耐旱耐盐碱 根系发达 节水节能 本地“基因”植物能给矿山带来啥?

乌海日报

编辑:段继文

2023-03-23 10:57:46

【生态优先 绿色发展】

查看植物长势。

幼苗生机勃勃。

7000万年前,四合木、蒙古扁桃等植物与恐龙同时代生存着,在地壳运动带来的一次次浩劫中,它们的亲缘植物相继灭绝。如今,这些植物界的“孤儿”,仍扎根在乌海。

距城区12公里的15座大棚内,这些有着本地“基因”的古老植物正孕育新生。它们,会给绿色矿山建设带来什么呢?

久经考验

这些苗子比我们的年龄大

“这些小苗子,本地人看惯了,觉得它们不‘喜人’,甚至长得灰秃秃,可真是错怪它们了。”3月12日,内蒙古农业大学讲师徐军来到育苗大棚,一进门就被湿漉漉的水汽扑了一脸。“温湿度适宜,没受到天气影响。”他对一旁正在记录信息的工作人员说。

2019年起,徐军和团队在乌海开始了四合木、蒙古扁桃、沙冬青、长叶红砂等植物的扩繁研究工作,计划将这些在乌海地区“土生土长”了几千万年的植物用于绿色矿山建设。在位于蒙根花的育苗基地,它们蓬勃生长,一部分已经用于矿山覆绿。

这些植物有一些共同特点:年龄大、数量少、自我繁殖更新能力有限、耐旱耐盐碱。

“它们的年龄可比咱们大得多,可以说是‘久经考验’。你可以到乌海的大山里走一走,基本都能看到它们的‘身影’。从远处看不容易发现,是因为它们的颜色大部分为‘灰绿’,而不是‘鲜绿’,但这并不影响它们适宜边坡生长的特性,把这些植物运用到矿山生态修复,优点颇多。”徐军说。

由于地处两大沙漠和一处沙地之间,我市土壤多为沙质化、砾石化,植被生态脆弱,经过长期的自然选择与进化,本土植物对干旱少雨的当地气候的适应性,远高于外来植物和常见的园林绿化品种,有着优秀的防风固沙能力。

徐军说:“本土植物对当地环境的适应力极强,其构建的植物群落具有高度稳定性,能够长期发挥生态修复功能,在矿山生态修复中,有着很好的护坡能力。”

乌海地区拥有国家二级保护植物近10种,本土植物多数植株矮小,但都有较强的萌生力,防风固沙效果显著。

怎样将这些“不起眼”的本土植物运用于绿色矿山建设?徐军常琢磨新点子。

他带领团队从植物群落生态稳定性、建植成本角度出发,筛选出适宜乌海地区矿山生态修复的植物材料,并通过试验研究,逐个突破本土野生植物的扩繁、移植及养护等技术瓶颈。

“要想广泛应用,就要大量培育。这些‘娃娃’培育起来真是费了一番功夫,技术人员不断调整适宜各种植株生长的激素、温度、湿度等条件,大量记录数据,为后续移植养护提供保障。”徐军说。

目前,育苗大棚已培育四合木3万余株、蒙古扁桃40万株、长叶红砂10万株。

稳固边坡

“本地基因”是覆绿密码

在骆驼山矿区,可以看到一些牢牢扎根边坡的苗木,它们像一张坚固的大网,紧紧“扒”在矿山表面。这些植物就是徐军和团队培育试种的苗木,眼下长势正好。

矿山边坡植被种植包括育苗期、建植期、抚育期和自然选择期。前期种植需要突破植物扩繁技术,进行水分管理,保障植物移栽成活率,形成有效的防风固沙、防止水土流失的“盖度”;后期通过自然降水调控植物群落演替,淘汰不适应环境的植物种类,逐渐形成适应乌海地区水热条件的、稳定的雨养植被。

“矿渣堆场边坡坡度大、覆盖土层薄,土壤缺少有机质且较为疏松。面对降水量偏少、气候干燥的自然条件,我们选用了根系发达的植物,它们能紧抠岩石,护坡固坡。”育苗基地技术人员王超说,“拿四合木来说,在地表,它的冠径最大可达2米左右;在地下,它的主根向下深扎可达4至5米。发达的根系可以提供给植物生存所需的水分,更在沙土层下结成一张固沙网,有着‘越挫越勇、越压越强’的生长特性。”

水、水蚀、风蚀是影响矿渣山边坡人工植被建植成功的源头问题,徐军团队以此建立了以乡土灌木为主、草本植物为辅的植被修复途径。

“在矿山上种植非乡土植物很可能会‘水土不服’。原生植物对本地荒漠化修复的价值是很高的,为了让这些古老的植物在乌海大地更好地繁育生长,我们从育苗开始想法子,后期运用智能化滴灌系统等方式研究植株的移栽、扩繁技术,再推广到矿山植被修复中去。”徐军介绍说。

“雨”养生态

活了就能摆脱养护

习近平总书记曾感慨地说:“(我国)水是北缺南丰,所以一定要科学调剂。但是不能因为我们有这样的措施以后,北方地区就随意用水,这是不行的。我们现在都是要以水定市、以水定业。”

如何节水,是我市绿色矿山建设中不可避免的课题。

徐军和团队2020年和2021年在骆驼山矿山上建立的试验田,采用了基于物联网的智能化灌溉及养护管理系统,可精确控制灌溉用水量。

“3个月内,我们共计滴灌了31次,每次每个洞穴滴灌1.37升,每平方米用水85.25升。”对于一个洞穴滴多少水、滴灌多少次,技术人员了然于胸。这种浇灌模式避免了因过度灌溉导致地表径流。

植物被移栽到试验田当年,滴灌3个月后,工作人员撤掉了智能喷灌设备。现在,可喜的变化发生:苗木长势依旧良好,部分蒙古扁桃更是含苞欲放,具有本地基因的乡土植物迅速适应了乌海的自然环境。

生态账要算,经济账也要算。

为了节水,技术人员想了很多法子。

“我们对植物水分的管理分为‘集水、补水、脱管’三步,推动绿色矿山建设永续发展。”徐军说,“集水是将坡面的水集聚在栽植灌木的鱼鳞坑内,雨水会快速渗漏到矿渣山的堆体空隙中,形成饱和水蒸气,这部分水可以被植物根系利用;补水即采用智能化滴管控制系统精准高效控水,实现水分的高效利用,使当年移植的苗木顺利成活;脱管则是逐年降低补水量,最终在2年后摆脱人工补水管理。”

通过采用多种植被生态修复技术模式,技术人员采用穴种精准滴灌等技术,实现了人为干预管理2年后,以“雨”养为主的稳定植物群落,后续甚至完全摆脱人工灌溉,使植物依靠天然降水存活,有效解决了矿渣堆场边坡植被修复成本高、用水量大、需要持续养护等问题。

(作者:曹艺,路静;编辑:段继文)


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