第四节 工矿废弃地生态系统的恢复重建在线视频

各位同学大家好

现在我们开始讲第五章第四节的内容

废弃地的生态恢复重建

首先我们一起来看一下

废弃地的定义和类型

废弃地其实是由于人类干扰和自然灾害

导致的一种极度退化的土地

所以它不单指某一种生态类型

那只是一种极度退化的土地

有可能是森林

有可能是草地

有可能是农田被破坏以后

形成的土地类型

废弃地的类型

按照成因来分

可以分为矿业废弃地

工程废弃地

垃圾填埋场

还有弃耕与退耕地

泥石流与滑坡地

火烧与砍伐迹地

那么这是典型的一个

工业场地

就是采石油的一张图

那么石油完了以后就成一个废弃地了

工矿废弃地

对生态环境造成什么样的危害

很容易理解植被的破坏

大面积的植被都被砍伐

然后呈裸露的景观

水土流失

一旦没有植被覆盖

水土流失很严重

环境污染

那么矿开完以后

尾矿会造成重金属污染

还有刚才说的石油

会有有机烃类的污染等等

还有微生物的破坏

是很少以前有人关注过的

土壤当中的微生物遭到大量的破坏

野生动植物群落的结构得到破坏

其实除了植被的破坏以后

还有野生动物

濒危的植物也会受到破坏

还有地表景观

整个被改变

原来森林的景观

现在成裸地景观

整个对生态环境（造成）危害

那么废弃地有这么多的生态危害

或者负面影响

那么如何去恢复呢

就是工矿废弃地

如何去恢复它呢

第一个方面

我们来看一下

工矿废弃地土壤的恢复或者整治

包括物理的措施

物理的措施

比如开一个井

比如煤矿

或者是金属矿

要进行井下采矿废弃地的物理的复垦技术

一般通过

比如煤矿

如果井工矿的话

井下进行巷道的填充

等等的一些修复的技术

如果说是露天矿

露天的煤矿

或者露天的金属矿

要进行土壤的电动修复

修复其实是我们用物理学的原理

使得把重金属污染物

吸附到电机上

从而把它除去

这是土壤

采矿以后的尾矿当中

比如说重金属或者离子

其他离子污染以后

通过电极的方式

让它吸附到电极的周围

从而把它去除掉

这是废弃地电动的修复方法

还有土壤的修复中

有化学的措施

比如说使用易容性的磷酸盐

或者是使用含钙的化合物

大家都知道采矿

尾矿一般是是酸性污染物比较多

因此用含钙的或磷酸盐的

这样一些盐类可以把ph降下来

使得这种酸性污染物的浓度降下来

从而达到土壤环境的一个修复

另外我们知道土壤

被采矿干扰以后

表层土壤都被移除掉了

土壤的营养物质或者肥力会下降

因此在土壤里

要添加营养物质

比如说氮 磷

有效的氮有效的磷

使得土壤的肥力提高

这是通过化学的措施

还有通过生物的措施进行恢复

生物的措施里比较重要的

就是对土壤修复

有植物的修复和微生物的修复

那么植物的修复

其实是通过植物

通过植物的生长

使得土壤当中的很多的污染的重金属物质

能够被植物吸收

再通过把植物移除以后

从系统当中带出去

那就是采矿或者尾矿造成的

重金属类的污染

通过植物的方式能够修复掉

微生物的修复

在土壤当中有一些微生物

它可以分解

有机类的污染

比如说石油烃类

还有它可能通过自身的作用

使得重金属能够发生氧化

或者化学反应

使得污染物能够去除掉

这是生物措施

可以使得土壤

环境改善或者恢复

第二块是工矿开采

会导致植被的破坏

因此除了土壤的修复以外

还要关注植被的恢复

那么植被的恢复

废弃地生态恢复的关键措施

根据具体的要求

环境要求选择适宜的当地的植物

来进行植被的恢复

在工矿废弃地上

自然定居的植物

一般来说

比较能够适应

废弃地的极端的条件

因此在植物选择的时候

应该作为先锋植物来考虑

在人工辅助的措施下

实现植被的自然恢复演替

这是植被恢复

应该遵循的原则

往往在进行植被恢复的过程当中

会在实际当中遇到一些困难

比如说煤矿

或者是道路的修建

工程遗留的基地

往往是把地表完全破坏了

甚至有的地方

整个坡面被切割以后

露出的都是石质的边坡

这时候植被恢复比较难

那怎么办呢

要借助一些工程措施来实施

那么现在用的

工矿废弃地

或者工矿基地的恢复

尤其是坡面的恢复

会用整治与复垦的技术

这是工程护坡为主的一个技术

叫框格防护加水泥骨架

那么里面自然的会长出一些植物来

另外一个护面墙加浆砌片石

这个植被的技术较少

另外一个是坡面改造

和植树种草结合的方式

有一些土质边坡

但是很陡

植物不好生长怎么办

在上面会改造一些

改造成小的梯田或者树坑

然后把植物栽进去

那么甚至有的石质的边坡

在石缝里头凿一些小洞

把土装进去

然后进行生物的护坡

还有一种是工程和生物护坡技术相结合

就像前面讲的框格防护

这是靠自然的植物来恢复

我们这里

水泥方格里种一些植物

植草能够长起来

还有混凝土的框格和植草方式

如果地表原来的土壤完全被破坏了

而且可能都被污染了

甚至表土都没有了

怎么办

要用其他的地方比较好的土

移过来叫客土（技术）

把它移过来以后

在坡面上进行客土技术

客土技术如果是边坡很陡

而且石质的边坡怎么办

我们要用喷播

把客土跟营养肥料

和植物的种子一起混匀起来

然后给一定的湿度

让它们黏到一起

然后坡上喷起来

这叫客土喷播技术

这是裸露坡面

恢复的特别好的技术

另外一种技术

比如说荒漠化地区

或者石漠化的地区

找不到很好的土壤的情况下

土壤特别缺少

这时需要植生袋的技术

就是就弄小量的土

然后把种苗放在里头

然后生长完了以后

把它拿到野外的环境当中

来恢复废弃地

这是几大类极端环境下

或者是坡面完全被破坏的情况下

进行植被恢复的措施

就是辅助的人工植被恢复

那么还有

微生物的恢复

其实刚才说的

前面最早讲到的

整个的工矿废弃地里

除了土壤的破坏

和植被的破坏以外

微生物也会受到影响

会受到破坏

因此在工矿废弃地里

除了土壤和植被的恢复以外

还要注重微生物群落的恢复

从而完善生态系统的功能

使得恢复后的废弃地

生态系统自然地维持

因为微生物大家都知道

在整个生态系统当中

起到一个调节者的功能

它可以活化土壤

使得土壤的肥力提高

另外它还可以

起到补充碳源氮源的作用

一旦微生物消失以后

整个土壤的肥力

可能得不到很好的补充

而且微生物

跟地上植物也有一定的合作效应

它们有一定的联系

如果微生物群落改变以后

植物群落也生长不好

因此需要微生物群落的恢复

除了自然微生物群落的恢复以外

还要接种能够降解污染物的微生物

从而使得受污染的

工矿废弃地的土壤

能够得以恢复

从而清除或者减少土壤的污染

过去常常忽视的一个

很重要的对象就是土壤的动物

其实土壤的动物在废弃地的恢复当中

有非常重要的作用

土壤动物在改良土壤结构

增加土壤肥力

和促进营养物质的循环等方面

起着非常重要的作用

比如说蚯蚓

对土壤结构的改良

是非常重要的

因此在整个植被

土壤微生物恢复完了以后

土壤的动物也要恢复

要看它的整个结构有没有发生变化

土壤动物群落的结构

如果有变化的话

要通过引种或者是培育的方式

把土壤动物增长起来

作为生态系统不可缺少的部分

土壤动物扮演着

消费者和分解者的双重功能

因此在废弃地生态恢复当中

若能引进一些有益的土壤动物

或者培养一些有益的动物

将使重建的系统功能更加完善

加快生态恢复的进程

其实在土壤动物的恢复

土壤动物的作用

我们国家在最早的第一个铜矿

在江西的德兴铜矿

就研究了蚯蚓在工矿废弃地

生态恢复中的作用

那么值得我们很好的去学习

做完生态恢复以后

我们还要对废弃地的恢复效果进行评价

评价主要有两大类

第一类是单向的评价

第二类是综合的评价

单项评价比较简单

主要指通过土壤指标

比如土壤的物理化学性质

还有生物的一些特性来进行评价

或植被的指标来评定

那么植被的指标

比如说植被的盖度密度

生物量是不是达标来判定

相对比较简单

第二类评价是综合评价

综合评价要用到土壤植被

以及整个景观要素

来综合评定工矿废弃地

的恢复的效果是否达标

尤其是要从景观的角度

看看是不是跟周边的景观协调融合

这是综合评价的体系

那么关于评价体系

不同的人有不同的侧重点

那么可以构建自己的评价指标体系

比如说北京首钢矿区

生态恢复效果监测指标及达标情况

用的六项指标有

扰乱土地的整治率

水土流失总的治理率

土壤流失的控制的比例

拦渣率 植被的恢复率

林草的覆盖率

那么你看看它目标控制值

开采区排土场尾矿区运输区

运输线的路区工业场地区生活区

那么它的达标情况都在这

所以整个来说

要按照你的目标

来设定整个的评价指标体系

和监测的指标

从而来判定恢复是不是达标

我们整个第五章的内容基本就是这么多

课后我给大家布置一些思考题

供大家思考

希望大家认真地去完成

第一个思考题

农田生态系统的恢复重建的原理和方法是什么

这个已经讲过了

第二个草地生态系统恢复重建的基础措施有哪些

也已经讲过了

第三个森林生态系统恢复重建的恢复管理措施

包括哪些内容

最后一个是工矿废弃地恢复中

生物的作用是如何发挥的

请举例说明

其实我在课堂中已经举了例子了

好

我们今天的课就到这下次再见

谢谢