国外工矿区土地复垦动态研究.pdf

第 8卷 第 l期 2 0 0 1年 3月 胁 耋 。 ⋯ 。 V O l_ 8 N o ． 1 M ar ． ， 2 0 0 1 国外工矿 区土地复垦 动态研究 高国雄 ， 高保 山 ， 周心澄。 ， 金 燕。 1 西北农林科 技大学 ， 陕 西杨陵7 1 2 1 0 0 ； 2 北 京林业大 学} 3南京 国家 环保 总局荒 漠化 研究中心 摘要 就国外工矿区破坏土地的复垦研究现状 与进 展 ， 包括复垦方 向、 复垦地生物适宜性 、 土壤改 良、 造林 技术等 方面的研究动态进行 了分析及评 价。 关键词 土地复垦； 动态} 研究 中围分类号 ； S 1 5 7 ． 2 文献识别码 B 文章编号 1 0 0 5 - 3 4 0 9 2 0 0 1 0 1 0 0 9 8 - 0 6 Re s e a r c h of De v e l op me nt s Oi l La n d Re c l a mat i o n of t he F or e i g n Fa c t or y m i ne r a l Ar e a GAO Gu o x i o n g ， GAO B a o s h a n ， Z HOU Xi n c h e n g ， J I N Ya n 1 No h w e s t S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Un i v e r s i t y of A g r i c u l t u r e a n d F o r e s t r y， ] t a n g l i n g， S h a a n i ， 7 1 2 1 0 0 ， P舟 c} 2 Be i j i n g F o r e s t r y Un i v e r s i t y ， Be n gt PRC； 3 D e s e r i f i c g A i on R e s e a r c h C e n t e r o f C a i n g Na t i o n a l E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n Bu r e a u ， Na n fi n g ， P R C Ab s t r a c t Th e a u t h o r s a n a l y z e d a n d e v a l u a t e d t h e r e a l i t y a n d d e v e l o p me n t s o f r e s e a r c h a b o u t t h e r e c l a ma t i o n o f t h e f o r e i g n f a c t o r y mi n e r a l a r e a ’ S d i s t r a c t e d l a n d，i n d u c i n g r e c l a ma t i o n d i r e c t i o n， l i v i n g t h i n g a d o p t i o n i n r e c l a ma t i o n l a n d ， s o i l i mp r o v e me nt a n d a f f o r e s t a t i o n t e c h n i q u e e t c ． Ke y wo r d s l a n d r e c l a ma t i o n d e v e l o p me n t ； r e s e a r c h 土地 是最 重要 的 自然 资 源之一 ， 它是 人 类赖 以 生存 和发展 的物质基 础 。然而 随着社会 的进步 和经 济的发展 ， 现代工矿企业在地质勘探 、 矿物 开采、 能 源开发 、 交通 建设、 建筑 工程 以及 其它生 产建设过 程 中 ， 造 成大 量 废弃 地 ， 使 大量 肥 沃 土地丧 失 ， 严重 破 坏 了周 围生态 环境 ， 改变 了水热 状况 ， 毁 灭 了动 植物 区系 ， 不利于区域生态经济的可持续发展 ， 使人地矛 盾更加尖 锐 。因此 ， 保 护和合理利 用土地 资源 ， 消除 被工业破坏的土地对 自然综合体的不利影响， 恢复 其生 产力 ， 即土地复垦 ， 应成为现代 社会 发展的 重要 问题 之一 ， 是 保护 自然 、 恢 复 自然资源再 生产力 不可 分割 的一部分 。 1 土地复垦的概念 土地 复垦 这一概念 是随着被破 坏土 地 的恢 复工 收 穑 日期 2 0 0 0 一 呻一 2 3 作者苘卉 南 固雄 ， 男． 讲师， 研 究方 向为水土保持 土地荒漠化。 作 发 展 而 产 生 的 。澳 大 利 亚 矿 山 复 垦 界 采 用 Re h a b i l i t a t i o n一词， 其概 念是“ 必须使 被扰动的土 地恢复 到预 先设定 的地表 形 式和 生产力 ， 创建 条件 ， 使场地 有 一 个新 的可 持 续 的不 同用 途 的工 艺过 程 ” We s t o n ， 1 9 8 5 { 再构筑 外 形和 再 种植 一 个 区域 使 之成 为 稳定 的 、 无 污 染 状 态并 溶 合 于 自然 景观 和周 围 的排水 系统 ⋯⋯ ” S i l c o c k ， 1 9 9 1 。在 前 苏联 ， 土 地 复 垦 是指 在受 工业 影 响的 土地 上 ， 采 取 旨在 有计 划的 创 建和 加速 形成 具 有 高 生产 力 的 、 高 经济 价值 的最 佳 人 工景 观的 采 矿技 术 、 生 物 、 工程 、 土壤 改 良 及生态 学综 合措 施 ， 恢 复土 地 。 美 国环境 法则 要 求工 业 建 设破 坏 的土 地 必须 恢 复 到原 来 的 形态 ， 原 农 田 要恢 复 到农 田状态 ， 原 森林 恢 复 到 森林 状 态 。我 国 土地复垦规定 中将其定义为“ 对生产建设过程中， 因挖损 、 塌 陷、 压 占等造成破坏 的土地 ， 采取整治措 维普资讯 第 1 规 高国雄等 唇外工矿 区工地复 垦曲惑研究 9 9 施 ， 使其 恢复 到可供 利用 状态 的活 动” 国务 院， 1 9 8 8 。可见 ， 土地 复垦就是 恢复 因采 矿等 工业 破 坏 或影响的土地的生产力和经济利用价值 ， 并将其改 造成为符合经济、 社会、 生态效益要求 ， 并与周围环 境保 持协调发 展 的地 段 。它是以恢 复扰动 土的生态 系统功能 的土地 利用 为定 义， 同时 又是 一 个具有 物 理 及生态学 的全过 程的宽 阔概念 。 2 国外土地复垦概况 国外早在本世 纪初就开始 对矿区土地进行 复 垦， 但大规模、 有计划、 有 目的的复垦研究工作也不 过 2 O 多年历史， 其中历史较久， 规模较大， 成效较好 的 国家有澳 大利亚 、 前苏联 德 国、 美 国等国家 。 美 国 早在 1 9 1 8年 就在 印第 安那 州煤 矿 的煤矸 石堆 上 进 行再种植试验。 1 9 8 3年西弗吉尼亚州制定了有关的 法规 ， 约束采 矿工业 对土地破坏或 占用 ， 并要求 依法 进行复垦。 目前美国把矿区环境污染分为空气污染、 地表特 的毁坏和水污染三种类型， 并根据不同污 染对 象先 后颁布 了严 格 的国家法令 ， 如 露天 开采控 制和复田法令 等。 在国家法令的强制作用及高科技 支持 下 ， 美 国的矿 区环保及治 理取 得了显著 成绩 ， 特 别在复田区种植作物， 矸石山植树造林及粉煤灰改 良土壤 等方面积 累了一定 经验 。德 国是世 界上采褐 煤最多的国家， 从 2 O年代开始对露天采褐煤剥离岩 地 区进行复垦工作 以来， 其发展过程大致经历了三 个阶段 实验阶段 1 9 2 O ～1 9 5 0年 、 综合种植阶段 1 9 5 1 ～ 1 9 5 8年 、 树 种 多样 化 和分 阶段 种植 阶段 1 9 5 8年 以后 ， 积 累了一 定 经 验 ， 也 取得 了显 著 成 绩 。其 莱 茵 矿 区受 破 坏 土地 到 6 0年 代 末 已 复 垦 8 1 3 3 h m ， 其 中 4 1 3 3 h m 用于植树造林 ， 2 6 6 7]a m 用于农业复垦， 1 3 3 3 h m 改为人工胡。前苏联也十 分重视土地复垦工作， 早在 1 9 5 4年苏联部长委员会 议 中就明确指 出 “ 利用 后的 土地必须恢复 到适宜 农 业利用或其它建设需要状态 。1 9 6 0年各加盟共和 国 通过 的 自然保 护法 和 1 9 6 2年 的部 长委员 会 决 议 中更 明确地要 求进行 土地 复垦 在 1 9 6 8年的苏联 宪法和 1 9 7 6 年的部长会议决议中， 土地复垦法得以 进 一 步发展 和具体化 。 在这些 法律 的约束、 保障 和促 进下 ， 土地复垦的综合研究得以顺利进行 。 澳大利亚作为矿业为主的国家 ， 矿山复垦已经 取 得 了长足进 展 和令 人 瞩 目的成绩 ， 被 认 为是 世界 上 先 进 而 且 成 功 地 处 置 扰 动 土 地 的 国 家 B r a d s h a w， 1 9 8 1 。它把土地 复 垦视 为矿 区开 发整 体 活动不可 缺少 的组 成部分 目前 已形 成 以高科技 指导、 多专业联合、 综合治理开发为特点的土地复垦 模式 。 此外 ， 英 国、 法 国 、 日本 、 加拿 大 、 匈 牙利 、 丹麦 等 在这方面也做了大量研究 工作。 3 国外土地复垦研 究进 展 3 ． 1 建立稳定地表 、 控制侵蚀的研究 这是澳大利亚土地复垦首要的研究 为在这一 领 域 取得 进 展 ， 不 少 矿 山研 究 者 注 重堆 场 适 宜坡 度 的研究， 同时还研究了坡形、 坡度变化与控制侵蚀的 关 系 。在对煤 矿 剥 离 物堆 筑 研 究 表 明 ， 坡 剖 面宜 为 “ S 形 ， 凸 面在上 部 增加 至长度 的 2 O ～3 0 ， 凹面 在下部低至长度 的 7 O ～8 0 。控制侵 蚀研究工 作 ， 多集 中在 控 制 侵蚀 覆 盖材 料 种 类 的选 择 和控 制 方 法选择 等方 面 。 在这 一领 域 的研究 发展 已超过 1 5 年 ， 也取得 了许 多成功 的范例 ] 。 3 ． 2 被破坏土地的生物适宜性研究 剥离岩土的机械组成和理化性质是决定土地的 复垦可能性及开发 方向的主要 因素， 是确定复垦类 型， 采用岩石剥离、 排弃场形式的最佳工艺的重要指 标之一。因此进行土地复垦必须先制定按生物适应 性的剥离岩石的分类 系统 前苏联在这方面做了大量的工作 。第一个剥离 岩土 的生 物 复 垦适 宜性 分 类 系统 是 在矿 物 学 、 农业 物理 和化 学性 质 指标 体 系基 础 上制 定 的 ， 并分 出了 3 ～ 4个 用 于生 物 土 地 复 垦 的 适宜 性 类 型 ， 即 高 等 适 宜 组 I 、 适 宜组 I 、 较适 宜组 Ⅲ 、 最低 适 宜 组 Ⅳ ； 第二个分类系统 中所有岩石的混合矿土都 按其生物土地复垦适宜性水平分为三个基本类型 适宜、 较适宜、 不适宜组。这一分类系统也即前苏联 公布的国家标准 1 9 7 8 7 。在这一综合方案中主要利 用了实践 中最重要且易于确定的八个理化指标 p H 值 、 有 毒盐 分总量 、 石 膏 、 碳 酸盐 、 活性 铅 、 交换性钠 、 腐殖 质含量 和小 于 0 ． 0 1 mm 细 粒 总量 。 3 ． 3 土壤 改良研 究 3 ． 3 ． 1 客 土 改 良前 苏联 主要 通 过 客 土法 改 良土 壤 ， 即在 岩土 中掺人 具 有 一 定机 械 组成 的黏 土或 土 壤来 中和其 机械 成分 。 已证 明沙 质岩 土 中能保证 乔 术树种和寝术发育的临界黏粒含量不应小于 4 ， 用于林业复垦的岩土黏粒成分不应小 于 1 5 进行 复 垦地 客 土时 ， 常 利用 剥 离 的有 潜 在肥 力 的岩 土 和 含 腐殖 质 的 土 壤层 ， 这种 客 土用 量 相 当 大 ， 中 和 3 O c m 厚 的沙质岩 石需 6 0 0 ～1 0 0 0 m ／ h m 的重 壤 土 ， 而覆 盖 有肥力 的土壤 时 ， 平 均 1 0 c r ll就需 1 0 0 0 m ／ 维普资讯 1 0 0 水 土 保 持 研 究 第 8卷 h m。 的黑土 。 覆土 厚度依 复垦方 向而定 ， 如英 国农 业 复垦 时先覆 次表 土 3 0 c m， 后覆 耕 作层 表 土 2 5 c m， 而 环 境 绿 化 的 覆 土 厚 度 为 1 5 c mL 2 J 此 外 ， 印 度 D a d h wa l K． S在 石 灰 矿破 坏 土 地 上 用 正常 土壤 置 换或混 合 3 1 ． 6 k g s o i l 4 8 ． 6 k g mi n e s p o i l ， 植 被 生长 良好 。 3 ． 3 ． 2化学土壤 改良前苏联在防止排弃场的易 分散 物质 沙 质岩 土 、 灰 烬等 的侵 蚀和 改善 其理 化 性质时 ， 常采用 化学改 良剂 。 它们 是 由化 工厂 的废 弃 物形 成 的复杂 的有 机 矿物化 合 物 ， 它 们 不仅 能形 成 预 防表层 土壤 冲刷 、 不 妨碍 根 系及 幼草 穿透 的 防护 膜 ， 而且 能提供 足够 的酸性 中和剂 、 氧化剂和一 定 的 营养元素， 同时， 能防止 日灼和水分蒸发。在乌拉尔 和库 尔斯 克 磁 异常 区成 功 地 运 用 了剂 量 2 ． 5 ～ 3 ． 5 t ／ h m 乳 状胶 液 C KC--5 0 r 和 C K C一6 5 n r 口 ] 。 澳大 利亚 东海岸 沙岛的重抄 矿 复垦中在覆 沙区先覆 盖表 土 ， 后 喷洒 化学喷洒 剂 ， 1年后 播种树 种 、 草种 ， 取 得 良好效 果 。 中和酸性 岩土时 ， 常利用 石灰做改 良剂 。 莫斯 科 附近褐 煤 矿区 ， 中和酸 性含硫 岩土 ， 4 0 c m 复垦层 就 需 1 2 0 t ／ h m。 的 C a O。 美国 S h u ma n用锯末 、 石 膏改 良皂土恢 复植 被也取得 了 良好 的效 果 ] 。此外施 石 灰 还能显 著增 加 6 0 c m 剖 面中水分 含量 ] 。这种 方 法在其 它许多 国家也常采 用 。 3 ． 3 ． 3 施矿质肥料大量资料表明， 施用矿质肥料 能有 效地 提高 人工林的生 产力 。世界 上许多 国家 均 有保持施用有机肥 的传统， 如芬兰、 瑞典、 丹麦等 国 每年要施 厩肥 2 O ～4 0 t ／ h m ， 并 种植豆科 牧草 ； 原 东 德每 年施 肥 2 2 ． 5 ～ 3 0 t ／ h m。 ； 原 西 德是 化肥 生产 量 很 高 的 国家 ， 每 年 平 均施 肥 4 0 0 k g ／ h m。 ， 还 施牛 粪 9 ． 5 7 t ／ h m 。 在施 肥 进行 土壤 改 良中， 不少 学 者对 施有 机肥 和无机肥做了对比试验。L e i r o s等在 S p a i n西北部 露 天开 采煤 矿土壤 恢 复 试验 中 ， 研 究 表明施 用 牲畜 有机 肥较无 机肥有 效 ， 用牲 畜肥处理 的土壤 ， 植物生 长 迅速 ， 土壤 中微 生 物 活性 大 ， 土 壤 理 化性 质 好 ] 。 B l a g a等通过对露天采矿地的理化性质、 矿质元素、 生 物特性 分 析 ， 提 出 了施肥 类 型及 其 比例m 。美 国 S c h o e n h o l t z等研究得出有 机肥改 良物质能提供更 加 稳定 的 N 源口 ] ， 此 外有 学者用根 瘤菌接 种 N 有 机 或无 机 P肥 、 黏土NP改 良土壤 ， 植物 生长 良好 。 作 为林 业土地 复垦 的肥料还 可利用 城市垃 圾和 污水沉 淀 物 。由于 其富 含 有机 物 达 7 O ， 并含 有 多种矿质营养元素， 可成为提高复垦地肥力的有效 物质 。 美 国学 者 S o p p e r 用 城 市 污水淤 积物恢 复采 矿 废 弃地植被 ， 取 得令 人欣慰 的成绩 口 一 。 立 尚 宛有学 者 把 城市 污水 淤积 物用 于 复 垦 中 ， 并 提 出了利 用 淤积 物 的指标 1 。此外 ， 波 兰 也 有学 者把 污水处 理 厂 的 淤 积物用 于改 良土 壤 。德 国还 制定 了农 用地 上污 水使 用合法 标 准 。 3 ． 3 ． 4 生物土壤改 良 促进 人工林 生长和防止岩 土风蚀 的有 效 生物 学措施 是在 人工 林间 种植 豆科绿 肥 ， 引 人具有 固 N 能力 的树 种 。澳 大利 亚通 过 对草 场 草类 改 善研 究 ， 推荐 在 复 垦 区建 立 豆 科植 物 的草 场 ， 会很 快 稳 定废 弃 堆地 表 ， 可 改 善覆 土 的 物理 、 化 学和 微生物 性质 ， 可 控制水 和 风力 侵蚀 。 前 苏联 通过 试验研究 ， 选出对人工林发育第一年有很大作用的 是 以下 豆科 草本 植 物 草 术 樨 、 杂交 苜 蓿 、 沙 生 驴豆 草 、 牛角 花 、 小 冠花和 野豌 豆 。具有 高茎发 达直 根系 的草木樨 和羽 扇豆 ， 不仅可促 进 岩土 氨物 质 的积累 ， 而且可 以防止抄质岩土的风蚀， 预防风对幼苗的吹 蚀 和 日灼 ， 促 进 养分 积累 、 根系 营养 层 内水 分积 累和 再分 配 。少 量树 种 如黑赤杨 、 刺 槐 、 锦鸡儿 和 沙棘等 也 具有 固氨 能力 ， 并 且 还 能将 其 转化 为植 物 可 以利 用 的水解形 式 化合物 的能力 。这 些 研究成 果 已在 前 苏联 被广泛 应用 于被 破坏地 的造 林 实践 中 。 微生 物 肥 料 、 菌 根 接 种技 术 也 已在 复垦 中进 行 试验 和应用 。 前 苏联在林 业 复垦 实践 中 ， 进 行 了小范 围的试 验施 用 微生 物 肥料 ， 已成 功地 应用 了磷 钾 菌 肥及 复合 肥 技 术 ， 此 外 在 造林 中还运 用 了菌根 接 种 技术。美国学者 P f l e g r等研究 了 VA菌根真菌与植 物演 替、 多样性 关 系 。用 VA 菌 根 真菌接种 后 ， 复垦 地上 的植被 生长 量增 加[ 1 “ ] 。S h e t t y发现 根瘤 真菌 可改 变重金 属离 子在植 物体 内的运 输 方式 。根据 植 物 的 这 一 反 应 ， 可 用 它 来 选 择 污 染 土 地 上 复垦 树 种 [ 1 。 受根 瘤真菌 接 种 的植 物 ， 其 土壤 中 Z n淋溶量 小 ， 而 没有接种 的植 物 ， 淋溶量 则 大 。当土壤 中微生 物 没有 完全恢 复时 ， Z n的淋溶 量可 能增加 “ ] 。根瘤 菌 在 最 初 恢 复 时 ， 植 物 根 上 少 ， 随 时 间延 长 2 ～ 3 年 ， 根瘤菌迅速繁殖， 植物生长加速【 ” ] 。匈牙利 的 B i r o等也研究 了根瘤菌在复垦中侵人的变化E I B ] 。印 度学 者 J h a用 多聚丙 烯酰 胺根 瘤菌 包裹 几 个豆 科植 物种 子 ， 进行 撒播 ， 在 露天 开采 石灰 矿上 表现 出高 的 成 活率 和生物量 ， 都要 比末接种 的高 。而 且 ， 自行繁 殖在 4年 间没有 其 它 豆科 种 侵 人 ， 生境 也 得 到 了改 维普资讯 第 1期 高国雄 等 国外工矿 区工地 复垦动态研究 1 0 1 善 。可 见 ， 排 茬 、 用 多聚 丙 烯 根 瘤 菌 P E Q 包 裹 种 子 ， 是 一 种适 宜 的接种技 术 。澳 大利 亚在 菌根 技 术 研究 中， 把 筛选 品种 的 研 究 提高 到 分 子水 平 ] 。 此外 ， 有学者用农作物玉米 ， 结合土壤改良， 净化 P b 污染 的土壤 ， 取得 了一定效果 [ 2 。 3 ． 3 ． 5 粉煤友复田改良美国等一些 国家除了采 用石 灰 ， 化肥 、 覆土 、 种草等 方法改 良土壤外 ， 还用 粉 煤灰作 改 良剂改 良土壤 粉煤 灰运 至复垦 区后 ， 在地 面撒均匀混在土里 ， 提高粉煤灰的利用率 研究表 明 粉煤灰可改变土壤结构， 增加土层的保水能力和 孔 隙度 。 对 于含盐量过 高 的复垦 区， 可加大灌 溉水 量 淋溶或使之风化 4年以上再种植。 3 ． 4 乔灌木 树种 的选择 树 种选 择 一 直 是 各个 国家 复垦 研 究 的 重 点 内 容 前苏 联在 这方面 做了广泛 研究 ， 积累 了丰富的 生 产经验和科研成果。 他们在选择树种时， 除考虑地带 性 规 律外 ， 还 坚持 以下 原则 耐 寒性 、 抗 旱 性 、 耐 美 瘠、 生长迅速和一定的土壤改 良作用 。 所选的植物种 应具有抗污染、 速生、 良好发育、 水土保持和卫生保 健 、 绿化 及经 济功能 等生物生 态学特 征。 大量资 料表 明， 固氮树种能适应严酷的立地条件 ， 特别是刺槐 、 狭叶胡颓子、 黄花锦鸡儿、 灰赤杨 、 黑赤杨、 沙棘和一 些 豆科植物 。 因而它们 常被作为 复垦地 的先 锋树 种 。 其它 国家 对树 种筛 选也 做 了大 量细 致 的工 作 。 有 学 者 通过 试 验认 为 常绿 松 与固 N 树 种 混 交造林 可 能是最 好 的树种 ] ， 而 选择 乡 土树 种 对复 垦 老矿 有 潜在 重 要性 3 _ 印度 B o n i 在废 弃 石灰 矿 上选 择 刺 槐为最佳树 种 埃塞 尼亚 K a a r等用 5 z个 乔灌 术树种造林 ， 选出了欧洲赤松、 落叶松、 桦树、 桤术植 物 种生 长最 好口 。在 B u l g a r i a煤矿 复垦 时 ， 根据该 区土壤 理化 性质 ， 通过 混 播 种植先 锋 树种 如刺 槐 及 其它种， 能最终形成森林状态 印度 S o n i 等还根 据物 种生 态活力 ， 选 择 乔灌 草植物种 口 。其它如美 、 德 、 捷 克等也进 行 了广泛 的树 种选择 试验研 究 。 3 ． 5 人工林营造技术 3 ． 5 ． 1 整 地平 整土 地是 复 垦工 艺 的一 个重要 步 骤 。在 澳大 利 亚矿 区土 地平整 ， 一 般使 之坡 度为 1 O ～ l 5 。 ， 在 坡 度 为 2 0 ～ 2 5 。 稍 大 区， 采用 等 高线 布置 ， 或沿等高线种植， 同时作出截水 沟， 以阻止水土流 失 。前苏联使复垦地纵向坡度不超过 l O 。 ， 横向坡度 小 于 4 ； 而进 行排 弃场坡 面 平整 时一 般从 上 往下 分 层 进行 ， 坡度 不 超过 l 8 。 ， 建 立果 园时 则不超 过 1 2 。 ， 以防止土壤 侵蚀 ， 改善 复垦地的立地 条件 。其 次， 整 地要围绕根 系营养层， 尤其 是上层 5 0 c m厚 的岩土 的水分 理化性质改善进行。大量试验结果表明， 深 耕可显著改善根系发育层内养分和水分条件。美国 Ha y w o o d则 在 露天 煤 矿 用 3种不 同矿 质 土 同 A 层 矿土混合进行覆盖和整地 ， 然后栽树 ， 结果表明不置 换 煤矿 A 层矿 土 直 接栽 树 也 能 生 长 良好 ∞] 。R a m 等还 就造林 坑大小 对 一些 重要树 种生 长 影响进 行 了 研究， 表 明金台欢、 黄檀要求 3 O c m3 0 c m坑最好{ 赤 桉要求 4 5 c mX 4 5 c m 坑 } 银桦要求 6 0 c r ll 6 0 c r l l坑 3 ． 5 ． 2造 林 、 播 种 方 式前 苏 联 在 沙 质 破 坏 土 地 上 ， 不 预先 整地 ， 直 接造 林 ； 在 梯 田化 后 的排 弃场 和 采矿 场 的边 坡 上 ， 采 用 山地 、 沟 壑造 林 技 术 ； 在排 弃 场顶面平地和宽梯级上先平 整， 然后应用机械化造 林技 术 ； 在 排 弃场 坡 面 上及 毗 邻 的 地段 上 营 造 由沙 棘、 刺槐、 黑棘李和其它根蘖性强的树种组成的防蚀 林 。] h a等 人 刚进行 了直接 播 种造 林试 验0 。 3 ． 5 ． 3 造 林 密度 和树 种 配 置 前苏 联 按 岩土 适宜 性、 植物种的生物学特性、 自然生态和经济条件等因 素来确定乔灌木树种配置和 造林密度， 在贫瘠岩土 上 针叶树 按0 ． 8mX1 ． 0m ， 杨 树 4mX4m。在某些 情况下， 可带状营造人工林。 树种组成一般倾向于营 造 由 1种 主要 树 种 伴 随树 种 灌 木 组 成 的人 工 林 树种混交方式可 以以纯行形式 。由土壤改良实 践 证 明 ， 最 佳 的混 交 成分 是 ； 6 0 的 主要 树 种 ， 2 0 伴 随树种 ， 2 O 灌 术 德 国学者 Ka t z u r等在 L u s a t i a磷 矿 土 壤改 良、 重新造 林 中 ， 用石 灰 、 基肥 、 褐煤 灰改 良土壤 ， 然 后混 交种植赤松、 落叶松、 欧洲栎等树种， 有利 于土壤形 成 。 [ ] 3 ． 5 ． 4 抚育措施在确定抚育数量和周期时 ， 除一 般要 素 人 工林成分 、 造 林 方式和 密度 外 ， 应充分 重 视岩土的密度和风化期长短 。 在松散的、 风化期短的 岩土上， 人工林可不用抚育措施， 而在风化期较长条 件下， 造林后第一年必须进行 l ～2次抚育。在具有 重机械组成、 风化期较短 的岩土上 ， 只有在形成硬壳 时 ， 才进行松土， 而风化期较长时造林后第一年必须 进行不少于 4 ～5次抚育除草 在干旱区内人工林营 造 则要 结台 灌 溉进 行 。To r b e r t等还 在弗 吉 尼 亚西 南采 矿区， 对 5种松树 、 1 O种 阔叶树 进行化 学除草 与不除草对比试验 ， 表 明用化学脒草荆 ， 5个树种的 成活率都得到提高0 。 H i c k s R． Q． 则用水溶胶蘸根 来提高造林成活保存率。 口 维普资讯 1 0 2 水 土 保 持 研 究 第 8卷 3 ． 6 建立 自我维持的生态系统 这是 澳 大利 亚等 国十分 强调 的 复垦研 究 内容 ， 其 研究 热点 是 复垦质 量 检验 标准 ， 特别 是 生态 系 统 建 立并 能 自我维 持标 准 的研 究 ； 废 弃物 及其 堆 场 复 垦后深度利 用研究 等 。 在采 矿区复垦 中 ， 检查 了土 壤 中无 脊椎动 物和土 壤结构 ， 结果表 明在 一定 时间 内， 土 壤动物 的大量 、 高密度 ， 是 恢复 的见证 0 ] 。 3 ． 7 复垦方 向 土地复 垦工作 的效益在 很大程度 上取 决于被破 坏 土地 开发 利用 的种 类 和方 式 ， 由矿 区废 弃地 进一 步 开发利用 方 向所 决定 。综 合各 国土地 复垦 实践经 验， 土地复垦方式可分为以下几种 ①农业复垦 创立农田、 牧场、 刈草地、 果园和菜园等 ； ②林业复垦 营造不 同的人工林、 森林公园等； ⑧ 渔业 复垦 建立渔塘； ④水利复垦 建立不同类型的水 库； ⑤卫生保健复垦对污染周围环境的废弃场 封存、 绿化； ⑥建筑复垦 创立工业、 居民建筑地； ⑦休憩地复垦建立各种功能的休息、 娱乐场地。 前 两个土地 复垦方式 已在全世 界土地 复垦实践 中得 到 广泛采 用 ， 成 为主要 的 复 垦方式 。特 别是林 业 复 垦 ， 因其对所需 复垦 的土地质 量要求不太严 格 ， 成为 矿区废弃地最经济、 最可靠的开发方式。 3 ． 8 土地复垦效 益评 价 土 地 复 垦 效 益采 用 生 物 标 准 和 经济 标 准 来 衡 量 。 生物 标准表现 为先进 的工艺 ， 获取最大 的生物 量 和生 态效 能 ， 它 是从 消 除对 环境 的有 害影 响及 创 立 生物群落和农业群落的恢复条件角度来评价被破坏 土地的复垦和开发种类。经济标准则表现为被复垦 土地及 其产 品最佳 的开 发方 式 ， 获取 最大 的经 济 教 参考文献 E l i [ 2 ] [ 3 ] 益 ， 也 就 是从 先进 工 艺 的 决策 和 投 资 高效 性 的保 证 观 点论 证 复垦地 的利用 种 类 。 这 时要 依据 地理条 件 、 经 济 因素 、 社会条 件 、 地 区发展前 景 、 土 地破 坏程 度 、 废 弃地 岩土 性质等 因素 。 前 苏 联研 究 表 明口 ] ， 土 地 复 垦 投 资很 大 程 度 上 取 决 于 复垦 的工 程技 术 阶段质 量 ， 而造 林 和生 物 改 良措施 只 占整个 投 资的 1 O ， 因 而可通 过 完善 采 矿 和复垦工艺降低复垦的投 贤。沃洛涅什林学院对林 业土地 复垦的经济效益作了一定研究， 并 制定了评 价的指标体系 ①由于风蚀的减少而降低的损失量 } ②毗邻地区的农田产量和森林生产力的提高量 ； ③ 岩土肥力的提高量 ； ④林业复垦带来的直接产品收 人 。其它 国家也把 土地 复垦 对生态 环境 的改善 和 生 物产 量 的提 高等复垦 效益 作 为复垦 研究 的重要 内容 加 以研究 。 此外 ， 国外 还对 复垦后 地 貌的长 效性 与稳定性 ； 生态 系统恢 复后的长期 自我维 持性 、 多样 性 ； 废弃 物 的长 期控 制与 管理 ； 灾 害生 态恢 复和 长效性 ； 生态 自 我维 持的 检验 标准等作 了研究 。 4 小结 国外复垦工作做得较好的国家 ， 采用 了综合复 垦模式 ， 实 现 了土地 、 环境 、 生态 的综合 恢 复 ， 克服 了 单项 治 理带 来 的 弊端 。 同时 ， 国外 复垦 有 完善 的法 律、 法规做保障， 有强大的组织、 科研实施机构， 有固 定 的复垦 贤金渠 道 和严 格 的制度 、 标 准作 后 盾 。此 外 ， 还应 指 出的是 土地 复垦是 一 项复杂 的系 统工程 ， 需要联合 多 部 门和不 同专业 人员 协 同攻 关 。 代宏文．澳太利亚 矿山复垦现状[ c] ．矿 山废地复垦与绿 化．中国林 业 出版 社． 1 9 9 5 ． 1 9 4 2 0 4 周树理 ， 刘仁英．国外复垦经验简介[ c ] ．矿山废地复垦与绿化．中国林业出版社 ， 1 9 9 5 ． 2 1 3 ～2 1 6 ． 李宗禹．前苏联林业土地复垦[ C ] ．矿山废地复垦与绿化．中国林业 出版社 ， 1 9 9 5 ． 2 0 5 2 1 2 ． [ 4 ] S c h u m a n GE e t e ． R e v e g e t a t l o n b e n t o n i t e mi n e s p o i l s wi t h s a w mi l l b y - p r o d u c t s a n d g y p s u mE C] ．Ag r i c u l t u r e u t i l i z a t ] o n o f u r b a n a n d i n d u s t r i a l b y p r o d u c t s p r o c e e d s ． 1 9 9 5 ． 2 6 1 2 7 4 ． [ 5 ] S c h u ma n G E e t c ．S h o r t t e r m e f f e c t s o f s u r f a c e a p p l i e d g y p s u m o n r e v e g e t a t e d s o d i c b e n t o n l t e s p o i l s 『 J ] ．S o l [ S c i e n c e S o c i e t y o f Ame r i c a J o u r n a l ，1 9 9 3 ，5 7 4 1 0 8 3 ～ 1 0 8 8 ． [ 6 ] L e i r o s MC e t c ．S o i l r e c o v e r y a t Me i r a ma o p e n c a s t l i g n i t e mi n e i n n o r t h w e s t S p a i n a c o mp a r i s 0 n 0 f t h e e f f e c t i 哪 e s s o f c a t t l e s l u r r y a n d i n o r g a n i c f e r t l l i z e r E J ] ． Mi n e s l t e R e v e g e t a t i o n a n d s o i l p o l l u t i o n ．1 9 9 6 9 1 1 ～2 ． 1 0 9 1 2 4 ． [ 7 ] B l a g a G e t c 一2 0 y e a r s o f e x p e r i m e n t s o n t h e r e c l a ma t i o n b y s u r f a c e mi n i n g i n T r a n s y l v a n i a 口] ．B u l e t i n u l u n i v e r s i t y - d e s t l i n t e c t u j Na p o c a s r e i a Ag r i c u l t u r e S i Ho r t i c u l t u r e ．1 9 9 4 4 8 1 ． 1 O 7 ～ 1 1 4 ． [ 8 ] S c h o e n h o l t z S H e t c F e r t i l i z e r a n d o r g a n i c a m e n d m e n t e t f e c t s o n mi n e s o l l p r o p e r t i e s a n d Re v e g e t a t i o n S U C C e S s 口] ．S o i l S c i e n c e S o c i e t y o f Ame r l c a J o u r n a [ ．1 9 9 2 5 6 4 ． 1 1