浅谈如何提高矿山生态修复中岩质边坡喷播复绿成活率

管理及其他
M anagement and other 浅谈如何提高矿山生态修复中岩质边坡喷播复绿成活率
曾海权
摘要：矿山开采造成的环境问题十分严重，多年的采矿活动致使矿山地质环境遭受严重破坏，废渣堆积导致原土地功能基本丧失，裸露的山体与周边环境极不协调，生态环境遭到严重破坏。

边坡喷播复绿是露天矿山生态修复最主要修复方式，但由于矿山林草生存环境较差，喷播复绿成活率不高，如何提高边坡喷播复绿成活率尤为重要。

关键词：生态修复；边坡喷播复绿；存活率
1 前言
自上世纪80年代以来，随着经济社会的快速发展，中国的基本建设速度加快，矿产资源需求增加。

我国露天矿山开采技术较为落后，环境保护设施不够完善，生态环境破坏严重，形成了大量的裸露坡面，造成大面积水土流失、毁坏良田、污染水源和地质灾害隐患。

矿山露天开采造成了生态环境破坏，开挖形成高陡边坡，边坡岩体裸露，局部浮险石和危岩体残存，边坡存在地质灾害安全隐患，裸露边坡也严重影响了视觉景观。

为有效提升露天开采矿山岩质边坡绿化效果，结合露天开采矿山岩质边坡现状特点，根据不同坡度等级边坡特点，提出了边坡绿化技术。

绿化可使边坡与周边自然景观相协调，消除视觉污染，美化环境和防护坡面表层岩土体不受雨水冲刷。

2 典型边坡绿化技术
我国边坡绿化技术理论的研究主要源于20世纪80年底，经过近30年的发展，我国已探索出一系列较为成熟的边坡绿化技术。

主要边坡绿化技术有：铺草皮边坡绿化技术、三维植被网边坡绿化技术、液压喷播植草边坡绿化技术、植被混凝土边坡绿化技术等。

边坡绿化技术的理论发展过程主要经历了三个阶段：经验性阶段。

此阶段主要以经验总结为主，以工程实践为基础，通过实践发现植被能够增加边坡稳定性，并防止水土流失。

这个阶段的绿化技术主要是通过对少量种植物的试验和个别案例的总结得出经验性的绿化技术。

理论探索阶段。

此阶段以科学实验为基础，逐渐通过系统探讨发现植被增加边坡稳定性的机制和转化过程，并结合土壤力学、植物生态学等多个学科，建立起了相应的科学绿化理论。

例如，抗剪强度、抗压强度等植物根系机械性能的研究；根系对土壤生物物理性质的影响研究；植物对环境的反馈效应等。

科技创新阶段。

此阶段在前两个阶段基础上，通过区域、资源等分布情况，对绿化技术进行升级，大量引入工程和技术手段，例如液压喷播植草边坡绿化技术、三维植被网边坡绿化技术等，使边坡绿化技术在实际工程中更为绿色环保、观赏美观、实用高效，以适应各种地形特点、应对各种恶劣气候条件。

2.1 铺草皮边坡绿化技术
铺草皮是较常用的一种护坡绿化技术，是通过在边坡铺设培育成功的人工草坪，使坡面快速复绿的护坡技术。

在较好的施工环境下，也可以直接播撒草种的方式进行生态护坡，对于降低护坡成本效果显著。

它可以有效地防止坡面水土流失，提高坡面的美观度和生态效益，可以使边坡表面快速地覆盖上植物，增加植被覆盖度，增强防护作用，同时还能够利用草皮的根系机构增强土壤的承载性能，并且为矿山环保提供更好的生态基础。

适用于边坡坡度适中、边坡稳定，不易发生崩塌、滑坡等地质灾害的土质边坡。

在铺设草皮前需要对土壤进行处理，如果土壤质量较差，可以进行施肥或土壤改良的措施。

选择适合矿山生长的草皮，通常选择的是草皮生长健康、根系发达、叶片饱满的草皮。

草皮铺设完成后，定期进行浇水、施肥、修剪等养护工作，确保草皮正常生长和发育。

铺草皮边坡可以增加植被覆盖面积，增强边坡的稳定性，减少土壤侵蚀和水土流失，具有施工简单、工程造价较低等特点。

同时也存在一些缺点，后期管理难度大，草
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皮生长受环境影响因素较大，易遭受各种灾害，平铺草皮易被冲走，造成坡面冲沟，成活率低，影响绿化效果。

因此在新铺草皮养护期间一定要加强管理，这样才能保障草皮护坡更长的防护功效。

2.2 三维植被网边坡绿化技术
三维植被网边坡绿化技术是指通过在边坡表面覆盖三维植被网格，实现利用植被覆盖和根系固土的目的，以达到边坡绿化、稳定的目的。

三维植被网的结构一般由植物生态格栅和土工格栅两部分组成。

其中植物生态格栅可以提供较好的基质保持力和根系植物对边坡的固结作用，同时也能够增强植物的生长条件和根系发展。

土工格栅则可以同时增加边坡的稳定性和排水性，防止水土流失的修建技术。

适用于坡度小于35°的土质缓坡或斜坡，边坡具有一定的稳定性。

应选择品质良好的三维网，为保证三维网与坡面紧密结合，需要整平坡面，清除坡面碎石块、凸出物和可能引起网层在地面被顶起的障碍物。

2.3 液压喷播植草边坡绿化技术
液压喷播植草边坡绿化技术是指利用喷洒设备将植草土壤混合物直接喷洒在边坡表面，通过植草、固土、防止水土流失的方法实现边坡绿化。

该技术结合了液压喷播和植草技术的优点，可以快速低成本地完成大面积边坡的绿化。

液压喷播植草边坡绿化技术主要适用于边坡坡度较大、土壤松散、易于发生水土流失的情况下。

在技术应用时，需要注意混合土壤的质量、施工厚度和喷洒的数量等细节问题，以确保植草良好和边坡稳定。

液压喷播植草边坡绿化技术具有快速、效果明显、成本低廉等优点。

同时，作为一种环保技术，它还可以减少碳排放量，符合可持续发展的指导思想。

因此，液压喷播植草边坡绿化技术在城市建设和生态修复中得到了广泛应用。

2.4 植被混凝土边坡绿化技术
植被混凝土边坡绿化技术是将植物和混凝土结合起来，采用新型的混合材料，用于边坡绿化的一种技术。

其基本原理是在边坡表面塑造出一定的波浪形，形成一系列垂直或者斜向的槽沟，再将混凝土、土壤和植被进行搭配，一起填充到槽沟中，互相支撑和固定。

能够取得良好的矿山生态修复效果，能够为矿山边坡提供有利各种植被生长发育的自然条件，同时具有一定的强度，对抗雨水冲刷能力较强。

植被混凝土边坡绿化技术的优点包括：
（1）环保。

不仅能够很好地保护土壤，减轻滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害，而且还能够吸附空气中的二氧化碳，有效改善环境质量。

（2）绿化效果好。

在边坡上铺设一层混凝土，使植物根系与混凝土牢固连接，达到了很好的绿化效果。

（3）抗冲击力强。

通过使用混凝土结构增强了边坡抗冲击力，大大提高了边坡的稳定性和抗灾能力。

（4）适用性广。

适用范围广泛，可根据不同的地形地貌和生态环境进行定制化设计使用。

（5）经济性好。

相对传统的边坡绿化方式来说，植被混凝土边坡绿化技术具有更好的经济性，材料费用适中，施工周期短。

3 提高边坡绿化成活率案例分析
目前边坡绿化施工后植被复绿存活率往往不高，达不到绿化预期要求。

矿山植被复绿存活率不高大部分是由于矿山挖掘、开采造成的环境破坏和破坏性损伤所导致的，还有一部分原因是后期管护不到位。

矿山地区通常会遭受到土地荒漠化、水源枯竭、生物多样性流失等环境问题，这些都会导致新种植的植物难以生存和成长，从而导致植被复绿难度增加。

矿山露采边坡由于地形陡峭、坡度高、坡角大、植被立地条件差、保水保肥能力差，多为岩质坡面、存在崩塌或浮石，尤其是未按照设计分台阶开采的历史废弃矿山，生态修复难度大，需按照一级或二级边坡，进行边坡支护和生态修复工程外，大多采取相对较为简易、经济的方法修复为林草地，但为了快速实现复绿，会选择喷播等较为复杂的方法。

3.1 边坡生态修复基本原则
边坡生态修复需要充分考虑边坡所处的地理环境，如气候、地形、土壤、植被等因素，以便选择合适的修复方式和植被种类。

因地制宜的采用不同的治理措施和方法，消除其危险，在治理的同时对其进行绿化以改善其生态环境，做到安全、美观。

以保护和恢复生态环境为首要目标，尽可能地减少对生态环境的破坏。

注重边坡的安全性，避免生态修复过程中对边坡稳定性产生影响，确保修复后的
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边坡具有足够的稳定性和安全性。

选择具有良好的水土保持功能、处于同一气候带的当地乡土物种为主，适生性强、有固氮能力、根系发达、成活率高的乔、灌木和草种；选择既抗旱又耐涝、耐瘠，有良好适应性和抗逆力的植物。

3.2 案例选取和基本情况
矿山位于崇仁县城130°方向直距约18千米处，为尽快达到绿色矿山建设要求，对矿山裸露区域进行复绿。

边坡复绿采用喷播混植草，其他区域选择种树+播撒草籽复绿。

现场复绿效果较一般，未达到绿化要求，成活率不满足要求。

3.2.1 开采情况
该矿采用的是台阶式露天开采，开采总顺序为自上而下，采矿工艺为分阶段机械挖掘开采,装载机工作面装车外运。

据现场调查，矿区现有采坑一处，位于矿区北东侧，矿区东侧开采形成2个台阶，台阶标高为+127m，+134m；矿区北侧开采形成1个台阶，台阶标高为+127m；矿区采坑现状总体东西长约250m，南北宽约50m，边坡为岩质边坡，采矿边坡高度5m~15m，边坡坡度45°～60°。

3.2.2 地形地貌
本矿区属丘陵地貌，地形切割一般，矿区地势北西、南部低，中部高，最高海拔+164.7m，最低海拔+130m，最大相对高差35m。

山坡坡度一般15°～30°之间。

矿体大部被浮土覆盖，浮土厚约0~1.4米，区内植被以灌木茅草为主，岩石局部裸露地表。

3.2.3 气象水文
区内气候的一般特征是夏旱、秋干、冬阴、春寒。

夏冬长而春秋短。

6月—9月为夏季，10月—11月为秋季，12月—次年2月为冬季，3月—5月为春季，夏天酷热期较长（平均气温28℃左右，最高气温可达40.9℃），达一月之久。

10月前后秋高气爽，雨量较少，日照充足，连续干旱日可达30天—40天，严寒期（平均气温0℃左右，最低可达-7.1℃）仅10天—15天。

年平均气温17℃—18℃。

年平均降雨量一般为1800毫米，多集中于4月至7月间，尤为5月最多。

风向一般5月至9月多东南风，风向偏南；10月至次年4月多北风、东北风、风力很少大于6级，且持续时间短，偶有台风侵袭。

3.2.4 土壤
矿区所处区域土壤成土母岩为燕山早期花岗斑岩，风化后土壤类型为黄壤，土质以砂性土为主，黏土次之，厚度0~1.4米。

3.2.5植被
本区气候比较温和潮湿，四季分明，故盛长亚热带性植物，木本植物以松、杉、毛竹等针叶树和阔叶树为主，草本植物则以经济作物为主。

3.3 成活率不满足要求原因分析
现场检查发现成活率不满足主要有三个表现：
（1）出苗不均匀，局部出苗少或不出苗，检查范围内各种类出苗的总数少，出苗稀疏；
（2）出苗单一，检查范围内出苗的种类单一，出苗种类少，某些种类出苗过少或看不到；
（3）已出苗枯萎，检查范围内存在枯黄萎地、生命力不强的苗木。

矿山喷播复绿成活率不满足要求的原因可能有以下几个方面：
（1）土壤条件恶劣。

复绿区域的土壤质量、水分和养分等条件可能不适宜植物生长，导致植物无法生根发芽，从而影响成活率。

这种土壤条件无法满足植物生长的基本需求，如营养成分、水分、氧气、温度等都不足以支撑植物生长和发育。

（2）植株种类选择不当。

在进行喷播复绿前，需要选择适合当地气候和土壤条件的植物进行绿化。

每种植物的生态习性和生长习性不同，耐受土壤的能力也不同，如果选择的植物不能适应该地区的土壤环境，植物就无法适应环境，容易导致成活率不高。

（3）喷播方式不当。

喷播时，需要掌握好喷洒的量和喷洒的强度，以确保植物种子能够均匀地分布在复绿区域内。

如果喷洒不均匀，就会导致植物种子的密度不足，影响成活率。

（4）绿化管理不到位。

矿山复绿后的植物需要进行养护管理，如施肥、浇水、除草、防治病虫害等措施。

如果管理不到位，就会导致植物生长不良，成活率下降。

（5）天气因素。

天气因素也是影响喷播复绿成活率的重要因素。

如果在干旱或者极端高温、低温的气候条件下
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进行喷播复绿，植物种子的成活率就会受到很大的影响。

矿区天气多变，季节交替，气温波动较大。

在这样的气候环境下，植物生长和发育较为困难，成活率很低。

综上所述，喷播复绿成活率不高的原因可能有很多，需要根据具体情况进行分析和解决。

3.4 提高成活率对策
矿山复绿是一项重要的环境保护工作，矿山生态修复建设中，提高复绿存活率非常重要，因为只有植树草能够生长并形成绿色植被，才能够实现生态修复的目标。

以下是一些提高复绿草存活率的建议：
3.4.1 改良种植土
在矿山生态修复中，土壤改良工作也非常重要，矿山复绿的土壤质量通常较差，需要进行土壤改良。

可以通过更换取土源、添加有机肥料、矿渣等方式来改善土壤质量，提高植物生长的适宜性。

使得土壤的肥力和水分含量达到适宜的水平，这样才能够保证植物能够生长良好。

更换取土源，采用矿山表层浮土，减少石子的含量；对种植土进行改良，有机肥和无机肥相结合施用；对改良种植土试种1m2，效果满足要求后方可同意大面积使用。

3.4.2选择适宜的植物品种
在矿山生态修复中，选择适宜的植物品种非常重要。

应该选择能够适应当地气候条件和土壤环境的植物品种，这样才能够保证植物能够生长良好。

在进行矿山复绿前，需要根据当地的气候、土壤和地形等条件，选择适合生长的植物进行绿化。

同时，要注意植物的生长周期和生长习性，选择生长周期短、适应性强的植物。

边坡绿化以种植草本地被为主，一般应选择耐干旱、抗瘠薄、根系发达、覆盖度好、易于成活、便于管理、同时兼顾景观效果的草本或木本植物。

选择草籽发芽率高、生长速度快，生命力顽强，生长周期短，选择一年生和多年生的草种混合多季节播撒，能较快恢复生态环境，取得良好的生态效益。

3.4.3改善喷播方式
对于矿山复绿，可以采用喷播的方式进行绿化。

在喷播时，掌握好喷洒的量和喷洒的强度，以确保植物种子能够均匀地分布在边坡范围内。

同时，要注意喷播的时间和喷洒的方式，以保证植物种子的成活率。

3.4.4种植合适的季节
在矿山生态修复中，选择合适的季节进行植树草种植也非常重要。

应该选择气温适宜、降雨量充足的季节进行植树草种植，这样才能够保证植物能够生长良好。

3.4.5加强管理和维护
在矿山生态修复中，加强管理和维护也非常重要。

应该对植树草进行定期的浇水、施肥和修剪等管理和维护工作，这样才能够保证植物能够生长良好。

制定《矿区绿化长效保障机制》，矿山绿化美化工作进行细化，落实到主体责任人，对植被恢复情况及时维护，不同的责任区设立不同的责任人，及时清除死苗并补种新苗，对复绿效果较差区域进行补种，并对部分喷播草籽效果较差的边坡重新喷播。

总之，提高植树草的存活率需要综合考虑多个因素，包括选择适宜的植物品种、种植合适的季节、做好土壤改良工作以及加强管理和维护等。

只有综合考虑这些因素，才能够实现矿山生态修复的目标。

因此，在进行矿山喷播复绿时，需要综合考虑各种因素，选择合适的植物种类，精准定向施肥、浇水、药剂等，加强绿化管理，以提高绿化成活率。

4 结论
在进行复绿工作时，合理的植物选择，科学的栽植方法和细致的管理措施，是提高复绿成活率的重要措施。

合理的计划和资源投入也是提高复绿成活率的重要因素，需要充分考虑到当地的气候、土壤、生态环境等因素，在资源和时间允许的情况下，尽可能地采取有效的措施，提高复绿成活率和成效。

（作者单位：江西省核工业地质调查院）
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