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江蘇綠巖生態(tài)技術(shù)股份有限公司


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類壤土技術(shù) 土壤修復(fù)技術(shù)

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產(chǎn)品簡介

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)報(bào)告類壤土基質(zhì)由江蘇綠巖生態(tài)技術(shù)股份有限公司教授級(jí)高工張波自主研發(fā),是一種生態(tài)環(huán)境綠色治理技術(shù),倡導(dǎo)以自然的方式恢復(fù)自然,核心是結(jié)合工程學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)等學(xué)科,通過仿生技術(shù)快速模擬出自然界中適合植物生長的高性能類壤土基質(zhì)結(jié)構(gòu),有助于植物種子發(fā)芽、根系發(fā)育、微生物活動(dòng)及養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,促進(jìn)植物生長發(fā)育

詳細(xì)介紹

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)報(bào)告

類壤土基質(zhì)由江蘇綠巖生態(tài)技術(shù)股份有限公司教授級(jí)高工張波自主研發(fā),是一種生態(tài)環(huán)境綠色治理技術(shù),倡導(dǎo)以自然的方式恢復(fù)自然,核心是結(jié)合工程學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)等學(xué)科,通過仿生技術(shù)快速模擬出自然界中適合植物生長的高性能類壤土基質(zhì)結(jié)構(gòu),有助于植物種子發(fā)芽、根系發(fā)育、微生物活動(dòng)及養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,促進(jìn)植物生長發(fā)育。

 

1. 技術(shù)概述

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)倡導(dǎo)以自然的方式恢復(fù)自然。旨在運(yùn)用類壤土基質(zhì)噴播技術(shù),模擬重塑原生土壤結(jié)構(gòu),創(chuàng)造最合適的植物生長環(huán)境,實(shí)現(xiàn)后期植物群落的喬灌木比例化,恢復(fù)自然。通過土壤環(huán)境與植物群落的改變,影響周圍生境,達(dá)到坡面性復(fù)綠、水土保持、消除地質(zhì)災(zāi)害隱患,改善區(qū)域氣候等環(huán)境效果。

 

2. 技術(shù)原理

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)的核心是結(jié)合工程學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)等學(xué)科,通過快速模擬出自然界中適合植物生長的高性能類壤土基質(zhì)結(jié)構(gòu)。類壤土基質(zhì)綠化技術(shù)模擬的土層結(jié)構(gòu)主要有兩層,分別是腐殖質(zhì)層(全風(fēng)化層)和淋溶層(強(qiáng)風(fēng)化層)。該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,具有豐富的腐殖質(zhì)、礦物質(zhì)、空氣、水、有機(jī)物等。這些物質(zhì)以固態(tài)、氣態(tài)、和液態(tài)的形式存在于土壤基質(zhì)中,互相聯(lián)系,互相制約,給高陡邊坡上植物生長提供了利的立地條件,兼具生物防護(hù)作用。

 

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3. 技術(shù)優(yōu)勢      

 

3.1重塑土層結(jié)構(gòu)

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)模擬的土層結(jié)構(gòu)主要有兩層,一是腐殖質(zhì)層(全風(fēng)化層),該層具有壤土結(jié)構(gòu)特性,含有豐富的腐殖質(zhì)、礦物質(zhì)、空氣、水、有機(jī)物等,促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng),調(diào)節(jié)土壤酸堿反應(yīng),加速植物根系和地上部分的生長。種子生長過程中具有吸熱、松土、保水等功能,能有效改良土壤結(jié)構(gòu)。且由于動(dòng)物及風(fēng)力作用,使得物種多樣性更加豐富,形成的植物生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。利用植物生態(tài)群落,如落葉、枯草等腐殖物作為土壤營養(yǎng)源泉,使天然礦物質(zhì)和有機(jī)化合物以及微量元素充分結(jié)合,集脲酶抑制、硝化抑制、氨穩(wěn)定和植物生長調(diào)節(jié)等多功能于一體,并隨時(shí)間的延展促進(jìn)植物的生長。

 

二是淋溶層(強(qiáng)風(fēng)化層),類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)形成的底基層可以看成一種柔性加筋錨固材料,能夠提高土體的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角,改善原土體的力學(xué)性質(zhì)。噴播的瞬間基質(zhì)與種子結(jié)合,通過膨脹作用緊鎖圍土介質(zhì),提高圍土之間的摩擦阻力,可以很好的制約土體變形、增強(qiáng)復(fù)合土體整體性與穩(wěn)定性,形成高強(qiáng)度的抗沖刷能力,使基質(zhì)更好地粘附于礦山邊坡基巖上。類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)中的基材配置比例、噴附時(shí)間對(duì)植株越冬率和返青率都有較大影響,公司通過多次實(shí)驗(yàn)形成了優(yōu)良的基質(zhì)配比,在干旱、半干旱區(qū)域能夠顯著提高植物的越冬率和返青率。

 

3.2優(yōu)化控制喬灌木生長比例

 

傳統(tǒng)普通噴播工藝普遍存在立面生境改善不明顯、群落結(jié)構(gòu)簡單、植物死亡快及養(yǎng)護(hù)成本高等問題。一般都會(huì)在生態(tài)修復(fù)初期,呈現(xiàn)草本植物生長旺盛,水土保持有一定效果,然而隨著時(shí)間的推移,植物群落就會(huì)出現(xiàn)衰退現(xiàn)象,復(fù)綠植被趨向單一化,最終難以形成穩(wěn)定的植物群落。其主要原因之一是無法克服草本植物生長速率過快,占據(jù)絕大多數(shù)群落生長空間和資源,最終造成草本、灌木、喬木群落組合失衡,植物群落缺乏多樣性。

 

適中的植被組合可提高基質(zhì)自身的養(yǎng)分可持續(xù)性。通過類壤土基質(zhì)噴播技術(shù),可以將喬、灌木比例控制在適宜植被生長的范圍內(nèi),有利于草本、灌木、喬木各目標(biāo)植物類型在時(shí)空上逐步向穩(wěn)定和合理分布的格局發(fā)展,并有效提高坡體抗沖刷力。在植物配比中考慮豆科植物的比例,豆科植物根瘤固氮作用大大改善了巖質(zhì)邊坡的巖土性質(zhì),為植物生長提供了必要條件。

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)也充分考慮了播種密度對(duì)群落的蓋度影響,合理的密度可以直接影響群落數(shù)量特征和多樣性變化趨勢。優(yōu)良的喬灌木比例能夠營造出良好的邊坡疏林景觀復(fù)層結(jié)構(gòu),季相變化明顯,景觀效果良好,同時(shí)考慮到季候性落葉能夠?yàn)橹参锷L提供有機(jī)質(zhì),有利于巖質(zhì)層復(fù)綠區(qū)的植物生長基質(zhì)形成。

 

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噴播示意圖植物多樣性選培
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類壤土基質(zhì)后期喬木胸徑圖

 

3.3有效的侵蝕控制性能

 

類壤土基質(zhì)柔韌且穩(wěn)定,具有更大的侵蝕控制有效性,能夠增加流動(dòng)阻力,顯著減少表層土壤流失、污水徑流濁度。植物生長后具有林冠截留作用,可以有效減少水土流失。

 

3.4優(yōu)良的持水性和滲水性

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)形成的土壤基質(zhì)含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),具備優(yōu)良的持水及滲水性能,滿足植被生長要求。含水量的增加使土壤土水勢增高,有利于植物吸收水分。良好的持水性有益于提高發(fā)芽率,更快的形成群落。

 

3.5廣泛的地形適應(yīng)性

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)地形適應(yīng)性強(qiáng),坡度適用范圍廣。可以有效覆蓋坡面土壤,保證種子著床穩(wěn)定,增強(qiáng)護(hù)土和固種作用。

 

3.6 99%生物可降解

 

類壤土基質(zhì)是一種高性能的柔性生長基質(zhì),無毒無污染,100%生物可降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的高效循環(huán)利用。

 

4. 適用條件

 

該技術(shù)在各地區(qū)均可應(yīng)用。土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡均可應(yīng)用,主要適用于坡度不大于73°的各種類型邊坡,且邊坡穩(wěn)定性好。

 

根據(jù)礦產(chǎn)特性及其主要用途,礦產(chǎn)資源分為能源礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和水氣礦產(chǎn)。目前,類壤土基質(zhì)可以應(yīng)用于煤礦、石油礦,大部分金屬礦和非金屬礦開采后形成的露天邊坡、塌陷地、尾礦庫、排渣場、工礦廢棄地等。

 

1

5. 技術(shù)應(yīng)用

 

5.1 煤礦

 

(1)應(yīng)用范圍

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)可以應(yīng)用在采煤塌陷地下沉后形成的下邊坡,煤矸石堆場。

 

(2)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)

 

煤炭開采帶來的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題主要表現(xiàn)在:地面水下跌、錯(cuò)動(dòng)下沉、水污染、煤矸石占地及風(fēng)化污染問題、植被破壞、二次揚(yáng)塵等方面。治理過程中實(shí)施封山育林,采取類壤土基質(zhì)噴播技術(shù),改善土壤結(jié)構(gòu),提高水土保持能力,促進(jìn)陰性植物的入侵、定居,使群落結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。通過先鋒植物的屏障作用減少揚(yáng)塵,結(jié)合土壤與水體污染治理技術(shù)綜合治理環(huán)境問題,恢復(fù)原來的地貌景觀。實(shí)現(xiàn)煤矸石堆場生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性和結(jié)構(gòu)多樣性,提高生態(tài)系統(tǒng)的自我維持力和更新力。

 

5.2石油

 

(1)應(yīng)用范圍

 

類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)可以應(yīng)用于石油開采后造成的土壤與地下水污染修復(fù)。(2)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)

 

石油對(duì)土壤的污染主要是土壤鹽堿化,土壤的透水性降低,土壤有機(jī)質(zhì)中磷、氮比變化。植物對(duì)污染物的去除起著直接和間接的重要作用。類壤土基質(zhì)可以改善和調(diào)節(jié)土壤的通氣狀況、氧氣、水分和pH值,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。利用植物體內(nèi)對(duì)某些污染物的積累、植物代謝過程對(duì)某些污染物的轉(zhuǎn)化和礦化,植物根圈與根莖的共生關(guān)系增加微生物的活性的特點(diǎn),加速土壤污染物降解速度,以便植物更好的對(duì)污染土壤進(jìn)行降解和穩(wěn)定化處理,實(shí)現(xiàn)污染土壤的快速修復(fù)和植被的良好生長。以抗性較強(qiáng)的地帶性先鋒喬木、灌木、草種建成人工植物多層復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),模擬自然生態(tài)系統(tǒng),形成演替規(guī)律,最終達(dá)到人工植被在視覺上與周圍地形、生態(tài)環(huán)境融為一體。

 

5.3金屬礦

 

(1)應(yīng)用范圍

 

金屬礦主要有黑色金屬礦產(chǎn)鐵、錳礦等、有色金屬礦產(chǎn)銅、鋅礦等、貴金屬礦產(chǎn)金、銀礦等。類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)可以運(yùn)用于金屬礦開采后形成的尾礦庫邊坡及塌陷地邊坡、廢棄地等。

 

(2)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)

 

金屬礦產(chǎn)開采中常見的環(huán)境問題有土地?fù)p毀、地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)破壞和土壤與地下水污染等,嚴(yán)重影響周邊生產(chǎn)生活環(huán)境,產(chǎn)生了大量社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題,成為制約當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。根據(jù)礦區(qū)的環(huán)境資源狀況,因地制宜地進(jìn)行生態(tài)治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。邊坡排險(xiǎn)后運(yùn)用土壤修復(fù)技術(shù)去除土壤與地下水污染,通過類壤土噴播技術(shù)可以有效地改良土壤、保持水土、蓄養(yǎng)水源、快速恢復(fù)植被,達(dá)到防風(fēng)固沙和綠化美化的環(huán)保技術(shù)要求。選取的先鋒植物能吸收、凈化土壤中的重金屬和有機(jī)物等污染物,持續(xù)中和、改良土壤結(jié)構(gòu)。使破損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原有功能,植被恢復(fù)自然狀態(tài),達(dá)到生態(tài)平衡。

 

5.4非金屬礦

 

(1)應(yīng)用范圍

 

非金屬礦主要有金剛石、石灰?guī)r、白云巖、石英巖、陶瓷土、耐火粘土、大理巖、花崗巖、磷礦等。類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)可以運(yùn)用于露天采石場尾礦庫邊坡與排渣場、工礦廢棄地等。

 

(2)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)

 

礦山開采后形成的尾礦庫、排渣場會(huì)造成土地資源浪費(fèi)、水土流失、沙土揚(yáng)塵、地貌景觀破壞和次生災(zāi)害等環(huán)境問題。首*行邊坡排險(xiǎn),保障地質(zhì)安全,然后采取類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)改良土壤,恢復(fù)植被,進(jìn)而改變廢棄礦山環(huán)境條件、增加生境異質(zhì)性,使群落結(jié)構(gòu)本身發(fā)生動(dòng)態(tài)過程變化。隨著所植樹木的生長發(fā)育,逐漸改善廢棄礦山原有地表環(huán)境條件,防風(fēng)固土,凈化區(qū)域大氣,提高礦山林地的物種多樣性,最終達(dá)到修復(fù)土地、生態(tài)環(huán)境改善的目標(biāo)。工礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)最主要限制因子是土壤肥力,在初期階段必須進(jìn)行土壤改良和熟化。通過植物種類的選擇,結(jié)合類壤土基質(zhì)噴播技術(shù)改善土壤理化性質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu),提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。由此建立的生態(tài)群落將繼續(xù)演替,無需人工養(yǎng)護(hù),最終達(dá)到性復(fù)綠,恢復(fù)至原山貌。

 

5.5 典型案例

 

5.5.1 無錫東郊山關(guān)閉礦山綜合整治項(xiàng)目

 

東郊山位于無錫市錫山區(qū)境內(nèi),原山體破損嚴(yán)重,山體巖面不穩(wěn)定,存在地質(zhì)災(zāi)害隱患。工程于2008年竣工,治理后山體恢復(fù)了原山貌,優(yōu)化了周邊環(huán)境。釋放可用于生態(tài)休閑、郊野公園等的公共建設(shè)用地約2平方公里;增加了安鎮(zhèn)地區(qū)人均公共綠地指標(biāo)。目前治理區(qū)已經(jīng)成為部分建設(shè)用地和生態(tài)生活園區(qū),其中生態(tài)園區(qū)已成為無錫及周邊城市居民短途旅游優(yōu)選之地。

 

治理前

 

1

 

治理后

 

1

 

5.5.2德興銅礦四號(hào)尾礦庫生態(tài)治理工程

 

針對(duì)銅礦存在的土地?fù)p毀、生態(tài)破壞和土壤污染等環(huán)境問題,礦區(qū)土地運(yùn)用類壤土基質(zhì)噴播技術(shù),選用綠色植物及其相關(guān)的微生物、土壤添加劑和農(nóng)藝技術(shù)去除、截留土壤中的污染物或使污染物無害化。植物修復(fù)技術(shù)投入低而且能改變?cè)芯坝^,形成新的生態(tài)環(huán)境,治理。

 

治理前

 

1

 

治理后

 

1

 

6. 綜合效益與產(chǎn)業(yè)延伸

 

生態(tài)環(huán)境改善后,結(jié)合治理地區(qū)周圍地理環(huán)境,因地制宜發(fā)展生態(tài)類的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目,包括森林氧吧、傍山公園、養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)、種植養(yǎng)殖、生態(tài)農(nóng)業(yè)、濕地公園、房地產(chǎn)、綜合性廣場、旅游業(yè)等。

 

結(jié)合周邊資源,打造國家森林公園生態(tài)文化景區(qū),實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)的健康良性發(fā)展,使之成為具有典型森林科學(xué)研究、宣傳教育、森林養(yǎng)生等功能的公益型森林公園。生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾是根據(jù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,應(yīng)用土地復(fù)墾工程技術(shù)和生態(tài)技術(shù),通過合理配置農(nóng)業(yè)植物、動(dòng)物、微生物等,進(jìn)行立體種植、養(yǎng)殖和加工業(yè)復(fù)墾,實(shí)現(xiàn)農(nóng)—漁—禽—畜綜合經(jīng)營的生態(tài)農(nóng)業(yè)類型。以創(chuàng)意休閑農(nóng)業(yè)為,挖掘當(dāng)?shù)匚幕Y源,融入文化創(chuàng)意概念,打造生態(tài)景致創(chuàng)意農(nóng)業(yè)。生態(tài)旅游以景觀化農(nóng)林作物種植為基調(diào),結(jié)合四季花開、林果、苗木的培育、展示,配套觀光、休閑、餐飲、住宿、購物、娛樂等服務(wù)設(shè)施,建立科技孵化、品牌運(yùn)作、產(chǎn)業(yè)發(fā)展于一體的綜合觀光項(xiàng)目。針對(duì)較典型的塌陷區(qū)水陸交換互補(bǔ)的物質(zhì)循環(huán)類型,充分利用塌陷區(qū)形成積水的特點(diǎn),打造湖泊、濕地景觀。因地制宜,不易積水型塌陷區(qū)開發(fā)礦山地質(zhì)公園,打造集歷史、地質(zhì)、礦業(yè)、生態(tài)、休閑、旅游、科普為一體的新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展平臺(tái),如建造煤礦生產(chǎn)遺跡區(qū)、坑口電站區(qū)、治理恢復(fù)示范區(qū)、煤田科普教育區(qū)等項(xiàng)目。

 

生態(tài)恢復(fù)集旅游、觀光、娛樂、文化等一體,有助于解決地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境治理的矛盾,提高生產(chǎn)力,協(xié)調(diào)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

 

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森林氧吧、碳匯濕地房產(chǎn)綜合性廣場
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旅游養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)傍山公園生態(tài)農(nóng)業(yè)

 

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