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土地生物復墾技術(參考版)

2024-11-12 05:51本頁面
  

【正文】 五.參考文獻 1. 生物復墾技術在金屬礦山中的應用 呂 欣 王紅 新 李富平 (河北理工大學 ) 2. 礦區(qū)土地復墾與整治教程 周學武 (中國地質大學) 編 3. 百度百科 4. 生物復墾技術 李樹志 (煤科總院唐山 分院 ) 5. 生物復墾 黃萬榮 (北京農學院 ) 6. 礦 山土地復墾方法類型劃分研究 武 強,薛東 (中國礦業(yè)大學,北京校區(qū) 100083 ) 7. 尾礦植被法治理初探 孫慶業(yè) 藍崇鈕 廖文波 ( 安徽師范大學地理系 ,安徽 蕪湖 中山大學生命科學學院 ) 8. 土地復墾的基礎研究 張紹良 張國良 ( 中國礦業(yè)大學國土資源研究所 江蘇徐州 221008) 9. 土地復墾理論與技術 周孝 編著 中國科學出版社 10. 煤矸石山無土植被恢復技術 陳振金、 鄭大增 ( 福建省環(huán)境保護科學研究所 ,福州 350011)、陳 較 ( 福州市環(huán)境科學研究所 ,福 州 350013) 11. Strategy of Biological Reclamation of Chemically Polluted Ecosystems . Ermakov, , and ( Agrophysical Research Institute, Russian Agri。同時也掌握了讀書報告的撰寫格式和方法。 ( 8)加強土地復墾宣傳教育,提高全民土地復墾意識。 ( 6)充分利用行政措施,保證土地復墾任務完成。 ( 4)進一步完善土地復墾的法律、法規(guī)和政策,并嚴格執(zhí)法,強化 管理。 ( 2) 確立復墾的最終目的是恢復自然生態(tài),在土地復墾中著重采用經濟易行的生物復墾,對復墾植被恢復工作中的土壤改良以及土壤中微生物優(yōu)勢類群的增加和復墾的經濟效益進行重點研究和推廣。 一般認為,生態(tài)經濟學是綜合不同學科(包括生態(tài)學、經濟學、生物物理學、倫理學、系統(tǒng)論等)的思想,是對目前人類經濟系統(tǒng)所產生的問題及其對地球生態(tài)系統(tǒng)的影響而研究整個地球生態(tài)系統(tǒng) 。生態(tài)經濟學是一門有很多學科交叉而形成的邊緣學科。在土地復墾過程中,要實現(xiàn)生態(tài)經濟的協(xié)調發(fā)展,生態(tài)經濟學的應以意義巨大。 (e) 生態(tài)經濟學理論 可以說,最初的土地復墾來源于人類對土地的需求,更多考慮的是經濟效益。 雖然景觀生態(tài)學理論體系還在完善中,但它在環(huán)境保護、土地利用規(guī)劃和資源管理等方面得到了廣泛應用。根據其定義可提出一系列景觀生態(tài)學原理,如景觀結構與功能原理、生物多樣性原理、物種流動原理、養(yǎng)分再分布原理、能量流動原理、景觀變化原理、景觀穩(wěn)定性等原理,這些原理是目前應用較為廣泛的,它所能涉及的問題正是定義中所提出的景觀結構、景觀功能和景觀變化三方面。景觀定義為一個空間異質性的區(qū)域,土地生物復墾技術 第 27 頁 共 29頁 由 相互作用的斑塊或生態(tài)系統(tǒng)組成,以相似的形式重復出現(xiàn)。 ” ⑤ 共同性原則。 ④ 主權原則。 ③ 可持續(xù)原則。 ② 公平性原則。此理論包含下面 5各原則: ① 發(fā)展原則。因而,在土地復墾中應用環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展理論,為解決 礦區(qū)環(huán)境問題,實現(xiàn)土地資源的永續(xù)利用,有著重要意義。生態(tài)演替理論為礦區(qū)土地復墾及生態(tài)重建時的植被恢復、建立合理的種群格局提供了很好的理論基礎。 根據這一原理,提出在礦區(qū)生態(tài)恢復過程中:①首先選擇耐旱、耐貧瘠、速生的作物或牧草,以便在礦山上迅速生長,并獲得持久的植被;②在基質得到一定程度改良后,可采用混播草種使之迅速覆蓋廢棄地,或與豆科作物輪作、套作的方式達到“種地、養(yǎng)地相 結合”的目的;③根據土壤的元素組成和肥力,輔之一定的水肥(尤其是微生物肥)措施,建立可以維持的土壤生態(tài)系;④發(fā)展多種作物與果樹,因地制宜地開展農林牧副業(yè),綜合利用礦山廢棄地,從而加速演替或改變演替方向。演替可以通過生態(tài)系統(tǒng) 周孝 編著 中國科學出版社 土地生物復墾技術 第 26 頁 共 29頁 參數的增長曲線來量度,如活生物量、養(yǎng)分庫存量、總有機質、多樣性、總代謝和總能量接受等。 生態(tài)演替可以理解為生態(tài)系統(tǒng)隨時間而變化的過程。地球上的森林、草原、荒漠、湖泊、河流等,都可視為不同的生他系統(tǒng)。 水土流失原理由包括:地表水、熱情況與外營力關系原理、侵蝕的地帶性規(guī)律原理、水沙平衡原理等基礎理論,這里不作進一步介紹。 水土流失原理的引入,為分析土壤侵蝕的形成原因和工程量的計 算,科學開展土地復墾,保持復墾區(qū)水土提供了科學的理論依據。 ( a)水土保持理論 由于自然界各個地理要素再地球表面的相互作用,正是這種規(guī)律性的組合與分布導致了水土流失進而造成水土流失也呈現(xiàn)出一定的區(qū)域性的特征 ,表現(xiàn)出水土流失的地帶性規(guī)律。 水土保持理論、生態(tài)演替理論、 環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展理論、景觀生態(tài)學原理、生態(tài)經濟學原理的引入,進一步擴展了土地復墾的研究視野,不斷地充實了土地復墾的研究方法。 土地復墾的基本原理是土地復墾規(guī)劃實施的理論依據,對土地復墾目標、方向和工程措施優(yōu)選等復墾決策 問題具有理論指導意義 。 張紹良 張國良 中國礦業(yè)大學國土資源研究所 江 蘇徐州 221008 土地生物復墾技術 第 25 頁 共 29頁 土地復墾從立項到實施,從經營到管理,從規(guī)劃到評價驗收等都有其內在的規(guī)律,一項高效、優(yōu)秀的復墾工程離不開這些基本規(guī)律 。 微觀方面有:破壞土地的復墾可行性判別準則、土地復墾的階段及其特征、復墾過程控制與優(yōu)化、復墾土地正向演替機制等 。 因此,對破壞土地的治理需要將長遠利益與近期效益相結合,需要遵循因地制宜的原則,需要總體規(guī)劃與詳細規(guī)劃并重等等,也就是說,要遵循土地復墾的基本規(guī)律 。 ( d) 土地復墾的基本規(guī)律 。 復墾后土地 , 尤其是工程復墾完畢后的初期階段的經營管理是復墾成敗的關鍵,因為復墾土壤的改良和生物復墾都不是在工程復墾階段所能完成的,需要很長時間的努力和精心管理 。 采礦跡地景觀生態(tài)重建的 6大原理也是土地復墾的基本原理 。 提出了采礦跡地景觀生態(tài)重建的 6大原理 :仿自然原形原理、耗散結構原理、景觀格局優(yōu)化原理、多樣性與異 質性原理、因地制宜組合外部條件原理和人與自然協(xié)調與持續(xù)發(fā)展原理 。 土地破壞機理和破壞土地損失理論是土地復墾研究的起 點,其目標是發(fā)現(xiàn)土地復墾對象的特殊規(guī)律,為土地復墾的規(guī)劃、實施 、 管理提供理論依據 ,目前這方面的研究才剛起步 。 ( a)土地破壞機理和破壞土地損失理論 。 通過相關學科理論在土地復墾領域的匯聚,逐步形成了土地復墾研究基本理論 。 但沒有具體闡述土地復墾的理論體系 ??梢?煤矸石山無土植被恢復技術是成功可行的。 煤矸石 山植被恢復 ,重建了礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。 表 6 草本植物恢復觀測 墾植時間 植被覆蓋率 草本生產量壓 [Kg(風干重 )]/ 地上部產量 地下部產量 植物生產量 復墾前 復墾第一年 82 復墾第二年 94 煤殲石山無土植被恢復技術 陳振金、 鄭大增 ( 福建省環(huán)境保護科學研究所 ,福州 350011)、陳 較 ( 福州市環(huán)境科學研究所 ,福 州 350013) 表 7 木本生長速度現(xiàn)測 小臘 多花木蘭 苦 楝 勒子樹 株徑粗( cm/株) 第一年 第二年 植株高( m/株) 第一年 第二年 冠幅塔度( m/株) 第一年 第二年 煤殲石山無土植被恢復技術 陳振金、 鄭大增 ( 福建省環(huán)境保護科學研究所 ,福州 350011)、陳 較 ( 福州市環(huán)境科學研究所 ,福 州 350013) 結果表明 ,煤矸石 山植被恢復是成功的 ,墾植兩年 ,經人工簡易管護 ,植物生產量就能達到相 當大的 程度 。 為了推進 煤矸石 山植被恢復和生態(tài) 系統(tǒng)的重 建 ,必須 因地制宜選擇合理的復墾模式 ,實行“草木 組合” 、 “ 高矮搭配” 、 “ 長短結合” ,進行先鋒植物群落合理結構和優(yōu)化布局 。 禾本科有類蘆( 直立型 、 多年生)、五節(jié)芒( 直立 型 、 多年生 ) 、象草( 直立型 、 多年生 ) 、糖草( 展型 、 多年生 ) 、寬葉雀稗( 半鋪優(yōu)型 、 多年生 ) 、馬唐( 披散 型、一年生 ); 豆科有大翼豆( 葡甸型 、 多年生 )。 優(yōu) 良植物種類是指在 煤矸石 初期植被形成和 發(fā)展進程中生態(tài)適應能力強的適宜性植物種 ,也就是適宜在煤矸石山建植和推廣的先鋒植物種。 ② 其次是禾本科多年性低矮草種糖蜜草、 寬葉雀稗以及豆科多年生藤本草種大翼豆和高灌木勒子樹、多花木蘭和小臘。 首選供試植物種類 41種 ,適宜在當地氣候和正常土壤中生長發(fā)育 ,且對酸、旱、瘦、 熱具有較強的忍耐性。因此,有必要研究它們的生長發(fā)育規(guī)律,以便探討建立純培養(yǎng)技土地生物復墾技術 第 21 頁 共 29頁 術準備理論基礎,并進而推動其遺傳學研究的發(fā)展。 ,國內在土地復墾中應用的先進技術不多,尤其是利用微生物技術對廢棄礦山 進行復墾的研究更少。當復墾的土地進一步恢復了生產力并滿足復墾法規(guī)、規(guī)劃規(guī)定的第二階段要求之后,可申請第二階段驗收。此時可進行第一階段的驗收工作。 階段 1。 在我國,到目前為止還沒有一套比較完善的礦山環(huán)境管理和監(jiān)督體系,有關復墾后的驗收也沒有統(tǒng)一的標準;國外許多復墾先進國家都特別重視礦山環(huán)境的管理和治理。 目前,我國的復墾政策和法規(guī)還不夠健全,在復墾的具體操作時存在諸多問題,這些都給復墾工作的開展造成極大的不利影響。玉米接種磷細菌、鉀細菌和固氮菌,可以產生協(xié)同作用,共同改善植物的營養(yǎng)狀況。 馬彥卿等通過對玉米接種固氮菌、磷細菌和鉀細菌的田間試驗的觀察發(fā)現(xiàn) :細菌肥料處理的各植株長勢均明顯優(yōu)于對照。 Zhu等和 Li等的盆栽試驗證實,內生菌根接種后可明顯降低白三葉草和紅三葉草 Zn污染土壤中過量 Zn的吸收,從而在一定程度上提高了三葉草對鋅污染的抗性。 土地生物復墾技術 第 20 頁 共 29頁 關于內生菌根在提高植物對重金屬抗性的研究相對較少,起步也較晚。張文敏、馬彥卿等的現(xiàn)場試驗證實,利用內生菌根 和 G..Etunlatum分別對大豆、寬葉雀稗、木豆進行接種試驗,大豆接種 VA 真菌侵染率平均比對照提高%~%,寬葉雀稗與木豆接種真菌侵染率分別比對照提高 %~%和%~%。由于球囊霉屬能在較大的地域內廣泛存在,能在多種宿主植物中適生,所以在這種廣譜生態(tài)型的菌種中,對適生優(yōu)質菌株進行篩選。 微生物復墾技術在國外復墾中有較快的發(fā)展,除較成功地應用自生固氮菌、磷細菌、鉀細菌肥料及復合菌肥技術外,菌根技術已開始在礦區(qū)土壤的應 用中取得較好的效果,美國、澳大利亞等國家都已取得較多的實踐性應用成果,為礦區(qū)土地復墾提供了一項有效的技術手段。叢枝菌根真菌廣泛地存在于自然界幾乎所有的土壤中,能與絕大多數高等植物的根系共生形成菌根共生體。土壤微生物中的菌根真菌則能為土體和植物根系提供直接聯(lián)系,復墾土壤中存在著重金屬污染的因素,在一些重金屬污染的土壤上發(fā)現(xiàn)有 某些具有抵抗重金屬毒害的菌根植物存在,而且這些植物生長良好。 菌根在植物抗重金屬性中的作用。 Tisdall 的研究表明:菌根對土壤的保持作用維持了 土壤大團聚體的組成;同時菌絲和根的斷裂片斷又可參與穩(wěn)定微團聚體的組成,真菌產生的多糖類物質也可能具有增加礦物強度和保持水分的能力,因此菌根能維持土壤的穩(wěn)定性,對改善土壤結構產生積極地作用。由于工程開采過程中移走了正在生長的植株,剝離了表土,土層被擾動,因而在復墾時菌根菌及其它微生物群落的數量及種類明顯減少,不僅影響了草本、灌木及一些雜草植被的建植,也影響了整個生態(tài)群落的發(fā)展。若將微生物接種到復墾土壤中,可以改善其微環(huán)境,降低土壤 p H值,增加植物對土壤有效養(yǎng)分的利用。因此,選擇一個正確的土壤菌類,可能是使衰退的生態(tài)系統(tǒng)恢復到健康的生態(tài)系統(tǒng)的最佳途徑之一。一般認為,菌根菌是自然界多數植物生存最基本的組成部分,在未受干擾的土壤中, 菌根菌構成了植物根際區(qū)微生物的主體,估計占微生物總生物量的 70%。在這一共生關系中,植物為菌根菌提供碳水化合物,而菌根菌則通過其龐大的菌絲網絡提高植物對土壤中礦質養(yǎng)分的吸收,尤其是移動性較差的養(yǎng)分如 P和 Zn等;在干旱和半干旱環(huán)境中,菌根能提高植物對水分和氮素的吸收。 菌根是植物根系和菌根形成的一種
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