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土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
2023-12-12   來(lái)源:土壤調(diào)查與修復(fù)   

由于礦產(chǎn)的開采等原因造成的土地生態(tài)環(huán)境的破壞已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)已經(jīng)成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。本文通過(guò)闡述土地復(fù)墾與生態(tài)重建的概念,對(duì)土地復(fù)墾與生態(tài)重建的研究現(xiàn)狀及成果進(jìn)行歸納總結(jié),研究土地復(fù)a墾與生態(tài)重建的相關(guān)技術(shù),并對(duì)土地復(fù)墾與生態(tài)重建的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望,為土地復(fù)墾與生態(tài)重建的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一、土地復(fù)墾與生態(tài)重建的概念

土地復(fù)墾,源自于英文“reclamation”,意為“恢復(fù)”,是指通過(guò)一定的措施或手段將受到破壞的土地近似恢復(fù)到破壞前的狀態(tài)[1],包括恢復(fù)土地原有的地形、地貌,恢復(fù)土地地表的植被以及動(dòng)物群落等[2]。從在20世紀(jì)80年代《土地復(fù)墾規(guī)定》頒布以來(lái),我國(guó)在土地復(fù)墾方面取得了重大的進(jìn)步,形成了較為完善的研究理論,并取得了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于土地復(fù)墾領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備有了很大的擴(kuò)充,為我國(guó)在土地復(fù)墾方面的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

生態(tài)重建是在土地復(fù)墾深入、全面研究基礎(chǔ)a上,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和積累后,由生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域和生物科學(xué)領(lǐng)域總結(jié)和歸納出的概念。生態(tài)重建源自于生態(tài)學(xué)中的“恢復(fù)生態(tài)學(xué)”分支,以生態(tài)恢復(fù)作為其原理,但與生態(tài)恢復(fù)又有著些許不同。對(duì)于生態(tài)重建,經(jīng)過(guò)眾多的分析和研究之后,可以認(rèn)為是在以生態(tài)學(xué)為原理的基礎(chǔ)上,對(duì)于土地存在的生產(chǎn)功能的缺失、結(jié)構(gòu)損壞等諸多缺陷,借助一定的生態(tài)科學(xué)的手段和措施,對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)、規(guī)劃、調(diào)控,結(jié)合自然環(huán)境的自然交替,達(dá)到土地的生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)。

土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

二、土地復(fù)墾與生態(tài)重建的研究現(xiàn)狀

我國(guó)關(guān)于“土地復(fù)墾”的科研工作最在開始于1983年原煤炭工業(yè)部的“塌陷區(qū)造地復(fù)田綜合治理的研究”科技攻關(guān)項(xiàng)目。自該項(xiàng)目開始后,土地復(fù)墾逐步的逐步得到了國(guó)家各個(gè)部門的重視和支持。在進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后,在我國(guó)頒布和實(shí)施的《土地復(fù)墾規(guī)定》的推動(dòng)和影響下[3],不少地區(qū)的土地管理部門和環(huán)保部門開始在復(fù)墾技術(shù)和規(guī)劃方面提供一定的科研支持和幫助。進(jìn)入到二十一世紀(jì)后,國(guó)家開始重視土地資源的整合項(xiàng)目,首先加大了在科研上的經(jīng)費(fèi)投入。在進(jìn)入國(guó)家“十一五”發(fā)展階段,國(guó)家的諸多大型科研計(jì)劃及基金項(xiàng)目(863科研計(jì)劃、自然基金等)都開始加大對(duì)土地復(fù)墾科研項(xiàng)目的投入,相關(guān)項(xiàng)目的科研經(jīng)費(fèi)都達(dá)到了前所未有的水平,越來(lái)越多的高校和科研機(jī)構(gòu)加入到土地復(fù)墾的研究當(dāng)中,使我國(guó)土地復(fù)墾方面的理論和實(shí)踐都得到了空前的發(fā)展。在2000年,國(guó)際土地復(fù)墾與生態(tài)重建學(xué)術(shù)研討會(huì)在北京成功召開,標(biāo)志著我國(guó)的土地復(fù)墾研究開始與世界接軌,開始走向世界。

三、土地復(fù)墾與生態(tài)重建相關(guān)技術(shù)研究

1、礦區(qū)沉陷土地復(fù)墾技術(shù)

由于礦區(qū)的長(zhǎng)期礦物開采,導(dǎo)致地下巖土開挖過(guò)度,造成了土地的沉陷。對(duì)于礦區(qū)沉陷土地的復(fù)墾而言,主要可以分為非充填式復(fù)墾法和充填式復(fù)墾法兩種類型。其中,采用粉煤灰、客土、矸石或其他廢棄固體填充物進(jìn)行土地回填的方法屬于充填式復(fù)墾法;而非充填復(fù)墾多是依據(jù)礦區(qū)沉陷土地的水文及地質(zhì)特點(diǎn),分別采用土地平整工程復(fù)墾法、臺(tái)式復(fù)墾法等對(duì)沉陷土地進(jìn)行復(fù)墾改造,已達(dá)到土地恢復(fù)和生態(tài)重建目的。

2、礦區(qū)廢棄物復(fù)墾與利用技術(shù)

由于礦區(qū)的礦物開采和冶煉,產(chǎn)生了大量的固體廢棄物,例如礦山矸石、巖壁剝落巖石、選礦廢棄物以及粉煤灰等。對(duì)于利用礦區(qū)廢棄物的土地復(fù)墾的主要有以下集中方法:利用礦區(qū)固體廢棄物(煤矸石、粉煤灰等)回填產(chǎn)生塌陷的土地,例如徐州及淮北礦區(qū)等;將產(chǎn)生的廢棄煤矸石收集起來(lái),根據(jù)煤矸石自身的形貌進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和堆積,并通過(guò)種植樹木或草坪進(jìn)行全面綠化,在整體上形成可供使用的綠化景觀,滿足綠化復(fù)墾的要求。

除了以上復(fù)墾用途,對(duì)于礦區(qū)的固體廢棄物,還有以下的綜合利用方法:采用煤矸石進(jìn)行建筑材料的制作,例如磚塊等;將煤矸石進(jìn)行集中,收集起來(lái)作為能源材料供電廠發(fā)電使用;將粉煤灰粉作為原材料,采用特殊的工藝進(jìn)行加工和處理,并制作水泥等建筑材料;利用矸石制造可供農(nóng)作物等化使用的化肥,或?qū)⒎勖夯易鳛橥寥栏牧紕┻M(jìn)行使用。

3、露天礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)

露天煤礦不同于地下開采礦場(chǎng),露天煤礦的長(zhǎng)期過(guò)度開采,可能會(huì)造成地表嚴(yán)重?fù)p壞。針對(duì)于露天礦區(qū)的土地復(fù)墾關(guān)鍵技術(shù)主要有:采用開采過(guò)程中產(chǎn)生的剝離巖石對(duì)沉陷的土地進(jìn)行回填復(fù)墾;采用分段開采和內(nèi)部排土的二者結(jié)合,對(duì)露天煤礦的開采進(jìn)行優(yōu)化和改善。由于露天煤礦的開采,使礦區(qū)所在地存在著水土流失、滑坡等自然災(zāi)害的潛在隱患。因此,在土地復(fù)墾的過(guò)程中,應(yīng)該以地形地貌的恢復(fù)為主導(dǎo),結(jié)合地表植被的快速恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行土地的復(fù)墾和生態(tài)重建。

4、礦區(qū)植被恢復(fù)技術(shù)

根據(jù)不同礦區(qū)的地質(zhì)及水文條件,綜合分析礦區(qū)土壤的土質(zhì)及污染狀況,針對(duì)不同的污染物,相應(yīng)種植可吸附或分解污染物的綠色植被,以改善土壤的理化性質(zhì),減少土壤中的重金屬元素污染物,增強(qiáng)土壤中的微生物、養(yǎng)分等原有成分,恢復(fù)礦區(qū)土地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、林業(yè)種植等能力。

5、礦區(qū)復(fù)墾土壤重構(gòu)技術(shù)

復(fù)墾形式不同,礦區(qū)復(fù)墾土壤重構(gòu)技術(shù)也存在著差異。礦區(qū)復(fù)墾土壤重構(gòu)技術(shù)依據(jù)不同的土地復(fù)墾形式,可以分為非充填式復(fù)墾土壤重構(gòu)、充填式復(fù)墾土壤重構(gòu)以及露天礦復(fù)墾土壤重構(gòu)等。

非充填式復(fù)墾土壤重構(gòu)主要以土壤的物理復(fù)墾為主,通過(guò)在礦區(qū)進(jìn)行排管系統(tǒng)的建立和土地的平整來(lái)綜合、全面的實(shí)現(xiàn)非充填式復(fù)墾土壤重構(gòu),達(dá)到土地復(fù)墾的目的;對(duì)于充填式復(fù)墾土壤重構(gòu)法,通過(guò)在回填的材料與原土地之間的接觸面添加一定的隔離材料來(lái)實(shí)現(xiàn)保水的目的;對(duì)于露天礦復(fù)墾土壤重構(gòu)方法,通過(guò)對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行堆填處理和排列,以及采礦區(qū)和排土區(qū)的交替來(lái)實(shí)現(xiàn)露天礦復(fù)墾土壤重構(gòu)[7-9]。3.6礦區(qū)復(fù)墾土地利用技術(shù)

礦區(qū)土地在進(jìn)行復(fù)墾和生態(tài)重建后,可根據(jù)土壤的恢復(fù)程度和生產(chǎn)能力確定煤復(fù)墾土地的利用方向。在復(fù)墾土地利用領(lǐng)域,針對(duì)已實(shí)現(xiàn)復(fù)墾的土地,農(nóng)業(yè)種植耕地、畜牧業(yè)場(chǎng)地、林區(qū)耕地、水產(chǎn)養(yǎng)殖基地、商業(yè)用地以及建設(shè)用地是應(yīng)用的主要方向。在這些復(fù)墾后的利用方向中,包括著復(fù)墾土地地基處理技術(shù)、種植耕地復(fù)墾技術(shù)、林場(chǎng)及畜牧養(yǎng)殖場(chǎng)地復(fù)墾技術(shù)等。

四、土地復(fù)墾與生態(tài)重建未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)對(duì)土地復(fù)墾研究現(xiàn)狀及成果的歸納和總結(jié)以及相關(guān)技術(shù)的研究,我國(guó)土地復(fù)墾與生態(tài)重建在未來(lái)主要有以下發(fā)展趨勢(shì):

(1)深化研究復(fù)墾土地與生態(tài)重建理論,加大對(duì)復(fù)墾土地與生態(tài)重建理論研究與實(shí)用技術(shù)相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)復(fù)墾土地與生態(tài)重建在理論上和實(shí)踐上的綜合提高和深化。

(2)復(fù)墾土地與生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)期檢測(cè)管理系統(tǒng)的開發(fā)和研究逐漸深入,逐步實(shí)現(xiàn)復(fù)墾土地長(zhǎng)期性能及自身參數(shù)的監(jiān)控和研究,開發(fā)復(fù)墾土地與生態(tài)環(huán)境重建水平評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

(3)土地復(fù)墾與生態(tài)重建新技術(shù)的應(yīng)用研究逐步深入和推廣,包括土地的微生物復(fù)墾技術(shù)、基于VR與GIS技術(shù)的礦區(qū)復(fù)墾規(guī)劃研究等。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)土地復(fù)墾與生態(tài)重建的研究現(xiàn)狀及成果進(jìn)行了歸納和總結(jié),研究了土地復(fù)墾與生態(tài)重建的相關(guān)技術(shù),并對(duì)土地復(fù)墾與生態(tài)重建的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望,為土地復(fù)墾與生態(tài)重建的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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標(biāo)簽:土地 生態(tài) 發(fā)展

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