矿山生态修复原理

矿山生态修复原理 对矿业开发形成的尾矿库、排土场、渣场、露天采矿坑等损毁压占的土地，采取综合整治措施，经过工程复垦、生物复垦和监测、管理、修复三个阶段，使其变成农田、林地、草场、鱼塘，恢复土地的使用价值和环境生态。 (一)治理原则 生态治理的目的是使自然--社会--经济系统的综合效益最大化。矿山开采必须遵循最小量化原则、无害化原则、资源化原则、生态系统的恢复和重建原则、立法原则(这里暂不讨论资源化和立法原则等问题)，最终达到地形、植被在视觉和环境上与周围的区域生态融为一体。同时，复绿后的坡地要经受雨季和干旱的考验。 自然生态系统的形成和演替是一个漫长的过程。比如在陆地生态系统中，从裸露岩石开始的演替称之为旱生演替。 其演替顺序一般是: 这种演替过程是很长的，可达百万年。即使从草本群落阶段开始，也需几个世纪的历史。在自然条件下，这种次生演替需要经几十年至数百年才能发展到顶级群落。 在矿山环境中，如果不通过人工建造一个新的生态系统，演替是相当漫长的，所以利用人为介入是必要的。但我国经济相对落后，国土面积大，矿山数量多，采用大量投入的方法一开始就想建成一个完整的生态系统是不可能的，也是不合理的。因此，应本着尽量采取适量的人工投入，使人工生态系统本着由低级向高级阶段过渡的办法，就是模拟自然生态系统形成演替规律，人工压缩演替周期的办法，进行矿山生态环境修复。可以根据矿区干旱、贫瘠等环境资源状况，结合小量工程手段以抗性较强的先锋树种、草种和抗旱灌木等，建成人工生态系统，利用生物对环境的改良作用，提高当地的生态位。然后再进行第二期生态恢复工程。如一开始用旱生植物，这种做法虽然慢了一些，但总体却是稳妥而高效的。 (二)植被修复影响因子 植被恢复是重建生物群落的第一步。它以人工手段改良其生境条件满足某些植物的生存需要，促进植被在短时期内得以恢复，缩短自然生态系统的演替过程。 在力图恢复矿山生态系统时，由于植物生长立地条件的改变，恢复的植被结构、种类不可能与原植被一样。但这不是说一开始就不可建立最终的冠层植被，而仅是说明其他植物种类也许可在植被恢复初期处于主导地位。随着生境条件的逐步改良，通过鸟、动物、风和水流等传播媒介的作用，一些从周围地区来的亚先锋植物物种侵入形成多层次植被群落。但最初的植物恢复，必须是建立自我持续的植被系统，以便其持续的过程可导致理想的植被群落。 露天开采矿山破坏了自然生态环境，出现坡面岩石裸露、地面碎石间含土量少、水分难以保持、太阳辐射强烈导致高温、干旱或水涝等极端环境条件。植被复绿必须有与相宜的立地条件，即需创造和解决土壤条件、营养条件、物理条件和植物物种条件等。同时，要恢复植被，首先需了解植物生长和与其密切相关的因素之间的关系。 土壤:土壤是植物赖以生存的物质基础，土壤母质、结构、pH值、肥力等与植物生长密切相关。 水份:水份是植物生长的关键因子。在光合作用、呼吸作用、有机质的合成与分解过程中都有水分子的参与，水为植物矿质营养吸收和运输的媒介。植物的供水状况会直接或间接影响植物的光合作用，如植物缺水时，根系吸收功能下降，叶子萎蔫，气孔关闭，影响二氧化碳进入，光合作用下降，严重干旱可使植被死亡。水分过多，根系缺氧，抑制根系呼吸作用，厌氧细菌会产生有毒物质，不利于根系生长形成烂根。 光照:光为植物光合作用提供能量，是植物赖以生存的必需条件之一。植物对光强的反应不同，可以分为阳性植物、阴性植物、耐荫植物。阳性植物的光补偿点高，要求生长在阳光充足的地方。若缺乏光照，则生长不良;阴性植物光补偿点低，能在较低的光照强度下生长;耐荫植物介于阳性与阴性之间。 温度:植物生长过程存在最低温度、最适温度和最高温度，即三基点温度。温度直接影响植物内各种酶的活性，从而影响植物代谢即合成和分解的过程。温度低于最低或高于最高温度时，酶活性受到强烈抑制。同时高温与低温对植物的细胞产生直接的损害，如蛋白质变性，植物致死。 地形:海拔、坡度、坡向、地形外貌都影响当地气候、太阳辐射、湿度等因子的变化，从而影响植物生长。对于一个给定的矿山，坡向显得尤其重要。对不同坡向，选择利用具不同光补偿点特性的不同植物进行植被护坡。