一种北方干旱矿区生态修复方法与流程

1.本发明涉及一种生态修复方法，尤其涉及一种北方干旱地区矿区的生态修复方法。


背景技术：

2.近年来，随着我国经济发展和对矿产资源需求的不断增加，煤炭资源的开发和利用引发了一系列的生态与环境问题。植物群落生物多样性丧失，地下水位下降，土壤和植被结构组成变化，水土流失与沙尘暴频发等，导致生态恶化，严重影响生态系统服务功能的正常发挥。因此，对矿区进行植被重建和生态恢复是急需解决的难题。尤其是北方干旱地区，更是受影响严重，干旱少雨，植被修复工作更是艰难。
3.鉴于以上技术问题，本发明提供一种北方干旱地区矿区生态修复方法，该方法克服北方干旱矿区生态修复过程中存在的技术难题，针对不同平盘及边坡情况，进行了不同方法的修复，通过控制修复方法、新工养护、后期养护实现对北方干旱矿区的生态修复，恢复生态功能。


技术实现要素：

4.具体技术方案为：一种北方干旱矿区生态修复方法，包括以下工艺步骤：（1）平盘及边坡生态修复施工方案确定根据矿区平盘原覆土厚度、土质情况、原种植植物成活情况，边坡坡度、坡长、土质情况、覆土厚度、原种植植物成活情况数据采集分析结果，确定生态修复方案；（2）平盘修复平盘分为三级，第一级：土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度300mm以上，原种植植物成活率20%—40%；第二级：土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结），原覆土厚度100-300mm，原种植植物成活率10%—20%；第三级：部分煤矸石裸露，原覆土小于100mm,基本无植物；第一级平盘采用场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；第二、三级平盘采用覆土，场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；（3）边坡修复边坡分为两级，第一级：坡度0-30度，坡长0-15米，土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度大于300mm,原种植植物成活率10%—20%；第二级：坡度0-30度，坡长15-30米，土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结等），原覆土厚度0—300mm,原种植植物基本无成活或个别成活；第一级边坡采用坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护；
第二级边坡采用覆土增加至300mm以上，坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护。
5.作为优选的实施方式，平盘修复过程中，播种之后3-5天完成给水管道及摇臂喷头的铺设，浇水备用。可以很好的保证北方干旱矿区因为降雨量少，造成播种后浇水不及时引起的发芽率。
6.作为优选的实施方式，边坡修复过程中，播种之后2-3天完成给水管道及微喷的铺设，浇水备用。在播种之后2-3天完成给水管道及摇臂喷头的铺设，可以很好的保证北方干旱矿区因为降雨量少，造成播种后浇水不及时引起的发芽率。
7.作为优选的实施方式，在第二级边坡采用人工播种时，提前进行人工横向耧耙松土，再播种，覆盖种子时，横向耧耙后覆盖固定草帘。
8.作为优选的实施方式，坡面修复过程中，坡面补植时，可进行人工点播补植，也可以直接在草帘上播撒种子，再用有机肥覆盖1cm—3cm，浇水让种子下沉到草帘下方与土结合。
9.作为优选的实施方式，所述的土地改良，采用每亩施用800-1000公斤有机肥，播种时拌合复合肥与生物菌剂的比例为6:1-3:1。
10.作为优选的实施方式，所述的土地改良，在焦泥土土壤区，采用每亩添加10—25公斤的土壤疏松剂，出苗期，多浇水缩短浇水周期保持土壤湿润。
11.作为优选的实施方式，播种草种为蒙古冰草、羊草、偃麦草、一年生黑麦草、披肩草、草木犀、沙打旺、紫花苜蓿、红三叶、黄芪、甘草、红豆芽、锦鸡儿、山韭、委陵菜、蒲公英、黄芩、五彩石竹、紫穗槐、沙棘、柠条、花棒的一种或两种及以上。
12.作为优选的实施方式，所述的新工养护在前期养护中保持平盘、坡面湿润，发芽期每天1次浇水养护，持续30天后，逐渐减少次数，播种1个月后，普查生长情况，对于生长不均及斑秃区块予以补种补播。
13.作为优选的实施方式，所述的后期养护过程中，引种当地乡土植物，诱导管理平盘及坡面植被。
14.本发明通过利用生态大数据充分分析矿区平盘及边坡土质情况，结合调研产生的关于水、土、气等相关数据，植被及土壤等情况，根据不同土层结构分别施以不同的修复方案，开展土壤改良，选择抗旱植物进行种植，根据气候环境进行新工养护，在后期养护中，为了更好的使植物存活，引种当地乡土植物，诱导管理平盘及坡面植被生长，使破坏的草场环境整体恢复或接近自然生态风貌。
15.具体实施方式：下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
16.下面对本发明实施例北方干旱矿区生态修复的方法进行具体说明。本实施例具体实施地为内蒙古准格尔旗乌兰哈达矿区，属于北温带干旱大陆性气候区，冬夏寒暑变化大。年平均气温6.2℃。全年多盛行西风及北偏西风，年平均风速3.6米/秒，最大风速可达22米/秒，最大风速的风压0.6千牛/平方米。大风从3月初到6月中旬基本不间断，降水量少而集中，6-9月的降水量占全年降水量的60%-70%，该地区年降雨量不足300mm。
17.实施例1：本发明实施例提供的一种北方干旱矿区生态修复方法，具体地，包括以下工艺步骤：（1）平盘及边坡生态修复施工方案确定根据矿区平盘原覆土厚度、土质情况、原种植植物成活情况，边坡坡度、坡长、土质情况、覆土厚度、原种植植物成活情况数据采集分析结果，确定生态修复方案；（4）平盘修复平盘分为三级，第一级：土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度300mm以上，原种植植物成活率20%—40%；第二级：土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结），原覆土厚度100-300mm，原种植植物成活率10%—20%；第三级：部分煤矸石裸露，原覆土小于100mm,基本无植物；第一级平盘采用场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；第二、三级平盘采用覆土，场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；（5）边坡修复边坡分为两级，第一级：坡度0-30度，坡长0-15米，土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度大于300mm,原种植植物成活率10%—20%；第二级：坡度0-30度，坡长15-30米，土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结等），原覆土厚度0—300mm,原种植植物基本无成活或个别成活；第一级边坡采用坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护；第二级边坡采用覆土增加至300mm以上，坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护。
18.在进一步的实施例中，平盘修复过程中，播种之后4天完成给水管道及摇臂喷头的铺设，浇水备用。
19.在进一步的实施例中，边坡修复过程中，播种之后3天完成给水管道及微喷的铺设，浇水备用。
20.在进一步的实施例中，第二级边坡采用人工播种时，提前进行人工横向耧耙松土，再播种，覆盖种子时，横向耧耙后覆盖固定草帘。
21.在进一步的实施例坡面修复过程中，坡面补植时，直接在草帘上播撒种子，再用有机肥覆盖2cm，浇水让种子下沉到草帘下方与土结合。
22.在进一步的实施例中，土地改良时，采用每亩施用900公斤有机肥，播种时拌合复合肥与生物菌剂的比例为4:1。
23.在进一步的实施例中，土地改良时，在焦泥土土壤区，采用每亩添加15公斤的土壤疏松剂，出苗期，多浇水缩短浇水周期保持土壤湿润。
24.在进一步的实施例中，播种草种为蒙古冰草、羊草、偃麦草、一年生黑麦草、披肩草、草木犀、沙打旺、紫花苜蓿。
25.在进一步的实施例中，新工养护期，在前期养护中要保持平盘、坡面湿润，发芽期
每天1次浇水养护，持续30天后，每隔2天浇水一次，每隔3天浇水一次，以此类推，逐渐减少浇水次数，播种1个月后，普查生长情况，对于生长不均及斑秃区块予以补种补播。
26.在进一步的实施例中，后期养护过程中，引种当地乡土植物，诱导管理平盘及坡面植被。
27.实施例2：本发明实施例提供的一种北方干旱矿区生态修复方法，具体地，包括以下工艺步骤：（1）平盘及边坡生态修复施工方案确定根据矿区平盘原覆土厚度、土质情况、原种植植物成活情况，边坡坡度、坡长、土质情况、覆土厚度、原种植植物成活情况数据采集分析结果，确定生态修复方案；（6）平盘修复平盘分为三级，第一级：土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度300mm以上，原种植植物成活率20%—40%；第二级：土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结），原覆土厚度100-300mm，原种植植物成活率10%—20%；第三级：部分煤矸石裸露，原覆土小于100mm,基本无植物；第一级平盘采用场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；第二、三级平盘采用覆土，场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；（7）边坡修复边坡分为两级，第一级：坡度0-30度，坡长0-15米，土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度大于300mm,原种植植物成活率10%—20%；第二级：坡度0-30度，坡长15-30米，土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结等），原覆土厚度0—300mm,原种植植物基本无成活或个别成活；第一级边坡采用坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护；第二级边坡采用覆土增加至300mm以上，坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护。
28.在进一步的实施例中，平盘修复过程中，播种之后3天完成给水管道及摇臂喷头的铺设，浇水备用。
29.在进一步的实施例中，边坡修复过程中，播种之后2天完成给水管道及微喷的铺设，浇水备用。
30.在进一步的实施例中，第二级边坡采用人工播种时，提前进行人工横向耧耙松土，再播种，覆盖种子时，横向耧耙后覆盖固定草帘。
31.在进一步的实施例坡面修复过程中，坡面补植时，直接在草帘上播撒种子，再用有机肥覆盖1cm，浇水让种子下沉到草帘下方与土结合。在进一步的实施例中，土地改良时，采用每亩施用1000公斤有机肥，播种时拌合复合肥与生物菌剂的比例为3:1。
32.在进一步的实施例中，土地改良时，在焦泥土土壤区，采用每亩添加25公斤的土壤
疏松剂，出苗期，多浇水缩短浇水周期保持土壤湿润。
33.在进一步的实施例中，播种草种为红三叶、黄芪、甘草、红豆芽、锦鸡儿、山韭、委陵菜、蒲公英、黄芩、五彩石竹、紫穗槐、沙棘、柠条、花棒。
34.在进一步的实施例中，新工养护期，在前期养护中要保持平盘、坡面湿润，发芽期每天1次浇水养护，持续30天后，每隔2天浇水一次，每隔3天浇水一次，以此类推，逐渐减少浇水次数，播种1个月后，普查生长情况，对于生长不均及斑秃区块予以补种补播。
35.在进一步的实施例中，后期养护过程中，引种当地乡土植物，诱导管理平盘及坡面植被。
36.实施例3：本发明实施例提供的一种北方干旱矿区生态修复方法，具体地，包括以下工艺步骤：（1）平盘及边坡生态修复施工方案确定根据矿区平盘原覆土厚度、土质情况、原种植植物成活情况，边坡坡度、坡长、土质情况、覆土厚度、原种植植物成活情况数据采集分析结果，确定生态修复方案；（8）平盘修复平盘分为三级，第一级：土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度300mm以上，原种植植物成活率20%—40%；第二级：土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结），原覆土厚度100-300mm，原种植植物成活率10%—20%；第三级：部分煤矸石裸露，原覆土小于100mm,基本无植物；第一级平盘采用场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；第二、三级平盘采用覆土，场地整理、土地改良、耕地、播种、边角人工播种、收边、镇压、浇水、新工养护、后期养护；（9）边坡修复边坡分为两级，第一级：坡度0-30度，坡长0-15米，土质较好（有机质含量高、粒径级配完善，团粒结构好），原覆土厚度大于300mm,原种植植物成活率10%—20%；第二级：坡度0-30度，坡长15-30米，土质差（土壤营养差、团粒结构不好、易板结等），原覆土厚度0—300mm,原种植植物基本无成活或个别成活；第一级边坡采用坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护；第二级边坡采用覆土增加至300mm以上，坡面整理、土地改良、耧耙、播种、镇压、草帘覆盖并用u型钉固定、浇水、新工养护、后期养护。
37.在进一步的实施例中，平盘修复过程中，播种之后5天完成给水管道及摇臂喷头的铺设，浇水备用。
38.在进一步的实施例中，边坡修复过程中，播种之后2天完成给水管道及微喷的铺设，浇水备用。
39.在进一步的实施例中，第二级边坡采用人工播种时，提前进行人工横向耧耙松土，再播种，覆盖种子时，横向耧耙后覆盖固定草帘。
40.在进一步的实施例坡面修复过程中，坡面补植时，采用人工点播的方式进行补植。
在进一步的实施例中，土地改良时，采用每亩施用800公斤有机肥，播种时拌合复合肥与生物菌剂的比例为6:1。
41.在进一步的实施例中，土地改良时，在焦泥土土壤区，采用每亩添加10公斤的土壤疏松剂，出苗期，多浇水缩短浇水周期保持土壤湿润。
42.在进一步的实施例中，播种草种为蒙古冰草、一年生黑麦草、披肩草、沙打旺、紫花苜蓿、黄芪、甘草、锦鸡儿、山韭、蒲公英、五彩石竹、沙棘、柠条、花棒。
43.在进一步的实施例中，新工养护期，在前期养护中要保持平盘、坡面湿润，发芽期每天1次浇水养护，持续30天后，每隔2天浇水一次，每隔3天浇水一次，以此类推，逐渐减少浇水次数，播种1个月后，普查生长情况，对于生长不均及斑秃区块予以补种补播。
44.在进一步的实施例中，后期养护过程中，引种当地乡土植物，诱导管理平盘及坡面植被。
45.本发明产生的有益效果：通过利用生态大数据充分分析矿区平盘及边坡土质情况，结合调研产生的关于水、土、气等相关数据，植被及土壤等情况，根据不同土层结构分别施以不同的修复方案，开展土壤改良，选择抗旱植物进行种植，根据气候环境进行新工养护，在后期养护中，为了更好的使植物存活，引种当地乡土植物，诱导管理平盘及坡面植被生长，使破坏的草场环境整体恢复或接近自然生态风貌。
46.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。