退化草地生态修复技术范文1
关键词生态修复;黑土区;水土流失;治理工程
中图分类号x171.1文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0317-01
东北黑土区是世界上仅有的三大黑土区之一,总面积101.85万km2,是我国重要的商品粮基地,在国民经济发展中具有重要的作用。近几十年来,严重的水土流失已成为制约该区国民经济发展的瓶颈。目前,黑龙江省黑土区水土流失面积11.20万km2,占全省总面积的25%,其中,耕地流失面积5.67万km2,占耕地面积的50%,全省已形成大型侵蚀沟16万多条。黑土地严重的水土流失,不仅给该省经济社会发展和人民生产生活带来多方面危害,而且直接威胁国家粮食安全。结合黑龙江省开展的黑土区水土流失重点治理工程项目,将生态修复和水土流失治理工程相结合,既有利于对治理工程的保护,又有利于治理工程项目区生态环境的改善,从而实现水土流失治理工程的可持续发展。
1生态修复的涵义及模式
1.1生态修复的涵义
生态修复是按照可持续发展的战略思想,切实遵循自然生态经济规律,充分利用当地的水、土、光、热、生物等自然资源,依靠大自然循环再生能力和人为干涉快速恢复植被,控制水土流失,实现人与自然和谐相处[1]。wWw.133229.cOM
1.2生态修复的2种模式
生态修复的实质是退化生态系统的修复与重建,其过程通常由人工设计和实施。退化生态系统的恢复和重建一般可采用2种模式:一种是在生态系统受损害尚未超负荷并可逆转的情况下,人类或自然干扰因素被解除后,修复可在自然过程中完成,即生态自我修复或生态自然修复;另一种是在生态系统受损害超负荷并不可逆转的情况下,仅靠自然修复不可能使退化的生态系统恢复到初始状态,必须采用人工整治措施才能恢复。因此,在进行水土保持生态修复过程中,对严重水土流失区的综合治理,其实质是采用人工整治措施的生态修复模式[2]。黑龙江省黑土区水土流失实施的生态修复是人工整治措施的生态修复模式。
2实施生态修复的技术措施
生态修复是一项复杂的系统工程,需要政府组织,全社会参与,各部门积极配合,各种措施一起实施。在采取的措施上要突出综合治理,山、水、田、林、路全面规划,工程措施、生物措施和农耕措施应因地制宜、科学配置[3]。
2.1总体规划
结合当地新农村建设的需要,制订以水土保持林为主的项目区生态修复总体规划。将山、水、田、林、路、草、村科学规划,综合治理。
2.2退耕还林还草
在坡度25°以上的耕地上实施退耕还林还草试验,推行农林复合经营模式,开展林粮、林草、林果、林药和林菌开发技术研究。
2.3封山禁牧,舍饲养畜
对过度放牧、草质退化的荒坡进行封山禁牧和舍饲养畜试验。利用围栏封育,恢复草质,提高植被覆盖率。
2.4转变生产经营方式
促进生产经营方式转变,增强农民生态意识,引导农民从传统广种薄收的粗放经营逐步向精耕细作和集约经营转变。少施化肥,增施农家肥料,种植绿肥植物,增加固氮作物品种,轮作、套作,间种、混种,通过各种措施种植绿色食品,提高单产。
2.5水土保持林优化及更新改造
利用以松改杨、切根贴膜及萌蘖更新等新技术对林带进行优化改造,以减轻林带胁地,实现资源循环再生。
2.6树种选择和配置
以乡土速生树种为主,引选新的水土保持树种,多树种搭配,以乔木为主,乔、灌、草结合;以生态效益为主,兼顾经济效益,以水土保持林为主体,水保林与农防林、用材林、薪炭林、四旁林相结合。
3结语
(1)森林植被可以使水分最有效地渗透到土壤中,有利于水土保持。而通过人工打坝造田、修谷坊、建排水拦截措施能在一定程度上有效地控制水土流失,但只能起到暂时的缓解作用,达不到根本上的治理效果[4]。
(2)通过实施生态修复,使水土流失重点治理工程项目区植被得到恢复和重建,使水土流失治理工程更稳固、更持久,蓄水保土功能增强,水土流失减轻,生态环境改善。因此,生态修复是治理水土流失的治本之策。
(3)通过实施生态修复,可保护黑龙江省珍贵黑土资源,改善黑土区农业生产条件,提高农业综合生产能力,促进农民增产增收,快速发展地区经济,保障国家粮食安全。 整理
4参考文献
退化草地生态修复技术范文2
[关键词] 草原保护 建设 推广应用
[中图分类号] S812.6 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）11-0274-01
1 草原的基本情况
库鲁斯台草原位于塔城市西南约30公里，东西长76公里，南北宽36公里，土地总面积389万亩，可利用草地面积315万亩。其中：天然放牧场25.8万亩，天然打草场45万亩，芦苇草场15万亩，是全国第二大连片平原草场，新疆第一大优质草场。是塔城市重要的农牧产品生产基地。在库鲁斯台大草原上，汇集了10余条支流的额敏河自东向西南流过，滋润着这片大草原。与塔城、裕民、额敏相邻的南湖草场，由于地势低洼平坦，额敏河经过此地流速减缓，形成了号称“地球之肾”的大片湿地。南湖草场上芦苇丛生，繁茂的水生植物和牧草引来成群飞禽走兽。每年4至6月汛期，南湖草场更是水草丰饶，一派水美、草绿、莺飞、鱼肥的醉人风光。自阿拉湖逆水而上，来南湖产卵的鲤鱼、黄鱼、东方真鳊、鲫鱼等，激流勇进，形成蔚为壮观的鱼汛。
2 草原退化的原因分析
自上世纪80年代以来，由于人为的乱开滥垦、超载过牧，库鲁斯台草原水土流失严重，湿地面积萎缩，逐渐向荒漠化发展。目前草原退化面积增加到了225%；草原沙化面积增加了2350%，一串串惊人的数字触目惊心；由于库鲁斯台草原核心区内存在着乱开荒、乱打井、乱捕鱼、乱采砂等“四乱现象”，截至目前，库鲁斯台草原内共开垦草场55万亩耕地，打了1519眼机电井，过度消耗使草原生态系统难以平衡。库鲁斯台草原的过度开发利用，已让当地的农牧民感觉到了资源耗竭和环境的危机，生态红色警报频频响起。
3 政府出台的相关保护及采取的保护措施
3.1 科学制定规划，严格组织实施。塔城地区党委政府下决心整治修复“伤痕累累”的库鲁斯台草原。退地减水、草场禁牧休牧、牧民搬迁、机电井关停等遏制草原退化的实际性行动逐步实施。县市人民政府依据自治区和地区的草原保护与建设规划，结合当前实际情况，编制本行政区域内的草原生态保护与建设规划。草原生态保护建设规划应当与土地利用总体规划、已垦草原退耕还草规划、防沙治沙规划相衔接，与牧区水利规划发展规划相协调。
3.2 库鲁斯台草原修复工作的确立了目标是近期遏制，中期恢复，远期可持续发展。“这片草原会重现碧草青青的美丽景象，‘草原丝路’的生态屏障将重现生机。”地委成立了主要领导任组长，军兵地三方组成的库鲁斯台草原修复工作领导小组，建立健全了统一协调、运行高效、职能完善、各负其责的管理机制，共同推进库鲁斯台草原修复工程。地委成立额敏河流域管理委员会，设立办公室和综合执法局，统一管理额敏河流域和库鲁斯台草原生态环境保护和治理工作中的事务。
3.3 突出建设重点，提高投资效益。国家保护与建设草原的投入，主要用于天然草原恢复与建设、退化草原治理、生态脆弱区退牧封育、已垦草原退耕还草等工程建设。要强化工程质量管理，提高资金使用效益。当前，国务院有关部门要总结天然草原恢复与建设经验，协同配合，重点推进天然草原的恢复与建设。在2016年的地委扩大会议报告中明确了今年的工作目标：完成库鲁斯台草原生态修复综合规划编制，积极争取国家和自治区项目支持，力争库鲁斯台草原湿地保护规划纳入国家湿地保护范围。尽早安排落实库鲁斯台草原区域内生产经营主体和居民搬迁有关工作。
3.4 为了灌溉库鲁斯台草原天然草原，地区实施的生态基流下泄，盆地内的六大水库均已下泄生态基流，塔城地区今年计划修建4座收洪渠首，为改下流河道生态提供了基本保障。维持了塔额盆地生态平衡的天然屏障，对新疆塔城地区经济社会发展、民生改善、环境保护起着举足轻重的作用。
4 推进草原的品种改良及推广
4.1 加快引进草原新技术和牧草新品种。科研单位要转变观念，加强技术引进与交流。当前要重点引进抗旱、耐寒牧草新品种，加强草种繁育、草原生态保护、草种和草产品加工等先进技术的引进工作。
4.2 水是库鲁斯台草原生态恢复的关键。目前，塔城地区已编制完成额敏河流域综合规划，计划实施库鲁斯台草原生态修复工程，以有效解决库鲁斯台草原资源型缺水问题，实现区域水资源优化配置。现在，额敏河流域综合规划作为实施库鲁斯台草原生态修复工程的前置条件已经通过国家相关部委的会签，上报待批。“一旦这一规划得到批复，将有力地支持库鲁斯台草原生态修复工程建设，有效保障库鲁斯台草原生态用水，减少地下水的开采量，恢复老风口生态林地下水位，进而恢复库鲁斯台草原的自然生态环境。”
4.3 为扎实推进库鲁斯台草原生态保护，配合伊犁州人大常委会做好地区库鲁斯台草原生态保护立法工作，地区决定成立《库鲁斯台草原生态保护条例》起草工作领导小组。保护库鲁斯台草原环境被塔城地委、行署提到了议事日程。在2016年1月3日召开的中共塔城地委扩大会议提出，实施库鲁斯台草原生态修复工程，恢复库鲁斯台草原的自然生态环境。该工程建成后，将有效保障库鲁斯台草原让受伤的库鲁斯台草原在“疗伤”中恢复元气。
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关键词：草原生态保护建设体系；草原生态产品；市场主体
草原是我国面积最大的陆地生态系统，面积4亿hm2，占全国国土面积的41.7%，是主要江河的发源地和水源涵养区，生态地位十分重要。加强草原生态保护与建设，是构建国家生态安全屏障的迫切需求，建国至今，我国建立了较完善的草原生态保护与建设体系。根据《全国草原保护建设利用总体规划》，到2020年将累计治理“三化”草原面积1.65亿hm2，全国60%以上的可利用草原实施禁牧、休牧和轮牧，天然草原基本实现草畜平衡，草原植被明显恢复，草原生产能力显著提高。
一、我国草原生态保护与建设的历史与现状
（一）我国草原生态保护发展历史
新中国成立后，草原建设与生态保护大致经历了三个历史时期。
第一时期是以生产为主的利用阶段。这一阶段历时较长，自新中国成立至上世纪末。受气候变化、超载过牧、开垦破坏等因素影响，这一阶段也成为我国草原严重退化的时期。到上世纪末，全国90%的草原出现不同程度退化，草原生态服务功能大幅降低，北方沙尘浮尘灾害频发，严重威胁国家生态安全。
第二时期是生产与生态保护并重的阶段。自2000年至2010年，历时十年。这一阶段国家启动了京津风沙源治理、退牧还草等一系列草原生态保护与建设工程，通过围栏封育和补播改良等措施，保护和修复草原生态。通过《草原法》（2003）的修订实施，草原禁牧、草畜平衡、基本草原保护等草原生态保护重大制度以法律形式得到确立。
第三阶段是以生态优先的阶段。以2011年国务院印发的《国务院关于促进牧区又快又好发展的若干意见》为标志，明确提出草原牧区发展“生产生态有机结合、生态优先”的基本方针，草原生态保护地位得以进一步明确和提升。同年，国家在主要草原牧区省份全面建立草原生态保护补助奖励机制。这一时期草原生态文明体制初步建立，生态优先的草原建设基本方针成为新常态。
（二）我国草原生态建设与保护体系发展现状
1.法律法规体系
1985年，《草原法》颁布实施，标志着我国草原管理进入了有法可依的新阶段。2000年以后，政府制定了一系列对草原管理有重要影响的法律法规、政策文件和发展规划。目前草原管理已初步形成1部法律、1部司法解释、1部行政法规、13部省级地方性法规、5部农业部规章和10余部地方政府规章组成的草原法律法规体系。1部法律即《中华人民共和国草原法》，1部司法解释即《最高人民法院关于审理破坏草原资源刑事案件应用法律若干问题的解释》，1部行政法规即《中华人民共和国草原防火条例》。此外，自2003年以来，内蒙古、黑龙江、四川、宁夏、、甘肃、青海、陕西、新疆等9个省区先后颁布了13部地方性法规。
2.工程项目体系
自上世纪90年代起，政府开始关注草原牧区的生态保护和建设工作，尤其在2000年以后，政府投资的草原保护与建设资金剧增，先后在草原牧区实施了天然草原植被恢复与建设、退牧还草、退耕还林还草、京津风沙源治理等工程项目。2015年我国落实草原保护建设资金208.4亿元，其中重大生态工程项目投资30.8亿元，草原植被综合覆盖度较上年提高0.4%。为了实现2020年植被综合覆盖度达56%的目标，预计未来5年，中央财政草原保护建设费用投入将超过1000亿。
自2011年起，中央在、内蒙古、新疆等8省区和新疆生产建设兵团等地实施草原生态保护补助奖励政策。2012年，扩大覆盖到13省区所有牧区和半牧区县，项目内容包括禁牧补助、草畜平衡奖励、牧草良种补贴、牧民生产资料综合补贴和绩效考核奖励。2011-2015年，中央财政累计投入补奖资金775.64亿元，实施草原禁牧面积12.33亿亩。2014年，中央投资3亿元在南方十省区启动实施“南方现代草地畜牧业推进行动”，开展南方地区草地资源化利用，发展牛羊产业。2015年，草牧业试验试点政策出台，中央对草种基地建设、人工草地建植、天然草地改良、草产品生产加工和金融服务等方面进行扶持，提升草牧业发展水平。这一系列政策围绕基本方针，相互衔接、相互配合，形成了新时期我国草原保护建设的政策体系，被称为“草原新政”。
3.技术体系
草原生态建设与保护依托的主要技术体系包括草原退化监测技术与草原改良技术体系等。
草原退化监测技术体系主要利用3s技术结合地面调查方法，获取草原植被状况信息。农业部自2000年开始启动全国草原资源与生态监测工作，制定了《草原与生态监测技术规程》，开展了示范监测工作。2003年成立草原监理中心，目前已建立部级地面监测站点140个。近年来持续开展草原监测工作，草原监测的内容主要有：草原生产力监测，预报合理载畜量；草原鼠虫害及火灾监测预警；草原生态工程效益监测等。
四、草原生态建设与保护体系发展对策
（一）培育草原生态保护市场主体，实现草原生态经济可持续发展
2015年9月18日，中共中央、国务院明确提出了培育环境治理和生态保护市场主体的改革举措。政府需强化利益调节机制，借助价格、税收、信贷、补偿等经济杠杆，吸引市场主体参与草原生态保护与修复，培育一批草原生态建设与保护的龙头企业，这些龙头企业与农牧民通过草原承包经营权流转、租赁等形式的合作，而国家通过规范、监督企业对草原生态的保护和建设行为，形成“政府+龙头企业+农牧民”共同参与的模式，实现草原生态经济可持续发展。在草原生态建设保护中可以创建多种机制，将政府目标与市场主体行为结合，国家提供资金补助，企业按期完成治理目标。市场主体发展产业，形成利用和保护草原的产业链。
（二）创新金融政策，建立草原承包经营权流转抵押的金融体系
草原承包经营权是指单位或个人有权通过承包经营的方式依法在所承包的草原上从事畜牧业生产并对所承包的草原享有占有、使用和收益的权利。农业部于2015年开始实施草原确权承包登记工作，为草原承包经营权的流转提供了基础。目前草原承包经营权流转的方式有出租、转让、抵押贷款等。建立草原承包经营权流转、抵押、拍卖的金融体系，加大金融部门对草原生态经济系统的投人力度，以草原的所有权或使用权作为抵押物向金融机构借款，可增加市场主体进入草原生态建设与保护的积极生。
（三）加强政府监管，建立对草原生态保护市场主体的监管制度
除了与耕地等其他类型的土地承包经营权具有共同的属性外，草原承包经营权还要承担与其权利相对应的合理利用草原并保护草原生态环境的义务，草原承包经营权人在草原从事生产经营活动的同时，还要承担保护草原生态环境的义务。政府应当根据草原的地理条件、生态状况，对其用途、利用方式、利用条件等作出科学的评估和规划，吸纳第三方对市场主体的草原经营项目进行定期评估，在激励的同时约束监管企业及农牧民对草原的保护与利用。
（四）加强草原生态文明宣传，提高草原牧区群众参与监督意识
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垃圾是城市的必然产物。在众多的垃圾处理方法中，卫生填埋法较为简便、经济。随着城市规模的扩大，填埋场进入城区的范围，直接影响城市的美观，尤其是垃圾填埋后腐烂分解产生的填埋气（如甲中国的土地中只有14%是适耕地，而人均耕地只有0.106hm2，远低于世界平均水平的0.236hm2(Lin＆Ho，2003)。近十年，随着经济的发展，矿山大规模开采、固体废弃物填埋等占用了大量土地，使得中国的适耕地越来越少，特别是矿山开采活动不但占用和破坏大量土地，而且在矿山开采和开采之后的长时间内还会通过粉尘、潜在的酸性废水排放、地表径流、滑坡、塌陷等过程再次污染及破坏土地，并使周边环境不断恶化(Wong，2003;白中科等，2006)。矿区水土一旦遭受污染破坏，其治理难度大、费用高、环境恢复时间长，甚至还会带来一系列社会问题。因此，矿区生态环境的修复是采矿业可持续发展中必不可少的一项任务。
矿山废弃地是一类特殊的退化生态系统，由于人为的巨大干扰，超出了原有生态系统的修复容限。根据其形成原因及组成，矿山废弃地可以分为四大类，其中修复难度较大的包括精矿筛选后剩余岩石碎块和低品味矿石堆积而成的废石堆、剥离物压占的陡坡排岩场/排土场、尾矿砂形成的尾矿库以及矸石堆积的矸石山(胡振琪等，2003;Li，2006)。从20世纪70年代开始矿山复垦工作以来，国内外开展了大量的修复研究与实践工作，针对不同种类废弃地的不同退化机制和性质，采取的修复及重建措施也不相同(Marrs＆Bradshaw，1982;Lietal．，2000;胡振琪等，2003;白中科等，2006)。本文在总结这些研究的基础上，着重对矿山废弃地生态修复中的基质改良和植被重建技术进行了分析，以期为今后矿山废弃地的生态修复提供参考。
1生态恢复与生态重建内涵
当生态系统在外界因素的干扰下，其结构和功能发生位移，原有的平衡被打破，系统的结构和功能发生变化而形成破坏性波动或恶性循环后，该生态系统则成为一类退化生态系统或受损生态系统。对于那些破坏强度大，系统自然功能基本丧失的退化生态系统来说，需要在人为干预或辅助下使其结构和功能逐渐恢复完善而达到一种新的平衡。对于退化生态系统的这种人工干预就称之为生态修复(ec-ologicalremediation)、生态恢复(ecologicalrestora-tion)或生态重建(ecologicalreconstruction)。最早的生态恢复工作始于1935年，在Leppold指导下，在美国Madison一块废弃地及威斯康星河沙滩海岸附近的另一块废弃地上开展了恢复工作，经过多年努力后成功创造了今天的威斯康星大学种植园景观和生态中心，这使得人们认识到，把过度放牧、侵蚀等致损因素造成的废弃地恢复到草原、森林在理论上和技术上都是可能的(米文宝和谢应忠，2006)。进入20世纪70年代后，对于退化生态系统的生态恢复研究逐渐发展起来，1973年3月，在美国弗吉尼亚理工大学召开了题为“受害生态系统的恢复”国际会议，第一次专门讨论了受害生态系统的恢复和重建等重要的生态学问题(Jordanetal．，1987)。1980年在Cairns主编的《受损生态系统的恢复过程》一书中将生态恢复定义为:恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状态的管理与操作过程，即重建与该系统干扰前的结构与功能有关的物理、化学和生物特征。然而这一概念过分强调了恢复(restoration)，而对重建(reconstruction)一个新的生态系统未给予足够重视(米文宝和谢应忠，2006)。
实际上，要想将一个受损的生态系统恢复到原来未受干扰前的状态是不可能的。Bradshaw(2000)在回顾美国“生态恢复”(ecologicalreclamation)的历史时指出，生态系统的重要性是要强调生物多样性、永久性、自我持续性和植被演替性。对于退化生态系统的恢复应该是在人为干预或辅助下通过修复、改建、重建、复垦和再植等各种措施促使退化生态系统结构和功能不断完善，最终达到另一个生态平衡状态。1995年，美国生态恢复学会提出，恢复是一个概括性的术语，包含了改建(rehabilitation)、重建(reconstruction)、改造(reclamation)、再植(reve-getation)等含义。生态重建(reconstruction)并不意味着在所有场合下恢复原有的生态系统，生态恢复的关键是恢复生态系统必要的结构和功能，并使系统能够自我维持和平衡(李永庚和蒋高明，2004)。因此，生态系统的恢复不仅仅是简单地恢复几种植物或将裸地覆盖，它还至少应包括以下三方面:1)土壤养分积累与生物地球化学循环，包括对养分的滞留与损失、土壤的化学过程、有机物质的合成与降解等(Schaaf，2001);2)生物多样性的恢复，包括生物种类与功能是否达到开矿前或邻近自然景观的水平;3)植被演替方向与生态系统的自我维持能力(Bell，2001)。因此，生态恢复与重建不再是一个静态的概念，它是随着人们对退化生态系统研究的深入而不断完善和发展的。现代生态恢复与重建不仅包括退化生态系统结构、功能和生态学潜力的恢复与提高，而且包括人们依据生态学原理，使退化生态系统的物质、能量和信息流发生改变，形成更为优化的自然-经济-社会复合生态系统(米文宝和谢应忠，2006)。随着研究及认识的不断深入，生态恢复、生态重建的内涵将不断得到扩展和完善，其所包含的内容也将更深广。
2矿山废弃地生态环境退化特征
矿山废弃地是一类特殊的退化生态系统，在矿山开采时，矿山废弃地原有的生态系统遭到破坏，主要的生态问题表现为:表土层破坏，土壤基质物理结构不良、水分缺乏，持水保肥能力差，导致缺乏植物能够自然生根和伸展的介质;极端贫瘠，氮、磷、钾及有机质等营养物质不足或是养分不平衡;存在限制植物生长的物质，如重金属等有毒有害物质含量过高，影响植物各种代谢途径;极端pH值或盐碱化等生境条件，影响植物的定居;生物数量和生物种类的减少或丧失，给矿区废弃地恢复带来了更加不利的影响(Leisman，1957;Cornwell＆Jackson，1968;Li，2006)。针对矿山废弃地以上退化特征及其极端的立地条件，开展生态修复与重建的首要问题是进行矿区废弃地的基质改良。
3矿山废弃地基质改良技术
3.1表土覆盖技术
地表物质是植物生长的介质，植物生长立地条件的好坏，在很大程度上取决于地表性质。一般认为，回填表土是一种常用且最为有效的措施。表土是当地物种的重要种子库，它为植被恢复提供了重要种源。同时也保证了根区土壤的高质量，包括良好的土壤结构，较高的养分与水分含量等，还包含有较多的微生物与微小动物群落(Bell，2001)。卞正富和张国良(1999)以开滦矿区为实验点，进行了研究，结果表明，通过条带式覆土或全面覆土对矸石酸性的控制好于穴植覆土。Barth(1998)认为，覆土越厚越好，这样可以避免根系穿透薄薄的表土层而扎进有毒的矿土中。但是，覆土越厚，工作量越大，费用越高，而且在超过覆土厚度一定范围后，修复效果增长反而不显著。Holmes和Richardson(1999)研究表明，覆盖10cm厚的表土能使植物的盖度从20%上升到75%，覆盖30cm土层，植物盖度上升到90%，但这两种深度的表土对提高植物密度方面没有明显差异，甚至在播种18个月后，浅表土(10cm)上的植物密度要高于深表土(30cm)。Redente等(1997)在一个煤矿地比较了4个厚度(15、30、45、60cm)的表土后，发现覆盖15cm即可以取得较好的恢复效果。因此，表土的覆盖可以选择10～15cm厚度，而且应该依据种植的植物类型进行调整。回填表土所产生的改土和修复效果比较显著，但回填表土也存在较大的局限性，主要因为此项工程涉及到表土的采集、存放、二次倒土等大量工程，所需费用很高、管理不便，而且我国大部分矿区在山区，土源较少，多年采矿后取土也越来越困难，不少矿区已无土可取，一些矿山企业甚至花费巨资进行异地熟土覆盖(彭建等，2005)。这种做法既解决不了矿山长期使用土源问题，又破坏我国宝贵的耕地资源。因此，回填表土和异地熟土覆盖的基质改良方法只能在条件允许的矿区适用，在土源短缺的矿区，应该选择其他行之有效的基质改良措施。#p#分页标题#e#
3.2物理、化学基质改良技术
在废弃地恢复中通过克服一些物理因子的不足，如挖松紧实的土壤、进行矿地深耕、整理土壤表面等措施来改善矿区土壤环境也常在复垦实践中应用(Smith＆Bradshaw，1979)。研究表明，矿地恢复后的作物产量与翻耕深度呈良好的线性关系(夏汉平和蔡锡安，2002)。如果废弃地pH值过高或过低时，可以向其中添加化学物质进行中和。在碱性较大的矿区，可以投加FeSO4、硫磺、石膏和硫酸等;在酸度较大的矿区，施用石灰可以有效地提高pH值。胡宏伟等(1999)在Pb/Zn尾矿废弃地上铺盖厚约20cm垃圾与20kg•m－2石灰石，不但提高了尾矿pH值、降低了电导率，而且较有效地防止了下层尾矿的酸化，植物生长也较好。Ye等(1999)观测到，施用160kg•hm－2石灰能使基质的pH值从2.4上升至7左右。但是，这一改良措施只能在一段时间内有效。因为所添加的石灰量是根据土壤的有效酸度计算的，并未考虑潜在酸度和未风化的硫铁矿的进一步氧化(Schaaf，2001;夏汉平和蔡锡安，2002)。由于大部分矿山废弃地土壤物质中缺乏有机质、氮、磷等植物所需的营养物质，这就需要在矿山废弃地修复中不断添加肥料(Marrs＆Bradshaw，1982)。研究表明，矿地恢复初期，施肥能显著提高植被的覆盖度，特别是在无表土覆盖的矿地。Ye等(2001)观测到，每公顷施用80t以上的石灰配合施用100t有机肥，不仅显著降低土壤酸度、电导率和Pb、Zn的有效性，而且有效促进植物萌发，并使生物产量达最大值。然而，化肥的效果只是短期的，停止施肥后，植被覆盖度、物种数和生物量都会显著下降。可见，采用物理或化学措施进行矿地基质改良需要长期的人力、物力投入，较难管理，效果持续时间短。
3.3生物改良技术
在矿地的基质修复中也常用到一些生物改良措施，如向矿地引入一些生物和微生物(蚯蚓、藻类等)(Buttetal．，1993)。有研究发现，蚯蚓对土壤的机械翻动起到疏松、拌和土壤的效应，改善了土壤结构、通气性和透水性，使土壤迅速熟化;同时其排出的粪便，不但含有丰富的有机质和微生物群落，而且具有很好的团粒结构，保水保肥能力强，能有效促进植物生长发育(Curry，1998)。复垦时种植一些生命力强、根系发达的绿肥植物如紫花苜蓿、草木樨、三叶草等也可以起到熟化、改良土壤的作用(邹晓锦等，2008)。绿肥植物根系发达，主根深长2～3m，根部具有根瘤菌，根系腐烂后对土壤有胶结和团聚作用，改善了矿地基质的结构和肥力。如今，接种菌剂技术也应用在矿山废弃地的基质改良中，由于菌根真菌的活动增加了活性微生物菌群，改善了根际周围的微生态环境，可以明显提高复垦造林的成活率。有研究表明，应用菌根技术的试验区内植被品种的发芽、成活和生长效果都明显好于对照处理(边仕民，2004)。Noyd等(1996)把菌根真菌根内球囊酶(Glomusintradices)和近明球囊霉(G.claroi-deum)接种到牧草上，成功地恢复了矿渣地的植被，达到了修复和复垦的目的。虽然生物措施对改善矿山废弃地土壤环境有效，但这种效果较缓慢，特别是在极端贫瘠、恶劣的矿区。
3.4城市固体废弃物人工基质改良技术
风干污泥中氮(以N元素计)、磷(以P2O5计)、钾(以K2O计)的平均含量为4.71%、4.1%、1.5%，远远高于牛羊粪，单纯从养分含量来看污泥相当于一种养分含量颇高的有机肥料(陈萍丽和赵秀兰，2006)。研究表明，在草地上施用污泥后土壤中的许多营养元素的含量均有显著提高，牧草产量大大增加，覆盖在草地上的污泥还可有效防止土壤侵蚀和水土流失。粉煤灰是热电厂采用燃煤生产电力过程中排放的一种粘土类火山灰质材料，主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃尽炭组成，一般pH高达12，与石灰一样可以起到钝化污泥中重金属及杀死病原菌的作用，而且粉煤灰中含有大量Ca、Si、B等微量营养元素(杨剑虹等，1997;Mitsunoetal．，2001)。将粉煤灰用作土壤改良剂可有效改变土壤质地、增加土壤持水能力、提高土壤pH值和增加土壤肥力(Carl-son＆Adriano，1993;彭建等，2005)。研究发现，将污泥等固体废弃物基质用于矿山废弃地修复时，随着污泥施用量的增加，废弃地中有机质含量会累积和提高，理化性质也发生明显的变化，通常为正相关变化，水土流失量也减少(Lietal．，2000)。广西省苹果铝土矿以选矿泥浆尾矿滤饼为主，添加适量粉煤灰，通过大豆培肥后用做采空区复垦工程中的修复基质，经过1年的培肥熟化期即可种植农作物，其产量可达到或超过当地农作物的水平，有效地解决了该矿区复垦土源不足的难题(罗秀光和马少健，2000)。因此，从环境建设的可持续发展出发，利用不同废弃物相互间互补的理化性质，将其合理配比，综合利用，使之成为适宜于植物生长的新型种植基质———“新土源”。将这种“新土源”用于矿山废弃地复垦，能迅速有效地提高矿山废弃地有机质、养分含量，提高植物的成活率和覆盖度，有利于迅速有效地恢复矿区植被，提高矿山废弃地土壤中微生物的活性，从而有效防止水土流失。同时它还避开了食物链，不会影响到人体的健康，具有良好的环境、生态、社会和经济多方面的综合效益。
4矿山废弃地修复中植被的再建
4.1植被自然演替模式
采矿活动过程中，矿区原有的植物群落被严重或完全破坏，据统计，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万hm2，破坏草地面积为263万hm2(彭建等，2005)。虽然在废弃矿地自然演替过程中，某些耐性物种会逐渐侵入而实现植物定居，但这个过程是缓慢的(Dobsonetal．，1997;Bradshaw，2000)。如图1所示，排土场从裸地恢复到原来的植被至少需要20～30年，特别是进入羊草杂类草阶段非常困难(孙铁珩和姜凤岐，1996)。而对于一些立地条件极为恶劣的采矿废弃地，如铁矿排岩场、铁矿尾矿库等，如果不进行人工种植，其自然恢复过程会更长，甚至需要上百年时间(Anthony，1997;Brad-shaw，2000)。因此，矿山废弃地生态环境恢复与重建的关键是在正确评价废弃地类型和特征的基础上进行植被的恢复与重建，进而使生态系统实现自行恢复并达到良性循环。
4.2植物种类的选择
由于矿山废弃地立地条件极为恶劣，用于矿地恢复的植物通常应该选择抗逆性强(对干旱、潮湿、瘠薄、盐碱、酸害、毒害、病虫害等立地因子具有较强的忍耐能力)、茎冠和根系发育好、生长迅速、成活率高、改土效果好和生态功能明显的种类。禾草与豆科植物往往是首选物种，因为这两类植物大多有顽强的生命力和耐贫瘠能力，生长迅速，而且后者能固氮(Berdusco＆O’Brien，1999;陈志彪等，2002)。在禾本科植物中，狗牙根(Cynodondactylon)是被用得最早、最频和最广泛的物种之一。不过，Holmes和Richardson(1999)发现，狗牙根在人工模拟的采矿地应用效果不佳。黑麦草通常是一种多年生的适应性强的草类，生长迅速，对重金属Cu、Zn、Pb、Cd、和Ni有较强的吸收能力，其根系发达，有利于克服废弃地的干旱胁迫，因此在早期矿山废弃地植物修复中被广泛应用(Dijkshoormetal．，1979)。束文圣等(2000)研究发现，双穗雀稗(Paspalumdis-tichum)等重金属耐性植物在轻度改良的Pb/Zn尾矿上能够成功定居。近几年发现，香根草(Vetiveriazizanioides)和百喜草(Paspalumnotatum)对酸、贫瘠和重金属都有很强的抗性，适合用于矿山废弃地植被再建(夏汉平和蔡锡安，2002)。其中，香根草根系发达，还可以有效控制和防止土壤侵蚀和滑坡，对土壤盐度、Na、Al、Mn和重金属(As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Hg、Se和Cu)都具有极强的耐受能力(Yangetal．，2003)。代宏文和周连碧(2002)在铜陵Cu矿粗砂尾矿库边坡种植香根草等植物，植株长势好，覆盖度高，种植4个月后的植被总覆盖度达到95%以上。由于香根草适应性强，生长快，能有效改善种植地的微域生态环境，从而促进其他植物的生长，加速了采石场和其他矿山植被的恢复(方长久和张国发，2003)。但由于香根草属暖季型草，不适合北方较寒冷地区生长(可抗最低温度为－15.9℃)，目前在北方地区矿山废弃地修复中还没有应用实例。在豆科植物方面，Holmes和Richardson(1999)认为，首先应撒播非侵入性的、生长迅速的1年生乡土豆科植物。目前，一些草本豆科植物如三叶草(Trifolium)、胡枝子(Lespedeza)、沙打旺(Astragalusadsurgens)和草木樨(Melilotussuaveolens)等在全球很多矿地被广泛采用，大多取得良好的恢复效果。一些木本豆科植物如金合欢(Acacia)、胡枝子(Lespedezathunbergi)等也被广泛应用。另外，沙棘(Hippophaerhamnoides)虽不是豆科植物，但由于其有固氮能力，而且根系庞大，能固土护坡，涵养水源，已被中国政府列入改善生态环境的首选植物和先锋树种。一般矿地恢复过程中采用将豆科与非豆科植物进行间种，这样非豆科植物被促进生长的效果十分明显。因为植物通过共生固氮所获得的氮素是有机氮，与无机氮相比具有有效期长、易积累、又可通过微生物矿化转化成无机氮缓慢释放、易被植物吸收等优点。因此对于养分缺乏，特别是缺氮的矿地，豆科植物的种植尤为重要(Dobsonetal．，1997;杨修和高林，2001)。禾草与豆科的草本植物往往只是矿山退化生态系统恢复过程中的先锋种。根据植物群落学原理，物种多样性是生态系统稳定的基础。因此，在矿区生态重建中，使用混合种，特别是将乔、灌、草、藤多层配置结合起来进行恢复的效果要比单一种或少数几个种的效果好(张翠玲等，1999;夏汉平和蔡锡安，2002)。#p#分页标题#e#
4.3植物的修复作用
一般认为，植物修复主要是指对矿区土壤基质中重金属和某些有机化合物的净化作用，包括植物吸收(phytoextraction)、植物挥发(phytovolatiliza-tion)、植物降解(phytodegradation)和植物固定(phytostabilization)四方面(Chu＆Bradshaw，1996;Hutchinsonetal．，2001)。对于不同的矿山废弃地，根据其土壤基质污染程度、重金属种类，所选择的修复植物种类和修复机理是不同的(黄铭洪等，2001)。研究发现，在Pb/Zn尾矿上定居的雀稗(Paspalumthunbergii)、双穗雀稗(P.distichum)、黄花稔(Siderhombifolia)和银合欢(Leucaenaglauca)对Pb的吸收表现出不同模式:雀稗所吸收的Pb大部分被滞留在根部，使之较少影响地上部茎叶的光合作用及生长，从而使植物对重金属Pb更具耐性;双穗雀稗和黄花稔所吸收的Pb较多地被转移到便于收获移走的地上部分，因而具有较大的修复潜力;木本植物银合欢所吸收的Pb80%以上是积累在根、茎的皮和木质部分及枝条部分，只有15%左右分布在叶片中(张志权和黄铭洪，2001)。束文胜和张志权(2001)研究发现，鸭跖草(Commelinacommunis)是Cu的超富集植物，可用于Cu污染矿区土壤的植物修复与重建。杨肖娥等(2002)在浙江Pb/Zn矿区发现一种新的具有耐Zn特性的Pb富集植物———东南景天(SedumalfrediiHance)。薛生国等(2003)对湘潭Mn矿污染区的植物和土壤进行了野外调查，发现商陆科植物商陆(Phytolaccaacinosa)对Mn具有明显的超富集特性，叶片内Mn含量高达19299mg•kg－1。香根草不但生物量大，根系发达，对Cd的吸收能力也很强，在Cd浓度仅为0.33mg•kg－1的土壤上，能吸收218gCd•hm－2，因此，可用于修复Cd污染严重的矿区(Truong，1999;Chenetal．，2000)。另外，研究还发现，有一类植物虽然对重金属没有富集作用，但具有较强的耐受性，可以在重金属含量很高的土壤和水体中生长，其地上部分能保持较低并相对恒定的重金属浓度。节节草、狗牙根、营草、白茅等能在As、Sb、Zn、Cd等复合污染的土层中生长良好，可作为长江流域矿山废弃地植被恢复的先锋植物(宋书巧和周永章，2001)。研究发现，有近200种植物能够在不同类型的尾矿库上自然定居，对不同重金属表现出一定的耐受能力。
总之，在矿山废弃地修复中植被的作用是多方面的，植被的生长可加快废弃地碎岩及尾矿砂的风化进程，修复矿区受污染土壤，有效遏制水土流失，使矿区植被的立地条件逐步得到改善，利于其他植被的自然定居，同时还能有效阻滞矿区飞扬的矿尘，改善局域生态小环境，使生态功能遭到破坏的矿山废弃地能够最终实现自我修复，并逐渐达到一种新的生态平衡。
5结语
矿山开采带来的环境问题是生态修复研究中的一项难题，也是制约社会、经济可持续发展的一个障碍因素。对于矿山废弃地的修复多数是在矿山开采结束，废弃地闲置多年且生态环境问题极为严重后才开始。这样不但加大了修复难度，而且所需费用也成倍增长，恢复时间加长，修复效果也较边开采边修复的效果差，而且在矿山废弃地开采及废置的较长时间段内，尾矿尘、采矿废水、废渣对周边环境已经产生了很大的影响，污染范围和破坏程度均发生了扩展。因此，对于矿山废弃地的生态修复应该从源头开始，在制定矿产开采计划的同时就应该对矿山环境可能遭受到的破坏程度进行评估，并制定相应的修复方案。目前，虽然没有明确的法律规定，但这是矿产资源可持续发展的必然趋势。在今后矿山废弃地生态修复工作中，还应该特别加强以下研究:
(1)矿山废弃地生态修复或重建是一项长期持久的工程，不但需要在矿山开采之前就考虑好矿山开采后的修复方向，即修复目的的明确性，并在开采时对表土、植物种子库进行收集和保存，以便在开采后合理利用。同时还应该在矿山开采时对一些破坏强度不大的地区进行保护，制定边开采边恢复的计划，这样就会减小矿山开采后修复的难度，同时降低矿山开采后对周边地区造成的污染、破坏程度和影响范围。而且，在矿山废弃地生态重建过程中除了对植物的研究外，还应该开展矿区动物的研究。到目前为止，对于无脊椎动物在矿区生态恢复中的作用以及恢复后期对于大型动物的潜在影响目前还未见报道。
退化草地生态修复技术范文5
新中国成立70年来，山西省林草事业发生了翻天覆地的变化，林草工作在攻坚克难绿化三晋、久久为功修复生态中发挥了至关重要的决定性作用。特别是近年来，林草工作紧紧围绕“塑造表里山河生态美好壮丽形象”战略目标，大规模推进国土绿化，全方位筑牢生态屏障，精准化实施生态扶贫，努力让表里山河“美起来”、政策机制“活起来”、农民群众“富起来”，开启了山水林田湖草系统治理的新篇章。
国土绿化成效显著
古代的山西是森林茂密之地，但由于历史和战乱，到1949年全省仅残存森林551万亩，森林覆盖率为2.4%。新中国成立以来，历届省委、省政府带领全省人民坚持不懈绿化三晋，持之以恒修复生态，林草事业全面发展。特别是党的十八大以来，我省着眼改善生态环境、建设美丽山西、促进转型发展、决胜全面小康大局，出台了《太行山吕梁山生态系统保护和修复重大工程总体方案》，启动实施了“两山”生态修复工程，创新“十大机制”，谋划“十大工程”，推进山水林田湖草综合治理。围绕生态修复机制创新试验区、山水林田湖草系统治理试验区、“一圈一带”生态修复先导区、生态保护修复助推脱贫攻坚先导区“四大定位”，将80%以上造林任务安排到吕梁山生态脆弱区、环京津冀生态屏障区、重要水源地植被恢复区和通道沿线绿化区等生态环境最为脆弱、治理任务最为艰巨、群众期待最为迫切的“四大区域”，全流域布局，按山系治理，整区域推进。“两山”工程已经成为统领全省林草生态建设的重要抓手。全省完成通道绿化2.1万公里，沿线荒山造林88万亩，建成2个国家森林城市、42个省级林业生态县，绿化村庄1753个。森林面积4816万亩，与新中国成立之初相比增加4265万亩；
森林覆盖率20.5%，与新中国成立之初相比提高了18.1个百分点。2016年森林生态总价值为3172.64亿元。《2017年全国生态气象公报》显示，2000年-2017年山西的植被生态质量改善在全国最快。
生态产业富民增收
70年来，全省人民依靠林草、发展产业，努力使更多绿水青山转变成金山银山，开辟了群众依靠林草产业增收的新渠道。从启动红枣、核桃等传统干果经济林产业提质增效，到创新“小灌木大产业”发展思路，大力发展连翘、沙棘等特色经济林，都体现出了厚积薄发、兴林富民的坚强决心。在大力发展传统干果经济林，努力做强叫响“山西红枣”“山西核桃”等优质品牌的同时，充分发挥沙棘、连翘等灌木经济林丰富优势，鼓励开展经济林经营权流转，推行“企业+合作社+技术服务队+农户”模式，通过对低质低效干果经济林和野生灌木林经济改造提升，增加农民收入。传统经济林和特色经济林年产量182.96万吨，产值达95亿元。紧紧围绕全省打造“黄河之魂、长城博览、大美太行”三大旅游板块，编制完成《山西省森林康养产业发展总体规划纲要》，推进文化、旅游和康养的融合发展，努力让生态优势转变为经济优势，生态美、百姓富正在成为群众看得见、摸得着的获得感。
生态扶贫全国样板
坚持把治理生态、改善环境的过程作为贫困群众增收致富的过程，在脱贫攻坚战役中走出了“山西路径”，特别是在推进造林合作社扶贫机制上取得了较大突破，成为全国生态扶贫的样板示范。从“在一个战场打赢生态治理与脱贫攻坚两场战役”目标的提出，到启动实施以合作社为主的生态扶贫“五大项目”，到扩大合作社参与的范围，推进贫困社员逐步由“平面参与”转变为“立体增收”，体现了立足生态、心系贫困，致力打造实现“生态生计良性互动、增绿增收互促双赢”的坚强决心。2017年-2018年连续两年惠及贫困人口达到52万左右。国家林草局、国家发展改革委等部门在我省召开现场会，推广我省生态扶贫经验。
依法保护严守红线
全省依法治林、保护生态，有效确保了森林资源的安全，特别是在立法保护上取得了较大突破，初步形成了林业和草原保护法律法规体系。从出台封山禁牧办法实施条例、制定永久性生态公益林保护条例，到规范省级公益林界定办法，划定并严守涉林生态红线，都体现着依法治林、依法保护的理念。全省5600万亩永久性生态公益林得到依法保护。林火视频监控系统广泛应用实现音频视频实时传输，林业有害生物监测预警、检疫御灾和防治减灾三大体系初步建成。
深化改革激发活力
坚持深化改革、推进发展，稳步推进林草事业改革取得明显成效，特别是在国有林场改革上取得了较大突破，解决了国有林场做先导、全省林草上水平的问题。从“三减三增三加强”措施落地见效，到保护生态、保障民生的“双目标”机制运行，体现了坚定走好现代林区、美丽林区道路的执着信念。通过改革，实现了林场瘦身、财政减压、管理高效的目标。特别是省直林局108个国有林场实现了由弱到强、由疲到兴的历史蜕变。在推进生态修复保护、创新国土绿化机制上取得了较大突破，开创了以机制创新推动三晋大地绿化美化的新篇章。从依靠广大农民投义务工和积累工，到建立了以工补林、以煤换林、煤炭工业可持续发展基金、矿山环境恢复保证金制度，到探索开发式、购买式、置换式等造林绿化新机制，体现出了勇于创新、积极探索、敢为人先的实践精神。全省先后涌现出太原市开发式造林、大宁县购买式造林、黑茶林局合作式造林等典型示范，形成了全社会办林业、全民搞绿化的良好氛围。
注重经营提升效益
坚持强化经营、注重质量，森林质量提升取得明显成效，特别是在退化林分改造上有了较大突破，初步解决了修复单层低效林、建设复层混交林的问题。从20多年前就开始探索的“小老杨”纯林改造，到依托中央财政森林抚育补贴项目，推进中近熟林可持续经营和中幼林抚育，开展灌木林改造，到中德森林可持续经营技术示范林场建设，体现出了推进高质量发展的理念。总结探索出的“小老杨”纯林改造退化林修复模式，正在使晋西北杨树林局600多万亩退化林，成为具有多树种混交的沙区生态稳定系统，为全国退化林改造提供了样板经验，作出了积极贡献。
依靠科技创新驱动
70年来，坚持科学态度，讲求科学方法，因地制宜，大力推广先进适用技术。全省累计攻关完成林业科技成果325项，获得省级科技进步一等奖12项。建成油松、落叶松等树种的优良无性系种子园和母树林，审定认定215个部级和省级林木良种。在晋北晋西北风沙区，全面推行针阔混交、乔灌搭配、灌草结合的生态修复方式，加快建设以樟子松、柠条、沙棘为主的防风固沙体系；
在吕梁山生态脆弱区，采取山水田林湖相互配套、综合治理的办法，推动林路、林水、林苗、林田一体化发展；
在太行山区，大力推行径流整地、石片保墒、容器苗造林等抗旱造林技术；
在采煤沉陷区，实行工程措施和生物措施相结合；
在盐碱滩涂，采用挖沟排碱、客土抗碱、打井洗碱等办法；
在干果经济林发展区域，全面推广红枣搭雨棚防裂果、核桃综合丰产、仁用杏抗晚霜等技术，实现了科学造林、集约造林、高效造林，促进了林业提质增效升级。
保护意识深入人心
坚持依法推进野生动植物保护，有效地维护了生物多样性生态系统的健康稳定，特别是在优化保护野生动物栖息地环境上取得了突破。从出台《山西省野生动物保护法实施办法》，开展全省野生动植物资源调查，到历山混沟原始森林科考，加强自然保护地建设，坚持按照“多桥梁多隧道、少挖土少垫方”原则，严格审批审核占用林地项目，体现出坚持人与自然和谐共生的理念。目前，全省各类自然保护地269处。
林草投资多元多样
70年来，坚持政府主导、社会参与，林草投资逐步实现多元化多渠道融资，特别是在投融资机制上取得了较大突破，建立财政资金、金融股资金、社会资金融合的多元化投资体系。从组建成立林业投资管理集团公司，到成立林业产业公司、森林康养公司、林草科技服务中心和林业工程技术中心等，启动林草ppp项目，都体现了整合财政资金，发挥市场作用，撬动社会和金融资本参与投资的思路和理念。目前，全省通过ppp项目已在财政部入库，初步融资89亿元，用于推动退耕还林、生态扶贫、提质增效等项目实施。
退化草地生态修复技术范文6
关键词 ：香根草 水土保持 生态修复 破碎结构
1、东川基本情况
东川区位于云南高原昆明北部，地理坐标：东经102°48′～103°19′，北纬25°47′～26°33′，东邻会泽，南倚寻甸，西与禄劝毗连，北与四川省会东县隔金沙江对峙，南北长84.6km，东西宽51.2km。区政府所在地新村，是东川区的政治、经济、文化、商业中心。东川属高原山区，地形陡峻，南高北低，小江河谷将我区分为东西两部，东以海拔4017.3m的牯牛寨山为中心，向南延伸进入寻甸境内，向北经会泽县的大海梁子至海拔695m的金沙江河谷。西部则以全区最高点海拔4344.1m的拱王山为中心，南延轿子山进入寻甸县、北经石将军人站石至金沙江河谷。从拱王山至金沙江河谷平距21km，高差3644.1m。从纬度看，以海拔1100m的小江河谷为基点，向东西两侧山脊急剧增加与河谷西边的拱王山山脊平距22km，高差3244m，到东边的牯牛寨山脊高程平距11km，高差2917.3m，这足以说明东川的地形陡峻，高差悬殊的地形特征。东川受金沙江和小江及其支流侵蚀切割的影响，形成山高陡峭，南高北低，（东西）两山夹一江，南北向排列的地貌格局。
东川地处小江流域、普渡河流域和金沙江右岸，位于青藏高原东缘强烈构造隆起带，区内地势起伏大，生态环境具有多样性，脆弱性和对人类活动的敏感性，其干热河谷是长江上游干旱河谷的典型地区。贯穿于东川的小江直接汇入金沙江，是长江上游环境最为恶劣，侵蚀最强烈，灾害最严重，输沙量最大的四最河流，成为了世界举世闻名的生态功能退化和水土流失极端形式的泥石流“天然博物馆”，严重影响三峡工程、金沙江水电梯级开发和长江的防洪。另外东川是一个具有采矿历史悠久的资源城市，同时也是长江上游的生态脆弱区，在这里做好干热河谷泥石流破碎结构生态修复，改善东川水土流失，加快生态环境植被修复意义重大。
2、香根草简介
香根草（Vetiveria zizanioids）是一种顶极演替C4植物，中国有野生种群分布，目前广泛使用的是经技术改良的品种。由于它在坡地水土保持、湖滨固土、海滩、河岸固沙以及治理污染、边坡防护、造纸、鱼畜饲料、菌草及工艺编织品开发利用，沼气使用等领域存在巨大的应用潜力和价值，被国际评估委员会确认为世界上71项可持续发展技术中最为优秀的项目，并荣获Johm Framz可持续奖。受到各国政府、科学家的高度重视。2003年以来，世界水土保持协会World Association of Soil & Water Conservation （ WASWC）和非盈利国际组织The International Vetiver Network （TVN）在全世界推广应用。
香根草（vetiveria zizanioides）又名岩兰草，属禾本科多年生草本植物，原产于我国东南部、印度、印度尼西亚、斯里兰卡和缅甸等热带和亚热带地区。该草无根状茎、葡匐茎，靠根系分枝成株繁殖;再生力强，分蘖快，须根系统发达，固土作用强;根的主要成分为岩兰草醇，经蒸汽蒸馏而得香根油。香根草属C4植物，光合能力强，生长量大，是一种适应性广、抗逆性强的植物。具有较强的抗盐性和抗重金属污染能力，易种植，易管理，极少感染病虫害。它在山坡地水土保持、持续农业、海滩、河岸固沙以及在治理污染、土工工程防护、鱼畜饲料、菌草及工艺编织品，造纸和燃料使用等方面存在巨大应用潜力和价值，受到各国政府、科学家和生产者的高度重视，并在全球形成了国际香根草技术服务网络。
香根草根系发达致密，粗1～2 mm，深2～3 m，平均抗拉强度75～85 MPa，能提高土壤剪切强度，起到固土作用。茎秆中空坚硬，高 1.0～1.5 m，抽穗时株高1.5～2.0m;叶片剑形，坚韧光洁，宽0.6～1.0cm，长70～100 cm;圆锥花序，长 15～40 cm，雌雄同株，大多品种不开花或花而不实，且无匍匐茎， 不会自然扩散蔓延成为杂草[3];香根草除具有旱生植物结构，还兼有水生植物结构特点，其根、茎、叶有发达的通气组织，并贯穿一起，这也是其具有较广生态适应性的主要原因之一。香根草属C4植物，喜光，光照不足时株高、分蘖和单茎干质量均明显下降。香根草在气温-10～45℃、年降水量为300～6 000 mm的地区均能生长。它是陆生植物，但是耐水淹，在完全淹水5个月后，仍能存活，部分淹水条件下，分蘖和株高与陆生没有明显差异，而净光合速率强于陆生。香根草属抗盐植物，在抗盐机理上，表现出拒盐特性，而且将所吸收的大部分盐分（尤其是 Na+）滞留在根系内。香根草对强酸（pH值3.8）、强碱（pH值10.5）或受金属污染的土壤上也有较强的适应能力，在pH值 3.8，Al饱和度 68%的强酸性土壤上香根草可正常生长，当Al饱和度达到87%时仍能长出新叶并维持3个星期的绿色，种植香根草可以降低土壤中可交换Al含量。Truong报道，香根草对 Cr，Ni，As，Cd 等4种重金属的忍耐程度分别为18，347，72和48 mg/kg，而一般作物对它们的忍耐水平分别只有0.02～0.2，10～30，1～10和5～20 mg/kg。
3、东川香根草的运用进程
2005年以来，在东川区政府的支持和帮助下，成功应用香根草根际改良和生物抗旱保水集成技术，在东川大白泥河泥石流形成的泥岩碎石结构边坡野外进行种植试验获得成功。证明了该集成技术改良的香根草，在极度贫瘠、干热干旱的泥石流泥岩砂石破碎结构背景条件下，表现出极强的抗旱、耐涝、耐贫脊、耐热耐干旱、生态适应性强、生物量大和易种植易管理等生物学特性，其庞大深扎的根系有效地固定坡地土石，防止浅层破碎砂石位移，显示出治理水土流失和控制泥沙移动，有效控制侵蚀、固砂保水的特性。
香根草在东川的成功种植，表明了该集成技术作为生态工程治理泥石流可以提高土壤黏聚力和抗剪强度，进而增加土壤稳定性，起到石砌工程技术所起到的作用。这对泥石流碎石坡地和河床等（破碎结构）退化生态系统具有良好的恢复重建效果。
2011年10月15日，中国治理荒漠化基金会原国务院副秘书长、中国治理荒漠化基金会理事长安成信到东川阿旺镇新碧嘎村大小白泥河实地考察200亩香根草种植情况。实地考察后，中国治理荒漠化基金会领导、治理泥石流荒漠化项目的负责人昆明远创科技有限公司总经理王晓全指出： 一是大量种植香根草对治理水土流失具有一定的作用，要利用生态循环模式以种植香根草为主，制定相应的修复泥石流失地方案;二是要完善项目基金保障体系，以小江两岸为主要基地种植1500亩香根草;三是要注意保持生态平衡，维护物种多样性，实现可持续发展。
4、东川香根草治理干热河谷泥石流破碎结构运用分析
4.1、水土保持方面的应用分析
香根草一般通过分蘖繁殖，且无匍匐茎或根状茎，因此不会成为农田杂草，在热带亚热带地区的许多国家，香根草被广泛用来防治水土流失。在我国，香根草在水土保持方面的应用一直作为研究的重点，并取得了较好的效果。香根草在东川种植试验成功后，为东川广泛开展种植香根草治理干热河谷泥石流破碎结构奠定了坚实基础。据相关研究表明：香根草可使土壤径流量和土壤侵蚀量分别下降60%和93%，土壤含水量上升4%～42%。东川小江两岸水土流失严重，荒漠化石漠化严重，植被修复艰难，采用种植香根草治理水土流失，干热河谷泥石流破碎结构具有相当的可行性。
由于香根草根系发达，一般可达2～5m，这是一般草类难以达到的，在其向下伸长的同时相互交错形成网状根，国外研究表明：香根草的根系平均抗张强度为75 MPa，其根系的抗拉力、张力相当于钢强度的1/6，因此，根系与土粒形成复合有机整体具有较强的抗冲击力和抗侵蚀力，在某种程度上香根草可以代替工程措施。特别在东川干热河谷种植香根草治理泥石流破碎结构，具有投入少、效果好的特点。
4.2、抗冲刷能力运用分析
2011年10月云南香草生物技术工程有限公司完成了东川泥石流治理及生态修复项目，主要采用香根草与当地适生植物相套种的方法来防治水土流失，恢复泥石流堆积区的植被生态，改善生态环境。经过10个月，该项目区内的香根草度过了2012年云南省的持续干旱考验，而且长势良好，成活率高，数量增殖近10倍，与之相套种的植物也长势良好。
至2014年6月15日，经过2年多的生长，项目区实施的东川小白泥沟泥石流综合治理项目已发挥了应有的源头区泥石拦截、冲刷区河道防护、堆积区减速及截留的作用，其中堆积区截留的泥石厚度约5-10cm，体现了香根草耐泥石掩埋、耐冲刷的特性。东川泥石流沟分布广泛，运用这种技术治理泥石流堆积扇，改善东川生态情景广阔。
4.3、污染控制与治理的运用分析
国外研究表明，香根草能在高浓度金属含量条件下，如As、Pb、Cr、Cu、Ni、Cd 等能正常生长，在土壤被重金属放射性污染或开矿、地下掩埋、废弃物等污染条件种植香根草极有利于土壤的复垦。东川产铜历史悠久，选矿企业众多，尾矿水污染事件发生，在尾矿水污染的土壤及尾矿渣泥结构上种植改良后的香根草，香根草能够快速生根定植，通过在尾矿水污染的土壤及尾矿渣泥结构上配套使用特殊的微生物制剂显著提升改性植物的抗逆性，有效地改善生态结构、降解毒性和通过根系转化重金属，对去除和降解毒性、恢复生态、改良土壤具有较好的作用。21世纪重大课题之一是环境保护，因此香根草用于环境保护、污染控制与治理将是今后研究的热点。
4.4、改善土壤运用方面的分析
通过盆栽试验和田间试验表明香根草具有改良土壤作用，种植香根草29个月后，土壤理化性质发生了变化，有机质、全N、速效N和K含量均呈现增加，土壤总孔隙度提高了5%。东川土地贫瘠，肥力下降，在这样的地方种植香根草不仅可以改良土壤，还可以增强土地肥力，一举两得。
5、结论
总之，香根草用于治理干热河谷泥石流破碎结构、尾矿水污染土壤及尾矿渣泥结构、边坡护理或其他环境保护方面且有高效、持久、廉价多功能的特点，还具有生长迅速，抗逆性强的特性，是一种十分理想的先锋植物。香根草是大自然恩赐给我们的珍品，是全人类的共同财富，香根草对我国农业、林业、水土保持、生态修复、环境保护土地净化与绿化将发挥更大的作用，具有不可估量的社会、生态和经济效益。东川是生态修复的示范区，改善东川水土流失、植被修复、环境保护等是东川人民的头等大事，东川人民将不懈努力，艰苦奋斗，竭力把东川水土流失生态修复做好，再创一个秀美东川。
参考文献：
1、东川生态区建设规划.云南大学科技咨询发展中心 .杨常亮等.
2、泥石流与水土保持.云南科技出版社出版 陈循谦.
3、香根草在红壤丘陵的适应性及效益 中国水土保持1994 （4） 71～80卢升銮，贺湘逸，熊国根等.
4、东川区生态文明示范工程试点实施规划 （2011―2015年）.
