防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法技术

本发明专利技术公开了一种防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，包括如下步骤，步骤S1：将矿山废弃地土堆的边坡和平台上分别敷设一层土壤并压实；步骤S2：在每阶坡面上由上向下沿坡面高度方向间隔均匀的设置多行生态袋，相邻两行生态袋之间的坡面和平台上套种符合当地生长的多年生灌木和多年生草本植物；步骤S3：利用可降解的防沙网对坡面上的裸地和平台进行覆盖；步骤S4：定期植被管理。在矿山废弃地土堆的边坡和平台上分别种植草本植物和灌木，同时在坡面上由上向下间隔设置多行生态袋，有利于对半干旱地区矿山废弃地土堆进行水土保持。

Prevention and treatment of soil and water loss in mining wasteland in semi-arid area

The invention discloses a method for preventing and controlling soil and water loss of soil piles in mine wasteland in semi-arid area, which comprises the following steps: (1) laying a layer of soil on the slope and platform of mine wasteland respectively and compacting; (2) setting multi-row ecology along the direction of slope height uniformly from top to bottom on each step slope surface; Bag, interplanting perennial shrubs and perennial herbs on the slopes and platforms between adjacent ecological bags; _: Covering bare land and platforms on slopes with degradable sand-control nets; _: Regular vegetation management. Herbs and shrubs were planted on the slopes and platforms of the soil heaps in the abandoned mines respectively, and multiple ecological bags were set up at intervals from the top to the bottom of the slopes, which was beneficial to soil and water conservation of the soil heaps in the abandoned mines in the semi-arid areas.

【技术实现步骤摘要】
防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法
本专利技术涉及一种防治矿山废弃地土堆水土流失的方法，尤其是涉及一种防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法。
技术介绍
矿山开采对地表产生剧烈扰动，大量剥离物堆积而成的废弃地土堆改变了土壤原有机械组成和结构，加之排土过程中重型卡车碾压使地表严重压实，水分条件差、土壤贫瘠、生物活性低等问题使矿山废弃地土堆的植被重建十分困难，强降雨、大风和重力的作用下，很容易发生面蚀、沟蚀，还会出现沙砾化面蚀、沉陷、崩塌、滑坡等新的水土流失，对生态环境影响极大。矿山废弃地土堆作为一种人为作用诱发产生的特殊人工再塑侵蚀地貌，严重的水土流失问题已制约经济社会持续健康发展和生态文明建设。通常矿山废弃地土堆的高度超过近百米，有的甚至更高，另外边坡若不进行防护也容易发生垮塌，存在极大的安全隐患。目前矿山废弃地土堆的外周包括由下往上呈螺旋形的通道，其通道即为平台。废弃地土堆的外周即为坡面，平台将坡面分割成多阶坡面。目前，国内外对矿山废弃地土堆边坡植被建设的主要技术方法包括边坡固定及工程绿化技术、土壤改良技术、植物物种选择、配置及种植技术等，先进技术的应用推动了矿山废弃地土堆的重建和土地资源的可持续利用。虽然已有的研究成果和专利多种多样，但适用于自然气候条件相对恶劣的半干旱地区矿山边坡植被建设的成熟技术较缺乏、针对性不强；土壤改良技术局限性大，效果缓慢；边坡固定及工程绿化技术前期投资成本较高、后期管护严格，不适宜在半干旱地区矿山废弃地土堆生态修复中应用；另外，在半干旱地区矿山废弃地土堆边坡植被建设中，既要保证植被成活率又要有效防治水土流失的水土保持技术几乎是空白。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种能对半干旱地区尤其矿山废弃地土堆水土流失进行防治的方法，其成效快，保水效果强、防风防沙能力强。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，包括如下步骤，步骤S1：将矿山废弃地土堆的边坡和平台上分别敷设一层土壤并压实；步骤S2：在每阶坡面由上向下沿坡面高度方向间隔均匀的设置多行生态袋，相邻两行生态袋之间的坡面和平台上套种符合当地生长的多年生灌木和多年生草本植物；步骤S3：利用可降解的防沙网对坡面上的裸地和平台进行覆盖；步骤S4：定期植被管理。上述技术方案的有益效果在于，在矿山废弃地土堆的边坡和平台上分别种植草本植物和灌木，同时在坡面上由上向下间隔设置多行生态袋，其中，设置多行生态袋有利于减少坡面地表径流，另外相邻的两行生态袋之间套种多年生草本植物和多年生灌木，有利于对坡面水土流失的防治，另外平台上种植套种灌草有利于加快生态恢复，同时减少土壤侵蚀，有利于水土保持。上述技术方案中所述步骤S1中所覆土壤为表层土，且其厚度为50-80cm。上述技术方案的有益效果在于，有利于为植被生长提供土壤条件，同时可防止边坡和平台的水土流失。上述技术方案中所述步骤S2中生态袋的面料为夹层结构，袋体内盛装有生物肥料和土壤的混合物，夹层面料之间均匀的散布有多年生草本植物的种子。上述技术方案的有益效果在于，生态袋表层可以附着生长植被，其内的生物肥料可以缓慢的向其上表层附着植被、其下裸地供应肥料。上述技术方案中所述生态袋内土壤和生物肥料按干重计重量比为1:1-2。上述技术方案的有益效果在于，生态袋既用来种植植被也用来储存肥料，同时布设在坡面上可减少地表径流。上述技术方案中所述多年生草本植物为披碱草、无芒雀麦、老芒麦、黑麦草、蒙古冰草、紫羊茅、苜蓿、沙打旺、草木樨、景天、驼绒藜和沙蒿中的一种或多种。上述技术方案的有益效果在于，上述多年生草本植物其耐旱、耐寒性能好，繁殖率强，根系发达，有利于防止土壤裸露，能有效的防治废弃地的水土流失。上述技术方案中所述多年生灌木为柠条、沙棘、沙柳、沙地柏和胡枝子中的一种或多种。上述技术方案的有益效果在于，上述多年生灌木适应能力强、抗逆性好，灌丛有利于防治风沙。上述技术方案中所述边坡上裸地和平台上的多年生草本植物以及坡面与平台的交汇处的多年生禾本科植物均采用撒播的方式进行种植，其中，多年生草本科植物的播种量为20-50kg/hm2,播种后采用一层防沙网将坡面的裸地和平台进行覆盖，多年生灌木采用幼苗栽培，且多年生灌木按照2m×2m的株行距进行栽种。上述技术方案的有益效果在于，多年生草本植物采用撒播的方式进行播种，其劳动量小，播种均匀，成本低，采用可降解的防沙网覆盖可在草本植物萌芽前对坡面和平台的水土进行临时保护，同时对撒播的种子形成一定的保护，且其不影响植被的生长。上述技术方案中所述步骤S4中所述定期植被管理是在栽培后三年内，在每年的五月份至十月份每月定期对边坡和平台进行灌溉1-2次每月定期对坡面和平台进行灌溉1-2次，用水量为10-20t/hm2，每年对坡面和平台分别施撒生物肥料一次，其中，生物肥料每次的施撒量为50-100kg/hm2，其中生态袋中所使用的生物肥料和施撒的生物肥料一致，且均由牛粪、羊粪和麦麸混合而成，且牛粪、羊粪和麦麸按干重计重量比为1-5:1-2:1。上述技术方案的有益效果在于，在矿山废弃的地表植被成形前进行植被管理，定期施水施肥，有利于使得植被生长更加繁盛，增加地表植被的成活率，并能使得其尽快成形见效。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。选择内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司的二号露天矿土堆作为研究对象，其位于锡林郭勒盟锡林浩特市境内，其呈不规则的四边形，其占地近50km2，实验时，选择其东南面边坡和平台作为实验对象，并在该区域内沿外周间隔设置五个实验区，每个实验区分别由上向下设为多阶坡面，每个实验区的宽度为20m,每阶坡面的坡高均在18-23米内，平均坡高为20±1.3m,五个试验区分别为A区、B区、C区、对照一区和对照二区，其中，五个实验区的平均坡面高、坡面倾角和平台宽度均符合国家相关标准。其中A区的坡面由上向下间隔1m设置多行生态袋，B区的由上向下间隔2m设置多行生态袋，C区由上向下间隔3m设置生态袋，对照一区和对照二区均不设置生态袋；其中A区生态袋内的土壤与生物肥料按干重计重量比为1：1；B区生态袋内的土壤与生物肥料按干重计重量比为1:1.5；C区生态袋内的土壤与生物肥料按干重计重量比为1：2，其中每个实验区的坡面上除铺设有生态袋以外的位置均为裸地；其中生态袋内的草本植物的种子与下述每个实验区所使用的草本植物的种子一致，其中五个实验区的覆盖的表土层的厚度分别是A区的厚度为50cm，B区的厚度为65cm，C区的厚度为80cm，对照一区的厚度为10cm，对照二区的厚度为100cm。其中，A区的边坡和平台裸地上混合播种苜蓿、沙打旺、草木樨、披碱草、无芒雀麦和老芒麦的种子，其中，每种草本植物的种子重量占比相同，按照20kg/hm2量进行均匀播种，然后在坡面的裸地和平台上盖上防沙网，然后在坡面和平台上分别按照2m×2m的株行距在防沙网上开孔并栽培灌木，其中灌木为柠条和沙棘，且二者各占一半，并混合栽培。其中，B区的坡面裸地和平台上混合播种草本科植物景天、驼绒藜、沙蒿、黑麦草、蒙古冰草和紫羊茅的种子，每种草本植物的种子重量占比相同，按照35kg/hm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤S1：将矿山废弃地土堆的边坡和平台上分别敷设一层土壤并压实；步骤S2：在每阶坡面上由上向下沿坡面高度方向间隔均匀的设置多行生态袋，相邻两行生态袋之间的坡面和平台上套种符合当地生长的多年生灌木和多年生草本植物；步骤S3：利用可降解的防沙网对坡面上的裸地和平台进行覆盖；步骤S4：定期植被管理。

【技术特征摘要】
1.防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤S1：将矿山废弃地土堆的边坡和平台上分别敷设一层土壤并压实；步骤S2：在每阶坡面上由上向下沿坡面高度方向间隔均匀的设置多行生态袋，相邻两行生态袋之间的坡面和平台上套种符合当地生长的多年生灌木和多年生草本植物；步骤S3：利用可降解的防沙网对坡面上的裸地和平台进行覆盖；步骤S4：定期植被管理。2.根据权利要求1所述的防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，其特征在于，所述步骤S1中所覆土壤为表层土，且其厚度为50-80cm。3.根据权利要求2所述的防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，其特征在于，所述步骤S2中生态袋的面料为夹层结构，袋体内盛装有生物肥料和土壤的混合物，夹层面料之间均匀的散布有对应坡面一致的多年生草本植物的种子。4.根据权利要求3所述的防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，其特征在于，所述生态袋内土壤和生物肥料按干重计的重量比为1:1-2。5.根据权利要求4所述的防治半干旱地区矿山废弃地土堆水土流失的方法，其特征在于，所述多年生草本植物为披碱草、无芒雀麦、老芒麦、黑...

【专利技术属性】
技术研发人员：珊丹，邢恩德，荣浩，刘艳萍，郭建英，李锦荣，田秀民，
申请(专利权)人：水利部牧区水利科学研究所，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15