石山上植物的生長狀況。武冬梅等（1998）通過盆栽試驗進行研究分析，認為污泥作為一種有機肥料，不僅可使葦狀高羊茅產(chǎn)量增加，煤矸石山肥力提高，更重要的是污泥可作為豐富的微生物庫源，使煤矸石山微生物區(qū)系更好地建立起來，促進其養(yǎng)分的轉化，盡快形成有機養(yǎng)料庫，使煤矸石風化物的養(yǎng)分容量與供應強度提高，最終建成一個可自我維持植被生長的循環(huán)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)煤矸石山的生態(tài)重建?！　?）覆蓋粉煤灰　　粉煤灰是一種高分散度的固相集合體，其顆粒形態(tài)主要為非晶質相的空心微珠、無定形的碳粒、不規(guī)則的玻璃體及其他礦物碎屑。礦物組合中除一部分未燃盡的細小碳粒外，大部分是SiO2和Al2O3的固熔體，另有石英、方解石、鈣長石、赤鐵礦、磁鐵礦及莫來石，還有一些殘留的煤矸石等。這些礦物一般不以單體礦物狀態(tài)存在，通常以多相集合體形式出現(xiàn)。馮金生等經(jīng)過三年（1988～1990年）的研究，初步認為煤矸石風化物上覆蓋的黃土和粉煤灰，可以改善植物的立地條件。一些煤礦試驗發(fā)現(xiàn)粉煤灰作為煤矸石山的覆蓋物，可成功地改良土壤，向煤矸石中摻入干粉煤灰，灰矸配比為1∶4，厚度大約25cm，覆蓋后可直接進行種植?！　¤b于煤礦廢棄地多為采空區(qū)或塌陷區(qū)，而當?shù)赜钟写罅康姆勖夯遥虼?，在一些煤矸石地區(qū)，可以利用粉煤灰做覆蓋材料，其上覆蓋30～40cm的黃土，進行造林或種植農(nóng)作物，結果表明，刺槐、柳樹、泡桐和火炬樹等樹種都可以獲得正常生長，尤以刺槐、柳樹生長較快，其根系可以扎入粉煤灰中。　　1.3.1.2有機物法改良基質　　利用有機改良物進行廢棄地改良符合以廢治廢原則，有很好的經(jīng)濟效益。污水污泥、生活垃圾、泥炭及動物糞便都被廣泛用于礦業(yè)廢棄地植被重建時的基質改良?！　　?/pre>








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