湯 宇

(遼寧省營(yíng)口水文局,遼寧 營(yíng)口 115003)

1 概 述

在遼西露天煤礦北傾斜場(chǎng)地1275m高程平臺(tái)周圍,2017年種植新疆楊16排,行距3m,使用挖掘機(jī)1m3挖土機(jī)鏟制多孔土地,2018年,在新疆楊樹中部種植松樹,實(shí)現(xiàn)混交林有序更新,從而使新疆楊樹生長(zhǎng)迅速。能快速形成上層樹冠,形成遮光條件,年輕的松樹可以在它下面茁壯成長(zhǎng),一段時(shí)間后,油松高度逐漸超過新疆楊,形成了較高的主產(chǎn)林。在這個(gè)時(shí)候,喜光楊樹逐漸死亡并最終淘汰作為一個(gè)純粹的松樹林,完成了樹種再生過程,針葉林和闊葉林混交期的關(guān)鍵是初級(jí)和次生地位的更替交換。從造林開始,林分的主要地位是闊葉,向針葉和闊葉的平等過渡,最后發(fā)展到林分的主要地位是針葉。新疆楊樹為中國(guó)松樹起到遮蔭和輔助作用后,完成了歷史使命,最終退出了混合型。因此,在造林初期,應(yīng)促進(jìn)新疆楊樹的生長(zhǎng)。油松進(jìn)入中年林后,應(yīng)逐步抑制新疆楊樹的生長(zhǎng),促進(jìn)混交林向油松的過渡[1-3]。

有必要防止人為破壞油松林,如“拔壯丁”,以確保其有效密度,當(dāng)油松的密度較小時(shí),少量的小樹雖已經(jīng)上升到新疆楊樹冠之上,但它們不能郁閉,透過率很大,新疆仍然可以生長(zhǎng),油松樹需要更新才能最終淘汰新疆楊。有時(shí)甚至人為干擾太大,而且環(huán)境變化,不僅無法恢復(fù)油松林,即使新疆楊不能生長(zhǎng),但最終會(huì)形成逆向演替,成為草原或裸地, 因此,必須加強(qiáng)管理和保護(hù),采取人為措施,做好圈養(yǎng),促進(jìn)油松的積極演替。

2 沙棘灌叢密度調(diào)整優(yōu)化技術(shù)

沙棘發(fā)芽能力強(qiáng),發(fā)芽或萌芽的種群結(jié)構(gòu)與每株芽或萌枝的數(shù)量有關(guān),當(dāng)芽的數(shù)量小于一定的密度,生物量隨芽數(shù)的逐漸增加而相應(yīng)增加;當(dāng)芽數(shù)超過一定密度時(shí),生物量不但不增加,反而會(huì)相應(yīng)減少,此密度是芽的最佳數(shù)量,通過調(diào)整密度,灌木的生物量最大[4-5]。

2.1 過密沙棘林疏伐

實(shí)驗(yàn)地塊均為3.3hm2,對(duì)照實(shí)驗(yàn)采用原生林沙棘林,將沙棘林分條切割(切割寬度為1.5m,預(yù)留寬度是2m),根據(jù)規(guī)定的密度減少一定數(shù)量的沙棘,試驗(yàn)結(jié)果,見表1,通過間伐沙棘林,森林的光線和空氣環(huán)境條件下可以有效地提高,增加單株?duì)I養(yǎng)面積以滿足沙棘的生長(zhǎng)需要,提高沙棘的產(chǎn)量[6-7]。

表1 沙棘林改造對(duì)比試驗(yàn)調(diào)查

2.2 雌雄株比例調(diào)整

將雌株與雄株的比例保持在8∶1或10∶1,探索雌性植物的生長(zhǎng)環(huán)境,提高其結(jié)果能力,礦區(qū)分別采用8∶1或10∶1,樣地設(shè)置為2hm2,并且相同的區(qū)域用作對(duì)照測(cè)試。其試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 沙棘林調(diào)整雌雄株比例試驗(yàn)

2.3 伐除老化、枯死株和病蟲株

消除老化,死亡的植物和病蟲植物,改善森林的健康狀況,測(cè)試采用一片天然沙棘林,并按一定距離保存天然沙棘林(樹寬1.5m,寬度是2 m)。同時(shí),根據(jù)所指定的密度,能夠減少沙棘的一定的量,去除老化,死亡,弱株和病株,每塊土地均為3.3 hm2,與原沙棘林比較試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表3。

2.4 合理修剪,增強(qiáng)樹勢(shì)

通過合理修剪沙棘樹,提高了樹木的生長(zhǎng)潛力,增加了果實(shí)的數(shù)量,提高了單位面積的產(chǎn)量。合理的沙棘修剪直接影響沙棘果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。

目前,沙棘樹大多處于無人管理的狀態(tài),因此修剪就顯得非常重要, 修剪可以改善通風(fēng)和光照條件,促進(jìn)樹形的穩(wěn)定性、完整性和健壯性,調(diào)整果實(shí)與生長(zhǎng)的關(guān)系,減少死亡和病蟲害,以提高樹木的潛力,實(shí)現(xiàn)每年高產(chǎn)的影響。

3 水土保持體系過程

通過調(diào)查和研究露天礦的植被在不同時(shí)期,復(fù)墾規(guī)劃過程分為3個(gè)階段,即水土保持,及經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。在初始階段,基于快速生長(zhǎng)的植物快速恢復(fù)植被,有效控制土壤侵蝕; 中期階段,即過渡期:建立永久性植被,不斷改善傾倒場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境; 后期階段,長(zhǎng)期規(guī)劃:重點(diǎn)關(guān)注礦區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理和土地開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 水土保持體系

土地的使用受各種條件的限制,其利用方向應(yīng)根據(jù)復(fù)墾土地的土壤、水資源、地形、當(dāng)?shù)貧夂颉⑺牡茸匀粭l件,遵循因地制宜的原則。適用于農(nóng)業(yè)和林業(yè),同時(shí),要考慮到開墾土地功能區(qū)再利用的協(xié)調(diào)發(fā)展,結(jié)合水土保持、綠化和經(jīng)濟(jì)效益,具有一定的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益,有利于進(jìn)一步發(fā)展。

3.1.1 北排土場(chǎng)面向工業(yè)廣場(chǎng),應(yīng)以綠化景觀為主

在工業(yè)廣場(chǎng)的一面種植常綠針葉林和灌木,在山坡上種植樹木,灌木和草,形成一個(gè)一年四季都是綠色的立體生態(tài)景觀。

3.1.2 東排土場(chǎng)作為苗圃經(jīng)濟(jì)林規(guī)劃區(qū)

為晚期開墾提供的幼苗節(jié)省了復(fù)墾成本,同時(shí),經(jīng)濟(jì)林也為公司創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益,并取得了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。

3.1.3 由于該地區(qū)常年以西北風(fēng)為主

內(nèi)部垃圾場(chǎng)西北側(cè)的防護(hù)林帶不僅有利于現(xiàn)階段采礦條件的改善,而對(duì)于土地再利用的創(chuàng)造了先決條件。

3.2 生態(tài)效益

在近期規(guī)劃中,復(fù)墾土地的改善將在未來五年內(nèi)完成,每排開墾土地主要依靠豆科牧草和灌木的種植,開墾土地將得到改善,同時(shí)保持土壤和水分。

3.2.1 種植豆科牧草

種植豆科植物主要是為了增加土壤養(yǎng)分,加速土壤成熟。種植豆科灌木或草類植物可以固定氮素,然后通過各種方法將植物(有機(jī)物質(zhì))返回土壤,例如綠肥壓青和秸稈還田等。通過這樣的循環(huán)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量是減少能量輸入和增加能量輸出的有效措施,投資少,見效結(jié)果更快,通過這種方式,土壤有效氮含量相對(duì)增加,土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著壓青的增加而增加,土壤成熟度和土壤改良速度加快[8-10]。

3.2.2 施用粉煤灰改土

將粉煤灰摻入再生土壤不僅可以改善土壤的理化性質(zhì),增加土壤有效水分含量,改善土壤質(zhì)地,還可以節(jié)省粉煤灰處理成本,減少灰分處理和污染具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

3.2.3 選擇先鋒植物來控制土壤侵蝕

根據(jù)傾倒場(chǎng)的場(chǎng)地條件和礦區(qū)周圍的環(huán)境影響區(qū),結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蚝推渌拗埔蛩?所選植物應(yīng)具有以下特點(diǎn):適應(yīng)脆弱環(huán)境增長(zhǎng)、抗旱耐寒性,疾病和昆蟲抗藥性; 它們長(zhǎng)得很快,能固定大氣中的氮,加快土壤成熟, 根系發(fā)達(dá),發(fā)芽力強(qiáng),土壤不受風(fēng)的影響并起到生態(tài)作用,存活率相對(duì)較高,實(shí)驗(yàn)表明,該地區(qū)適宜種植的植物種類繁多,其中,生長(zhǎng)條件較好如紅豆草、苜蓿、沙打旺、甘草、冰草及披堿草等草本植物。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益

通過土壤改良,在牧草和灌木栽培后,開墾土地保持水土能力,土壤肥力得到改善,為復(fù)墾土地的再利用奠定了基礎(chǔ),根據(jù)每個(gè)排土場(chǎng)的位置及其與周圍環(huán)境的關(guān)系,對(duì)其進(jìn)行專門規(guī)劃。

3.3.1 生態(tài)園林景觀綠地

北傾棄場(chǎng)地已到達(dá)邊界,土壤覆蓋薄,整個(gè)傾倒場(chǎng)位于迎風(fēng)方向,因此,它主要用作永久性防風(fēng)林的土地,頂部平盤可用作木材林地。在工業(yè)廣場(chǎng)的傾倒現(xiàn)場(chǎng),防風(fēng)林的建設(shè)應(yīng)注重整體景觀的美化,最后使用的方向是生態(tài)園林景觀綠化區(qū),工業(yè)廣場(chǎng)一側(cè)面臨的臺(tái)階部分綠化,主要以草地和灌木為基礎(chǔ),通過樹木的重新種植,逐步形成了草,喬木和灌溉相結(jié)合的三維生態(tài)景觀。

3.3.2 育苗、經(jīng)濟(jì)林區(qū)

東排土場(chǎng)上部平盤的較厚的土壤覆蓋層,主要是土壤原表層上部,土壤質(zhì)量是對(duì)植物生長(zhǎng)有益,因此,東排土場(chǎng)上部平盤的最終利用方向是育苗和經(jīng)濟(jì)林種植,并且計(jì)劃成為苗圃經(jīng)濟(jì)林區(qū)。

3.3.3 牧草、農(nóng)田規(guī)劃區(qū)

內(nèi)部?jī)A倒場(chǎng)的整個(gè)排水巖層與原巖層基本一致,覆蓋層較厚。 覆蓋土壤后,表面將變成一個(gè)非常大的“人造平原”。 在開墾的早期階段,將種植牧場(chǎng)以發(fā)展養(yǎng)殖,形成生態(tài)環(huán)境,畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈力求在綠化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。同時(shí),經(jīng)過牧草種植和綠化,未來可以種植經(jīng)濟(jì)作物,為農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié) 語

傾倒場(chǎng)是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)活動(dòng)中由于原始土地的挖掘,坍塌和占用而土地的破壞和退化,喪失土地原有生產(chǎn)能力,所以空閑土地不能直接使用。復(fù)墾工程根據(jù)土地利用原則,結(jié)合采礦后土地被破壞的特點(diǎn),采取工程措施和生物措施,對(duì)礦區(qū)土地進(jìn)行開挖、整理、恢復(fù)礦區(qū)土地生產(chǎn)力和生態(tài)平衡。