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一、我國(guó)百合花生產(chǎn)現(xiàn)狀
1 面積迅速擴(kuò)大,產(chǎn)量直線上升
由于百合花市場(chǎng)需求量逐年增加,且價(jià)格較好,因而大大刺激了花卉生產(chǎn)者種植百合的積極性。國(guó)內(nèi)百合花產(chǎn)量從上世紀(jì)90年代末期的幾千萬(wàn)枝猛增至2003年的1億多枝。目前估計(jì)國(guó)內(nèi)百合花年產(chǎn)量超過(guò)2億枝。根據(jù)非官方統(tǒng)計(jì),2005年僅云南省生產(chǎn)百合切花就達(dá)1.95億枝。
2 供大于求,價(jià)格直線下降
很多地方不作市場(chǎng)調(diào)研,盲目擴(kuò)大生產(chǎn),導(dǎo)致短時(shí)間產(chǎn)品過(guò)剩。例如,1995年北京的亞洲百合批發(fā)價(jià)曾達(dá)到5~6元/枝,東方百合高達(dá)18~20元/枝,然而到2000年,亞洲百合已跌至0.6~0.7元/枝,東方百合約3~4元/枝;2005年9月昆明斗南花卉市場(chǎng)東方百合(索蚌、西伯利亞等)只有40―50元/扎。
3 生產(chǎn)水平參差不齊,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)蓸O分化
近年以來(lái),規(guī)?;陌俸仙a(chǎn)企業(yè)不斷涌現(xiàn),如云南的“隆格蘭”、“佳卉”、“明珠生物技術(shù)”、“鑫榮花業(yè)”,甘肅的“美蘭”,遼寧的“天賜花卉”,浙江嘉善的“碧云”,等等。這些企業(yè)的年生產(chǎn)能力從幾百萬(wàn)至一千萬(wàn)枝以上不等,切花品質(zhì)優(yōu)良,很多產(chǎn)品供出口。與此同時(shí),有相當(dāng)多的農(nóng)村小型種植戶,他們得不到起碼的技術(shù)支持,買不到(買不起)好的種球,設(shè)施條件簡(jiǎn)陋,產(chǎn)品質(zhì)量很差。很多農(nóng)戶經(jīng)常購(gòu)買重復(fù)使用的種球生產(chǎn)切花。
4 生產(chǎn)技術(shù)不規(guī)范,以經(jīng)驗(yàn)代替科技
大量農(nóng)村種植戶,至今仍以“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”的方式進(jìn)行百合花生產(chǎn),很多設(shè)施過(guò)于簡(jiǎn)陋;生產(chǎn)技術(shù)水平較低,日常操作沒(méi)有任何數(shù)字概念,生產(chǎn)管理經(jīng)常帶有隨意性,產(chǎn)品質(zhì)量自然較差。
二、國(guó)內(nèi)百合切花生產(chǎn)中的一些常見(jiàn)問(wèn)題
1 生產(chǎn)選址問(wèn)題
(1)對(duì)于土壤栽培生產(chǎn)百合花,一定要選擇地勢(shì)較高或地下水位較低的地塊,以利及時(shí)排水、滲水。
(2)選擇通風(fēng)條件較好的地塊。通風(fēng)對(duì)百合健壯生長(zhǎng)、花色表現(xiàn),以及葉燒現(xiàn)象等會(huì)產(chǎn)生重要影響。
(3)應(yīng)避開(kāi)前茬種植地下芽莖類作物(如,馬鈴薯、洋蔥,大蒜、紅薯,以及其它球根花卉,如,郁金香、唐菖蒲、水仙,等等)的地塊。
(4)選擇比較清潔的地塊,最好是種植大田作物,如,小麥、玉米、大豆、谷類等的地塊。盡可能不要選擇菜地種百合(病蟲害較多)。
2 基本數(shù)據(jù)收集以及生產(chǎn)模式的確定
在種植百合以前,一定要對(duì)生產(chǎn)地的水質(zhì)、土壤理化性質(zhì)、農(nóng)業(yè)氣象資料等進(jìn)行全面的了解。
(1)土壤檢測(cè)項(xiàng)目:土壤酸堿度(pH值),土壤含鹽量(EC值),速效氮、磷、鉀,有機(jī)質(zhì)含量(通常要求土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到3.0%以上)。檢測(cè)土壤結(jié)構(gòu)類型,含沙過(guò)多或粘重的土壤,不宜種百合。
(2)水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目:pH值,EC值,鈣離子(ca)和鎂離子(Mg)含量,總硬度;此外,還應(yīng)檢測(cè)水中氯離子(cl)和氟離子(F)的含量。
(3)農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù):溫度、日照、降雨量、無(wú)霜期。
pH值和EC值是土壤檢測(cè)中的兩項(xiàng)最重要的指標(biāo)。通常,亞洲系、麝香系、鐵亞雜交系以及O/T系(東方系與喇叭百合雜交系)等,可適應(yīng)較大的土壤pH值范圍,從pH6.0至7.5,甚至7.8均可正常生長(zhǎng),但是,東方系品種以及一些同屬東方百合的原種,如,美麗百合、少女百合、天香百合等,當(dāng)土壤pH值過(guò)高時(shí),會(huì)導(dǎo)致磷、鐵、錳等元素的吸收不利,從而引起這些百合葉脈間發(fā)黃,降低觀賞效果。相反,pH過(guò)低也會(huì)導(dǎo)致很多元素(錳、鋅等)吸收不利。EC值即電導(dǎo)率,代表土壤合鹽量。如果日間取樣檢測(cè)EC值很低,則說(shuō)明土壤養(yǎng)分含量低。如果測(cè)得N、P、K含量很低,但EC值卻比較高,就說(shuō)明土壤中有害鹽分較多,需要淋洗。
3 土壤改良及土地整理(精耕細(xì)作)
(1)當(dāng)土壤理化性狀不適合種植百合時(shí),需對(duì)土壤進(jìn)行改良。可通過(guò)加入土壤改良劑來(lái)改善土壤性質(zhì)。
通常土壤改良劑可分為=類:
第一類是一些惰性材料,如,沙子、珍珠巖、膨脹陶粒、爐渣、浮石等。這類改良劑用來(lái)增加土壤的孔隙度和透氣透水性。當(dāng)土壤比較粘重時(shí),應(yīng)多摻入這類材料,這類由惰性物質(zhì)構(gòu)成的材料只改變土壤的物理性質(zhì)。
第二類多是用來(lái)改變土壤酸堿性。當(dāng)土壤pH值偏低時(shí),摻入一定量的石灰石,可有效提高土壤的pH值,摻入后7~10天,即可種植。硫酸鈣、硫磺粉等可用來(lái)降低土壤pH值。
第三類土壤改良荊是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛,資源最豐富的一類,包括作物秸稈、稻殼、花生皮、菇瀣、酒糟、醋糟,以及泥炭,等等。這類材料可同時(shí)改變土壤物理和化學(xué)性質(zhì),且含有一定的營(yíng)養(yǎng)成分,因而有助于提高土壤肥力。在有些資料中,農(nóng)作物秸稈被列入植物性肥料資源。
在實(shí)際生產(chǎn)中,多數(shù)情況下是將各種土壤改良荊搭配使用,如改造粘重土壤應(yīng)同時(shí)加入沙子和腐熟秸稈。
(2)整地與建畦
種植百合的土地至少要深翻35cm,施八一定量的有機(jī)肥(可同時(shí)加入少量化肥)。如果土壤肥力比較充足,也可以暫不施底肥。因?yàn)榘俸隙ㄖ惨院笾钡?0~20cm高(根據(jù)品種或品系而不同)主要是利用自身鱗莖儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)供給生長(zhǎng)。因此完全可以等百合長(zhǎng)到一定高度再追肥。
對(duì)于較粘重的土壤,可摻入沙子、爐渣等,以增強(qiáng)其透水性。注意爐渣含有較多的堿性離子。必須先用清水洗凈,否則,會(huì)對(duì)百合產(chǎn)生危害。對(duì)于物理結(jié)構(gòu)不好且肥力差的土壤,施用發(fā)酵牛糞是最好的肥料兼土壤改良劑。因?yàn)榕<S雖然養(yǎng)分含量較低,但富含纖維。如果每畝施入3~6噸(也可再多些)發(fā)酵牛糞,既能提高土壤肥力,又可大大改善土壤結(jié)構(gòu)。對(duì)于粘重土壤,還應(yīng)摻入一定量的沙子。
一般種植畦有兩種形式:一為高畦,一為平畦。建高畦更加費(fèi)工。但高畦栽培有兩大優(yōu)點(diǎn):一是由于畦總體高出地面,因此,畦內(nèi)不易積水;二是由于畦體高出地面,使百合的根區(qū)溫度得到提高,這對(duì)于比較寒冷的地區(qū)冬季生產(chǎn)百合十分有利。百合喜歡排水良好的土壤,因此,一般情況下應(yīng)高畦栽培。除非是沙壤土種植百合,或者種植者打算采取漫灌方式澆水,才會(huì)使用平畦。普通高畦頂寬80~90cm,底寬110~120cm,畦頂高出地面15~25cm;兩畦之間的通道寬30cm。而平畦通常寬80~100cm,畦埂寬20cm即可。畦的長(zhǎng)度可根據(jù)地形自定。
4 百合種球定植中應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)定植密度
定植過(guò)密,是我國(guó)百合花生產(chǎn)中的常見(jiàn)問(wèn)題。種植者總是希望在有限的面積上產(chǎn)出盡量多的切花。結(jié)果因?yàn)橹仓赀^(guò)密,互相遮光,通風(fēng)差,導(dǎo)致莖桿細(xì)軟,黃葉,消蕾,乃至葉燒等現(xiàn)象發(fā)生。
(2)定植深度
根據(jù)季節(jié)和環(huán)境溫度的不同,百合種球的定植深度也應(yīng)有所不同。但總的深度范圍在6~10cm(指土表面以下至種球頂部的距離)。在夏季或環(huán)境溫度高時(shí),定植深度為8~10cm,而在冬季或環(huán)境溫度偏低時(shí),栽6~8cm即可。但無(wú)論何種情況下,定植都不能太淺,因?yàn)閺姆N球頂部至土表面的空間是百合長(zhǎng)“莖生根”的區(qū)域。這段土層過(guò)淺,莖生根就沒(méi)有發(fā)育的空間。而百合一生所需的水分和養(yǎng)分,大約有85~90%由莖生根供給。如果莖生根發(fā)育不好,百合很難茁壯生長(zhǎng)。
種球植入土中以后,應(yīng)輕輕將上面的土壓實(shí),然后用清水澆透。在定植后的7~10天內(nèi),一定要保持表層土的濕潤(rùn),因?yàn)檫@是百合莖根發(fā)生的時(shí)段。上層土壤缺水將導(dǎo)致莖生根發(fā)育不良。
定植后3~4周內(nèi)的溫度控制,是保證發(fā)根質(zhì)量的又一關(guān)鍵因素。這一階段的土壤溫度應(yīng)穩(wěn)定在12~13℃,溫度過(guò)高將會(huì)導(dǎo)致根系發(fā)育不良,進(jìn)而影響以后的生長(zhǎng)質(zhì)量,而過(guò)低(低于10℃),又會(huì)導(dǎo)致花期推遲。
5 設(shè)施條件與產(chǎn)花質(zhì)量
過(guò)分簡(jiǎn)陋的設(shè)施無(wú)法生產(chǎn)出高質(zhì)量的百合花。這一點(diǎn),我國(guó)北方地區(qū)的種植者尤其應(yīng)該引起重視。推薦使用經(jīng)過(guò)系統(tǒng)技術(shù)改造的日光溫室。即建造磚混結(jié)構(gòu)日光溫室,并有以下設(shè)備安裝采暖系統(tǒng)、加裝水簾――風(fēng)扇系統(tǒng)、安裝外遮陽(yáng)網(wǎng)、加裝內(nèi)部循環(huán)風(fēng)扇。
6 百合種植的環(huán)境調(diào)控與施肥
(1)亞洲系百合要求的最佳溫度范圍是白天20~22℃,夜間13~14℃。夜溫過(guò)高會(huì)降低百合切花質(zhì)量。如果夜溫低于8℃,生長(zhǎng)就會(huì)被延遲,溫度繼續(xù)降低或持續(xù)低溫,還會(huì)產(chǎn)生消蕾、落蕾等現(xiàn)象。亞洲系百合喜陽(yáng)光充足。大多數(shù)亞洲系品種對(duì)缺光敏感。郭志剛等(1999)介紹,當(dāng)光照強(qiáng)度低至12000Ix時(shí),40%~60%的花蕾不能開(kāi)花。
(2)東方系百合生長(zhǎng)的最佳溫度范圍是白天22~25℃,夜間14~15℃。東方系百合對(duì)光照的要求比亞洲系百合相對(duì)弱一些,夏季種植東方系百合,需遮掉日光的60~70%。相對(duì)于亞洲系百合,東方系百合對(duì)環(huán)境濕度的要求更高一些。溫室相對(duì)濕度一般控制在70~80%較為合適。
(3)生產(chǎn)實(shí)踐證明,對(duì)于溫度,鐵炮百合的適應(yīng)范圍要比荷蘭“國(guó)際球根花卉中心”的技術(shù)手冊(cè)所要求的范圍(夜溫不低于14℃,白天20~22℃)寬得多。實(shí)際上,大多數(shù)鐵炮品種在12―30℃范圍內(nèi)生長(zhǎng)基本正常。在美國(guó)的商業(yè)溫室栽培中,鐵炮百合使用的溫度范圍是13~27℃。
(4)通常種植東方百合,土壤(基質(zhì))pH值應(yīng)維持5.5~6.5,而對(duì)于亞洲百合及鐵炮百合,pH值在6.0~7.5范圍內(nèi)均能正常生長(zhǎng)。無(wú)論是土壤栽培或無(wú)土栽培,都提倡采用滴灌的方式澆水。
百合的營(yíng)養(yǎng)供給問(wèn)題:
(1)通常,百合定植后的3~4周并不需要施肥。Mckenzie(1989)研究表明,初期過(guò)多施肥會(huì)降低切花高度。
(2)除了N、P、K以外,Ca元素對(duì)百合的生長(zhǎng)很重要,國(guó)外在種植百合、郁金香時(shí),常將Ca與KNO,共同施用,這樣可使百合花莖桿堅(jiān)挺,明顯提高切花質(zhì)量。
(3)百合對(duì)鉀元素的需求較高,我們的試驗(yàn)表明,當(dāng)施肥N:K=1:1.5時(shí),百合的生長(zhǎng)要好于N:K=1:1。
7 提倡一次種植,多次開(kāi)花以及使用多代球
(1)商品百合種球生產(chǎn)全部為露地栽培,雖然“起始材料”是脫除病毒的,但在露地生產(chǎn)階段已重新攜帶病毒,只不過(guò)病毒潛伏期很長(zhǎng)。因此,種植者購(gòu)買的新鮮種球當(dāng)年產(chǎn)花,一般不會(huì)受到病毒影響,但在次茬的栽培中,病毒就會(huì)起作用,以后會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。這就是百合種球多茬開(kāi)花時(shí),切花質(zhì)量逐年遞降的主要原因。
關(guān)鍵詞:鹽堿地 新和縣 改良治理
一、新和縣地理位置介紹
新和縣位于新疆維吾爾自治區(qū)天山南麓,塔里木盆地北緣,東隔渭干河與庫(kù)車縣相望,北隔勤格山與拜城縣相鄰,南連沙雅縣。地勢(shì)北高南低,東北部尖,西南部寬,呈三角狀。分東北部渭干河沖積平原和西南部洪積平原兩部分。主要水源來(lái)自渭干河。屬溫帶大陸性干旱氣候,光照充足,熱量豐富,氣候干燥,降水稀少。夏季炎熱,冬天干冷。年均氣溫10.5℃,年均降水54毫米。
二、灌區(qū)土壤鹽漬化的危害
(一)降低作物產(chǎn)量,形成低產(chǎn)田
土壤鹽堿化對(duì)農(nóng)作物最直接的影響是導(dǎo)致產(chǎn)量降低,甚至顆粒無(wú)收鹽堿對(duì)作物的危害是通過(guò)土壤溶液直接危害作物細(xì)胞,影響作物正常的吸收和代謝機(jī)能。
(二)造成綠洲野生植物的破壞
在灌區(qū)內(nèi),人們?yōu)榱藴p輕耕地土層中的鹽分,往往進(jìn)行大水壓鹽灌溉,使地下水礦化度提高,而灌區(qū)內(nèi)的夾荒地由于沒(méi)有灌溉只有蒸發(fā)作用,耕地中的鹽分轉(zhuǎn)移到荒地中,形成所謂的干排或旱排現(xiàn)象,荒地中自然植被隨著土壤含鹽量增加而遭受破壞。
(三)危害人類健康
鹽隨水來(lái),鹽隨水去,水是鹽分運(yùn)動(dòng)的載體,又是鹽分寄存的場(chǎng)所灌區(qū)在引水過(guò)程中,鹽分也隨地表水源源不斷地輸送到農(nóng)區(qū)如果沒(méi)有完善的排水系統(tǒng),則引入灌區(qū)的鹽分就會(huì)積在耕地土壤和通過(guò)淋洗進(jìn)入淺層地下水中,長(zhǎng)期發(fā)展下去地下水礦化度提高,水質(zhì)逐步惡化,對(duì)地下水環(huán)境造成惡劣影響。
(四)危害人類社會(huì)環(huán)境
土壤鹽堿化還危害人類社會(huì)環(huán)境土壤鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū),居民房屋倒塌,自然植被減少,土地日趨荒漠化,風(fēng)沙大,生態(tài)環(huán)境極其惡劣。
(五)農(nóng)區(qū)耕地土壤退化
土壤次生鹽漬化對(duì)耕作土壤的物理性質(zhì)及肥力均可產(chǎn)生不良影響,鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū)可導(dǎo)致土壤退化,甚至被迫棄耕,最終導(dǎo)致土地荒漠化。
三、新和縣鹽堿地改良治理措施介紹
按照阿克蘇地區(qū)鹽堿地實(shí)際情況以及新和縣地理位置分析,筆者認(rèn)為所進(jìn)行的鹽堿地改良措施應(yīng)當(dāng)按照流域作為一個(gè)整體,并且將生態(tài)環(huán)境治理以及鹽堿地治理相互結(jié)合共同治理。所以筆者建議:
(一)通過(guò)水利對(duì)土壤鹽堿化進(jìn)行改良治理,效果突出
根據(jù)相關(guān)的改良結(jié)果看來(lái),通過(guò)水利進(jìn)行改良的方式,對(duì)于降低土壤鹽堿化程度有著較好的效果。因?yàn)榈叵滤坏奶?,?dǎo)致土壤鹽堿化程度加深,但是,通過(guò)排鹽以及排水等一系列水利工作可以將地下水位實(shí)現(xiàn)有效地降低,并且此類的降低方法多種多樣,一般包括有豎井灌排,明排以及暗排等等多種方式。對(duì)于新和縣的鹽堿地而言,其大多數(shù)都處于地下水,并且這種地下水的礦化程度較高,按照相關(guān)的調(diào)查結(jié)果分析表明,中度礦化的地下水,一般情況下在地下埋深的深度保持在
(二)通過(guò)節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用,可以使得地下水位得到適當(dāng)?shù)慕档?,同時(shí)節(jié)約水資源
通過(guò)將先進(jìn)的水資源技術(shù)應(yīng)用到土壤的灌溉工程中,可以使得土壤本身的鹽堿化程度最大限度的降低,同時(shí)對(duì)于水資源的合理使用而言,有著十分重要的作用。同時(shí),一般情況下主要采用的節(jié)水技術(shù)包括有噴灌、低壓管道灌以及膜下滴灌等技術(shù),都屬于高效率的水資源節(jié)約技術(shù),在制定向相應(yīng)的節(jié)水技術(shù)的同時(shí),可以根據(jù)土壤的實(shí)際情況以及相關(guān)的灌溉制度進(jìn)行選擇以及制定,一般情況下所選擇的便是一方面保證灌溉物只接收到生長(zhǎng)所需要的用水,但是同時(shí)又可以使得在生長(zhǎng)所需水的使用過(guò)程中,并不對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)充,從而使得整個(gè)地下水會(huì)隨著土壤在不斷地高溫蒸發(fā)的過(guò)程中,降低地下水的水位,這樣做便可以有效地降低因?yàn)榈叵滤辉龈叨鴮?dǎo)致的土壤鹽堿化的問(wèn)題。所以,在一些條件比較充足的地區(qū),按照實(shí)際要求采取相應(yīng)的節(jié)水措施,以及對(duì)相關(guān)的節(jié)水配套措施進(jìn)行加強(qiáng),可以有效地降低農(nóng)業(yè)用水,同時(shí)將水資源過(guò)度使用所帶來(lái)的矛盾問(wèn)題一定程度的降低,使得最終收取到的經(jīng)濟(jì)效益最大限度的增加,使得土壤的鹽堿化程度最大限度的降低。
(三)通過(guò)化學(xué)的應(yīng)用進(jìn)行土壤鹽堿度改良質(zhì)量
所謂的化學(xué)手段,便是通過(guò)化學(xué)性能對(duì)土壤的鹽堿程度進(jìn)行一定程度的優(yōu)化概念,其主要針對(duì)的便是蘇打鹽土以及堿土的一種特殊的改良手段,并且經(jīng)過(guò)大量的實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果表明,通過(guò)生物改良、農(nóng)業(yè)改良以及水利改良等相關(guān)的改良措施,對(duì)于土壤堿化而言,有著極為突出的改善效果。尤其是針對(duì)中度鹽堿度以及輕度鹽堿度、蘇打鹽化土壤而言,有著極為突出的改良效果,但是對(duì)于一些鹽堿程度較為強(qiáng)烈、堿性土壤程度突出以及蘇打鹽土的改良而言,還應(yīng)該通過(guò)化學(xué)添加劑的方式進(jìn)行配合使用,才能從真真意義上的對(duì)眼見(jiàn)土壤進(jìn)行有效的改良,真正做到綠色概念。
(四)對(duì)鹽堿土壤進(jìn)行農(nóng)業(yè)改良
所謂的農(nóng)業(yè)改良,對(duì)于已經(jīng)完全鹽堿化或者尚未完全鹽堿化的土壤而言,改良的效果十分突出,對(duì)于一些鹽堿程度較高的農(nóng)田而言,可以有效地加快鹽堿土壤的治理效果,而對(duì)于一些鹽堿化尚未發(fā)生的土壤而言,也有極為突出的預(yù)防效果。在目標(biāo)土壤進(jìn)行土地平整,并且通過(guò)一系列合理的栽培技術(shù)以及土壤耕作技術(shù),對(duì)地力進(jìn)行科學(xué)的培肥,可以使得土壤逐漸恢復(fù)正常,并且成為高產(chǎn)的土壤田地。對(duì)于一些地下水位較高以及地勢(shì)相對(duì)比較低的土壤而言,一般選擇稻早輪作的方法,并且采用洗鹽的方式進(jìn)行改良質(zhì)量,一般在2年或者3年以后,土壤的鹽堿程度將會(huì)得到一定程度的降低。
四、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于土壤而言,其鹽堿化將直接導(dǎo)致耕地的減產(chǎn)甚至是無(wú)法適合耕種,從此成為一片廢土,同時(shí)對(duì)于人類的日常生活而言能產(chǎn)生極為重要的影響。只有對(duì)土壤的鹽堿化進(jìn)行合理并且科學(xué)的改良治理,并且對(duì)土壤的鹽堿化進(jìn)行一定的遏制,才能真正的使得土壤恢復(fù)活力以及生機(jī)。對(duì)于該類的改良治理而言,還有許許多多的辦法,筆者只是將其中較為常見(jiàn)以及作用比較突出的幾種改良治理方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明,希望可供相關(guān)研究人員進(jìn)行借鑒以及分析。
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鹽堿地指的是含有大量鹽堿土壤的統(tǒng)稱,我國(guó)目前約有3.5×107h㎡的鹽堿地,相當(dāng)于耕地面積的1/3,分布在全國(guó)各地100多個(gè)城市。鹽堿土壤通氣性差、容重高,其具體危害可概括為以下幾點(diǎn):①不利于植物的正常營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)。鹽堿地土壤中鈉離子的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)影響到植物對(duì)鉀、磷等元素的吸收,進(jìn)而不利于植物的生長(zhǎng)。②鹽堿性土壤中含有大量的鹽分,提高了土壤的滲透壓,植物在這類土壤中不能吸收到足夠的水分,進(jìn)而引起生理性干旱,情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)水分外滲,進(jìn)而引發(fā)枯萎、死亡等病癥。③鹽堿性土壤中高濃度的鹽類會(huì)影響到植物氣孔的關(guān)閉,進(jìn)而阻礙了植物細(xì)胞內(nèi)淀粉的形成,細(xì)胞不能關(guān)閉,最終植物出現(xiàn)干旱、枯萎等病癥。從另一個(gè)角度來(lái)講,土壤環(huán)境和植物是一個(gè)統(tǒng)一的整體,它們之間是彼此影響的關(guān)系。鹽堿土壤的上述特性使得這些面積廣大的灘涂地區(qū)不能適合一般植物的生長(zhǎng),而要想對(duì)此類鹽堿土壤進(jìn)行改良,恰恰也需要那些適合在鹽堿地區(qū)生長(zhǎng)的園林植物。通過(guò)園林綠化來(lái)改良鹽堿地的方法,是一種綜合性的鹽堿地改良措施,它將傳統(tǒng)的物理、化學(xué)等改良方式中的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合了起來(lái),進(jìn)而形成了一套完整的鹽堿地土壤改良方法,可以起到顯著降低鹽堿地土壤中含鹽量、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的效果,對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都有著重要的意義。
2鹽堿地園林綠化植物的栽培及管理
2.1遵循合理的配置原則
與一般的綠地不同,鹽堿地區(qū)園林植物的配置受到土壤環(huán)境影響較大,必須滿足環(huán)境功能的需求。在灘涂鹽堿地區(qū)中,園林植物的配置主要應(yīng)起到改良土壤性質(zhì)的作用。例如,在重鹽堿土壤中種植專性鹽生植物,通過(guò)這些園林植物的聚鹽作用可以有效吸收鹽堿地中的鹽分,從而降低土壤中的含鹽量。又如,利用泌鹽植物可以將鹽分通過(guò)植物莖葉泌腺排出體外或分泌貯鹽細(xì)胞中,起到土壤脫鹽的作用??傊}堿地可以通過(guò)引進(jìn)不同品種的耐鹽植物,在鹽堿地區(qū)構(gòu)建起防護(hù)林和生態(tài)林,并且興建灘涂草坪和創(chuàng)建公園綠地等。在滿足生態(tài)環(huán)境功能的基礎(chǔ)上取得調(diào)節(jié)小氣候、改善空氣質(zhì)量、防止水土流失等生態(tài)效益。
2.2根據(jù)具體環(huán)境選擇樹(shù)種
在灘涂鹽堿地區(qū)植樹(shù)綠化,除了應(yīng)選擇耐鹽堿的樹(shù)種之外還應(yīng)當(dāng)考慮樹(shù)種是否能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳L(zhǎng)環(huán)境,而且假如是鹽堿地區(qū)地下水位較高時(shí),還需要注意到栽種植物的耐水性。根據(jù)過(guò)去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,不同科屬的植物其耐鹽堿性都有著很大的區(qū)別,像檉柳科檉柳屬的檉柳都有著很強(qiáng)的耐鹽特性,如??频纳?、無(wú)花果、構(gòu)樹(shù)等樹(shù)種;豆科的槐屬、刺槐屬、決明屬、銀合歡屬、合歡屬等植物同樣有著不同程度的耐鹽特性。
2.3起苗和移植
樹(shù)種在起苗時(shí)應(yīng)盡可能地保留根系的完整性,帶土移植,并保留大土球,避免損傷根系統(tǒng)。對(duì)于地上部分應(yīng)保持重修剪,使地上、地下的水代謝平衡。對(duì)于新栽植的樹(shù)種應(yīng)部分或全部換填客土,從而改善土壤的性質(zhì),并且在栽植時(shí)根據(jù)不同植物對(duì)于鹽堿的抵抗能力盡可能地?cái)U(kuò)大樹(shù)坑。如果需要換填的土方較多時(shí),可以在栽種前先用泅水的辦法來(lái)提高土壤中的水分,但需要防止土壤在種植后因沉降的問(wèn)題導(dǎo)致播種深度不均勻的問(wèn)題。另外,新栽植的植物可適當(dāng)提高土壤,這樣可以讓土層部分厚實(shí),降低地下水位,從而提高土壤的通透性。通常,在栽種灌木、喬木時(shí)可抬高200mm左右的高度,種植草坪時(shí)則可適當(dāng)抬高100mm左右的高度,至少要保證樹(shù)坑和栽植區(qū)的高度不能低于原地面的土壤高度,以避免出現(xiàn)積水和返鹽的現(xiàn)象。
2.4適時(shí)移栽
樹(shù)種的移栽要選擇合適的時(shí)間,因?yàn)椴煌钠贩N其萌芽期是不一樣的。以華北為例,通常樹(shù)木的種植時(shí)間以春季的3月上旬到4月上旬為適宜。另外,在鹽堿地區(qū)可考慮秋季栽植的方法。秋季栽植時(shí)鹽堿地土壤脫鹽之后其含鹽量要比春季低很多,而且水分條件也比春季時(shí)期好,植物栽植后土壤會(huì)立即封凍,不容易出現(xiàn)春季時(shí)期的返鹽現(xiàn)象。而且秋季土地的溫度要比春季高,植物栽植后容易發(fā)新根,到了次年早春時(shí)節(jié)根系發(fā)育之后便可以提高樹(shù)木的成活率。
3園林植物后期的養(yǎng)護(hù)管理
園林綠化工程要遵循“三分栽,七分管”的原則,尤其是對(duì)于鹽堿地區(qū)的園林植物來(lái)講,更應(yīng)當(dāng)有著比普通綠地更高標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)管理。(1)科學(xué)澆灌。澆水次數(shù)適當(dāng),不能太過(guò)于頻繁,且每次澆水務(wù)必要澆透,新栽種的植物3次澆水過(guò)后要進(jìn)行樹(shù)池的封堰,這樣既能保水又能防止返鹽返堿。(2)定期翻耕。植物栽植過(guò)后可做定期的翻耕,以此來(lái)打破土壤中粘土板的結(jié)層,增加土壤的通透性,提高土壤的孔隙度,降低鹽堿土壤容重,使得土壤深層的養(yǎng)分得到盡可能地釋放。尤其是雨后或者澆灌后,應(yīng)做及時(shí)的中耕松土處理,截?cái)嗝?xì),避免地表水分因強(qiáng)烈蒸發(fā)而出現(xiàn)的土表鹽份積聚現(xiàn)象。(3)合理施肥。新栽植的綠化園林在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)施加足夠的有機(jī)肥料,改善鹽堿地的土壤結(jié)構(gòu)。同時(shí),施加的有機(jī)肥在腐爛的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生一些酸性物質(zhì),來(lái)中和鹽堿地中多余的鹽分,從而促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)。通常,有機(jī)肥的施肥量應(yīng)控制在45000kg.hm-2左右,每年至少施加一次。在某些有利的條件地段,還可以通過(guò)種植綠肥的形式來(lái)提高土壤中的有機(jī)物質(zhì),同樣可以起到疏松土壤、促進(jìn)鹽堿土壤中微生物活動(dòng)的效果。另外,鹽堿地區(qū)園林植物還需要施加一定量的礦物性化肥,以補(bǔ)充鹽堿土壤中的氮、磷、鉀、鐵、鈣等元素,同樣可以有效地改善鹽堿土壤。(4)樹(shù)木的綁扎與支撐。新栽植的植物為了輔助其生長(zhǎng),通常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕壴椭?。例如,直徑?cm以上的喬木可在樹(shù)干上纏繞草繩,同時(shí)定期對(duì)草繩灑水保持潮濕,這樣可以有效地降低樹(shù)皮的蒸騰作用,維持樹(shù)木內(nèi)部水分的平衡。在沿海地區(qū),由于風(fēng)力較大,栽植樹(shù)木之后一般都要用三角架來(lái)支撐、加固,待樹(shù)木根系恢復(fù)后,方可撤除(通常要2-3年)。如果是綠化苗木,則可以適當(dāng)予以修剪,減小風(fēng)阻促進(jìn)生長(zhǎng),防止樹(shù)木倒伏。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:煤礦廢棄地;景觀;設(shè)計(jì)策略
引言
隨著中國(guó)煤礦開(kāi)采業(yè)的飛速發(fā)展,長(zhǎng)時(shí)間過(guò)度過(guò)量的煤礦開(kāi)采,不僅破壞了當(dāng)?shù)氐木坝^環(huán)境還破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。對(duì)煤礦的過(guò)度開(kāi)采,產(chǎn)生了大量煤礦廢棄地,煤礦附近的植被破壞,造成水土流失比較嚴(yán)重。為了對(duì)煤礦廢棄地再利用,結(jié)合國(guó)內(nèi)外一些關(guān)于煤礦廢棄地景觀設(shè)計(jì)的成功例子,設(shè)計(jì)出符合中國(guó)國(guó)情的煤礦廢棄地景觀設(shè)計(jì)策略。
1煤礦廢棄地的相關(guān)概念和類別
1.1煤礦廢棄地的概念
煤礦廢棄地是指對(duì)煤礦開(kāi)采后的土地資源失去了功能或原有功能不能被重復(fù)利用、失去原有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值而被遺棄的土地。這些廢棄的煤礦開(kāi)采場(chǎng)地在促進(jìn)城市發(fā)展方面有著不可磨滅的貢獻(xiàn),煤礦開(kāi)采業(yè)創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值,見(jiàn)證了一個(gè)城市或地區(qū)的繁榮發(fā)展,但由于對(duì)煤礦廢棄地沒(méi)有合理利用,造成對(duì)環(huán)境的破壞。
1.2廢棄地的類別
廢棄地可分成三種:a)煤礦廢棄地。煤礦廢棄地指煤礦被開(kāi)采后形成了礦業(yè)廢棄地。在煤礦開(kāi)采時(shí),如果是采用露天開(kāi)采的方式對(duì)生態(tài)環(huán)境平衡的破壞是根本性的;如果采用非露天的開(kāi)采方式,對(duì)環(huán)境的破壞相對(duì)較小一些,但是煤礦廢棄地比較容易塌陷,造成各種地質(zhì)災(zāi)害,所以對(duì)煤礦廢棄地的景觀的恢復(fù)和建設(shè)特別重要[1];b)城市工業(yè)廢棄地。隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),城市改建、擴(kuò)建的項(xiàng)目越來(lái)越多,但在其改建、擴(kuò)建以后會(huì)遺留下大片廢棄土地,即城市工業(yè)廢棄地。且該種類型的廢棄地大多位于城市中心,其存在嚴(yán)重影響了城市的整體美觀,因此,針對(duì)城市工業(yè)廢棄地問(wèn)題,目前大多數(shù)城市采用的解決辦法是對(duì)城市工業(yè)廢棄地進(jìn)行重新改造設(shè)計(jì),恢復(fù)其景觀,改善城市形象;c)垃圾處理場(chǎng)地。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展影響了人們的日常生活。相比于以往,現(xiàn)在人們生活的水平有了質(zhì)的變化,每年產(chǎn)生的垃圾也大量增多。在垃圾處理時(shí)往往采用集中處理的方式,在處理前先將其堆放在垃圾處理場(chǎng)。這樣不僅會(huì)占用大片土地,甚至有些垃圾會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生嚴(yán)重污染,打破了原有的生態(tài)平衡,破壞了植被的生產(chǎn)環(huán)境。所以針對(duì)垃圾處理廠的生態(tài)恢復(fù)設(shè)計(jì)主要是對(duì)垃圾的處理和土壤條件的改善。
2煤礦廢棄地的景觀設(shè)計(jì)價(jià)值
煤礦廢棄地由于在開(kāi)采礦產(chǎn)資源的過(guò)程中造成土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,或煤礦廢棄物的堆積對(duì)土壤造成嚴(yán)重的污染,從而使得原本具有一定價(jià)值的土地變成了廢地。采用景觀設(shè)計(jì)的方式不僅可改變廢棄地的現(xiàn)狀,恢復(fù)其土壤原有的價(jià)值,同時(shí)還可完美地修飾這塊土地,改變其原有形象,使其呈現(xiàn)出一種美的狀態(tài),重新建立起具有廢棄地特色的景觀,從而提升其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值,改善煤礦廢棄地的生態(tài)環(huán)境。通過(guò)對(duì)煤礦廢棄地進(jìn)行重新的設(shè)計(jì),使其煥發(fā)出無(wú)限生機(jī)。采用景觀設(shè)計(jì)的方式具有下述的優(yōu)勢(shì):a)通過(guò)對(duì)煤礦廢棄地的景觀設(shè)計(jì)提升其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值,使其從貧瘠荒蕪的土地轉(zhuǎn)變成風(fēng)景優(yōu)美的景觀,改善因工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的消極印象和影響[2]。廢棄地所占用的土地資源嚴(yán)重阻礙了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和資源的合理利用,采用景觀設(shè)計(jì)的方式可使得廢棄的土地重新具備使用價(jià)值,有效緩解土地資源匱乏的難題,特別是中國(guó)目前有效耕地面積比較少的情況下;b)煤礦廢棄地見(jiàn)證了中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史,象征著人類的不斷進(jìn)步。因此從美學(xué)價(jià)值方面考慮,煤礦廢棄地景觀設(shè)計(jì)充分展現(xiàn)了對(duì)美學(xué)價(jià)值的運(yùn)用,煤礦廢棄地從某種程度上代表了礦業(yè)工作者為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)。因此對(duì)煤礦廢棄地進(jìn)行設(shè)計(jì),不僅保留了歷史痕跡,還提升了它的實(shí)用價(jià)值;c)煤礦廢棄地還有一定的文化教育價(jià)值。煤礦廢棄的產(chǎn)生是人類工業(yè)活動(dòng)的結(jié)果,承載著一定的文化價(jià)值,傳承人類的進(jìn)步思維。
3煤礦廢棄地的景觀設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)
3.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論
在研究生態(tài)系統(tǒng)退化時(shí)經(jīng)常會(huì)使用到恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論,該種理論的出現(xiàn)可為相關(guān)研究提供科學(xué)方法?,F(xiàn)在,在礦業(yè)廢棄地重新設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要是以該理論為依托。通過(guò)景觀設(shè)計(jì)的方式,使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡被恢復(fù)。根據(jù)美學(xué)原理對(duì)煤礦廢棄地內(nèi)的工業(yè)建筑進(jìn)行適當(dāng)刪減,使其具有新的觀賞價(jià)值、美學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。
3.2景觀生態(tài)學(xué)理論
景觀生態(tài)學(xué)是一門綜合生態(tài)學(xué)理論,其中融合了景觀學(xué)和生物學(xué)的相關(guān)知識(shí),通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)原理和方法對(duì)景觀的構(gòu)成、功能及動(dòng)態(tài)變化機(jī)理進(jìn)行研究,最終對(duì)景觀的格局進(jìn)行合理的使用和保護(hù)。景觀生態(tài)學(xué)主要包括三方面的研究?jī)?nèi)容,即景觀結(jié)構(gòu)、景觀功能及景觀動(dòng)態(tài)等。它對(duì)煤礦廢棄地的再利用有著強(qiáng)的指導(dǎo)作用。
3.3園林美學(xué)理論
園林美學(xué)理論主要是用來(lái)研究園林藝術(shù)的理論,該種理論是在美學(xué)理論的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的。在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)時(shí)要滿足園林美的要求。一方面,要滿足人們的審美要求。另一方面,還要提高人們對(duì)美的追求。但在園林美學(xué)研究的過(guò)程中,中西方之間存在較大的差異,從而可將其分成中國(guó)園林美學(xué)和西方古典園林美學(xué)等。
4煤礦廢棄地的景觀設(shè)計(jì)策略
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,為中國(guó)環(huán)境的改善及生態(tài)平衡的維持提供了技術(shù)支持。而景觀設(shè)計(jì)在煤礦廢棄地中的應(yīng)用也得益于現(xiàn)有的工程技術(shù),為重新恢復(fù)廢棄地的價(jià)值帶來(lái)了希望。在景觀設(shè)計(jì)的過(guò)程中涉及到很多專業(yè)的工程技術(shù),但生態(tài)地改善技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛?,F(xiàn)在,生態(tài)地改善技術(shù)主要用于礦業(yè)廢棄地土壤有機(jī)物的降解,種植綠色植物是主要方法。生態(tài)地改善技術(shù)包含的內(nèi)容比較多,例如微生物作用、土壤改良等。
4.1水環(huán)境改善
現(xiàn)在,世界上很多國(guó)家都面臨著水資源短缺的問(wèn)題。在這種情況下,如何改善水環(huán)境,提高水資源利用率成為人們研究的重點(diǎn)問(wèn)題。在解決水污染問(wèn)題時(shí)可采用生態(tài)恢復(fù)的方式,對(duì)其進(jìn)行再創(chuàng)造,結(jié)合植物、微生物等大自然自身調(diào)節(jié)功能改善水環(huán)境[3]。利用煤礦廢棄地塌陷的地方收集水資源,采用生態(tài)方式凈化水資源,同時(shí)還可將現(xiàn)有的水資源建設(shè)成自然景觀,提高煤礦廢棄地的觀賞價(jià)值。
4.2土壤環(huán)境改良
煤礦廢棄地因受重金屬影響導(dǎo)致土地污染嚴(yán)重,要想對(duì)廢棄地進(jìn)行景觀設(shè)計(jì),就必須先恢復(fù)其生態(tài)平衡。煤礦廢棄地對(duì)土壤破壞的根源在于礦產(chǎn)中的重金屬嚴(yán)重破壞了土壤的活性,在有害物質(zhì)的影響下,土壤的養(yǎng)分大量流失,使其喪失原有價(jià)值。因此,要想改善煤礦廢棄地的土壤,則必須要先恢復(fù)土壤原有的活性。主要包括對(duì)土壤重金屬污染的治理和物理化學(xué)性質(zhì)的還原等。通過(guò)對(duì)表皮土壤的覆蓋和培養(yǎng)綠色植物的方式來(lái)改造土壤的物理性質(zhì)。根據(jù)土壤成分有選擇地添加一些有機(jī)物和無(wú)機(jī)物來(lái)恢復(fù)土壤的化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)種植綠色植物和培育微生物的方法來(lái)清除掉土壤中所含有的重金屬成分。
4.3微生物改良作用
微生物改良技術(shù)是一種無(wú)害的生態(tài)改良方式,因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中不涉及到化學(xué)物品,完全是利用微生物的新陳代謝作用完成改良任務(wù)。能恢復(fù)土壤活性的微生物有兩種:a)營(yíng)養(yǎng)微生物。該種類型的微生物具有固氮作用;b)營(yíng)養(yǎng)抗污染微生物,該種類型的微生物具有轉(zhuǎn)化金屬離子的作用。它們?cè)诟纳仆寥拉h(huán)境方面的作用很大。
5結(jié)語(yǔ)
煤礦廢棄地的形成是歷史發(fā)展的產(chǎn)物,具有一定的歷史價(jià)值。為了既保存煤礦廢棄地的歷史價(jià)值,又增加其實(shí)用價(jià)值,研究了煤礦廢棄地景觀設(shè)計(jì)的原理和策略,對(duì)煤礦廢棄地的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù),使其具有新的觀賞性和實(shí)用性。
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【關(guān)鍵詞】土地復(fù)墾 生態(tài)建設(shè) 重要性
1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),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。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)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)。
2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(kāi)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(kāi)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,不少地區(qū)的土地管理部門和環(huán)保部門開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi),標(biāo)志著我國(guó)的土地復(fù)墾研究開(kāi)始與世界接軌,開(kāi)始走向世界。
3土地復(fù)墾與生態(tài)重建相關(guān)技術(shù)研究
3.1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(kāi)采,導(dǎo)致地下巖土開(kāi)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。
3.2礦區(qū)廢棄物復(fù)墾與利用技術(shù)
由于礦區(qū)的礦物開(kāi)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(shù)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,例如濟(jì)寧三號(hào)煤礦,潞安王莊煤礦等。
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。
3.3露天礦區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)
露天煤礦不同于地下開(kāi)采礦場(chǎng),露天煤礦的長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)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(kāi)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(kāi)采和內(nèi)部排土的二者結(jié)合,對(duì)露天煤礦的開(kāi)采進(jìn)行優(yōu)化和改善。由于露天煤礦的開(kāi)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。
3.4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。
3.5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)。
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。
4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(kāi)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(kāi)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。
1農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)
在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)中,見(jiàn)載有:光緒二十四年五月(1898年7月)第36冊(cè)藤田豐八譯的《農(nóng)工銀行法》,后在第37冊(cè)續(xù)完;光緒二十四年九月(1898年10月)第47冊(cè)陳壽彭譯的《農(nóng)利叢談》,后在第48冊(cè)、第49冊(cè)連載;光緒二十七年三月(1901年5月)第140冊(cè)今關(guān)常次郎著,吉田森太郎譯的《農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)篇》,后在第141冊(cè)、第142冊(cè)、第143冊(cè)連載?!掇r(nóng)利叢談》一文中指出,農(nóng)業(yè)獲利頗豐,鼓勵(lì)人們從事種植業(yè),并用實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)證實(shí)棉田之利,認(rèn)為:“今試以二千萬(wàn)畝之棉子,計(jì)其每年所得之息,約可二千五百元。若他國(guó)棉田七千五百萬(wàn)畝,則每年裒積其出產(chǎn)利益,可得一萬(wàn)二千三百七十五萬(wàn)元矣。
此中之益,所差凈利,約至十萬(wàn)萬(wàn)元。惟是種植者,聚積如此之多,約估每年所運(yùn)三百萬(wàn)噸之棉子,以出洋。其國(guó)應(yīng)得厚利,亦將近于十萬(wàn)萬(wàn)元,豈不佳乎?此吾人所以少聞其農(nóng)功失利者”。據(jù)此,農(nóng)田之利已不言而喻,“農(nóng)功失利者”更是聞所未聞。光緒二十四年九月(1898年1O月)第47冊(cè)《農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)論》一文論述了保險(xiǎn)事業(yè)的由起,天災(zāi)人禍不可避免,而保險(xiǎn)業(yè)意在拯救人于殃禍之中,已成立的有“帝國(guó)生命保險(xiǎn)公司”、“日本生命保險(xiǎn)公司”、“明治火災(zāi)保險(xiǎn)公司”、“職工保險(xiǎn)公司”、“帝國(guó)海上保險(xiǎn)公司”等。各種保險(xiǎn)公司蔚然而起,看似保險(xiǎn)之事業(yè)已完備,但作者認(rèn)為,“余特以保險(xiǎn)事業(yè)之最切急者,未起為憾焉。最切急者為何?農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)是也”_6]。并且,對(duì)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)事業(yè)的重要性及迫切性作了闡述:“世之立說(shuō)以農(nóng)為重者,謂本邦以農(nóng)立國(guó)。鑒于國(guó)家所由創(chuàng)建,與應(yīng)朝理財(cái)之法,日不可不以農(nóng)業(yè)建國(guó)本,余非偏重農(nóng)業(yè),而輕視他業(yè)者。然深知農(nóng)業(yè)不可廢弛,又國(guó)民之業(yè)農(nóng)者居大半,故欲扶掖振作之,以裨國(guó)家,為之講便宜保安之法,殆當(dāng)今最急之務(wù)也。屋宇府庫(kù)賈物,得托保險(xiǎn),而農(nóng)人獨(dú)無(wú)所托產(chǎn)業(yè),以保安全。是余所以主張農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)事業(yè),而不已也”6。
文中所涉“農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)”一詞,中文前所未有,實(shí)為一次全新的突破,把金融領(lǐng)域的一種安全措施運(yùn)用于農(nóng)業(yè)之中,從而注入中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)管理拓新的理念?!掇r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)篇》一文對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)作了概述:“農(nóng)學(xué)為應(yīng)用諸種學(xué)科于農(nóng)業(yè)之一種科學(xué),世所已知,然則農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué),亦為應(yīng)用于農(nóng)業(yè)之一種理財(cái)學(xué)而已。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)之農(nóng)業(yè)與理財(cái)學(xué)交涉,與農(nóng)藝化學(xué)之農(nóng)業(yè)與化學(xué)交涉,形同而旨異。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)之發(fā)達(dá),尚不如農(nóng)藝化學(xué),范圍經(jīng)界,分別術(shù)嚴(yán)。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)之本體,可分為二部:一屬社會(huì),主研究小作料地租等社會(huì)通行之原則;一屬各人,主探求農(nóng)場(chǎng)設(shè)備管理等各人營(yíng)業(yè)之知識(shí)。
農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)有此二部,始得完全之組成”。由此可知,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)尚屬一門新興學(xué)科,是農(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉所形成的。這是之前綜合性期刊所未曾涉及的。因此,“修農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué),必須有理財(cái)學(xué)之觀念,以之審屬社會(huì)之部”,而不只是“敘述屬各人者為主”。除此,還對(duì)消費(fèi)、價(jià)值、價(jià)格、勞力、資本、資產(chǎn)、生產(chǎn)要素等經(jīng)濟(jì)學(xué)概念作了詳細(xì)的解釋,并從生產(chǎn)、貿(mào)易、消費(fèi)等經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對(duì)農(nóng)產(chǎn)品流通作了具體分析。這對(duì)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)形態(tài),從自足性生產(chǎn)轉(zhuǎn)向商品性生產(chǎn)和提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不無(wú)裨益。
2農(nóng)業(yè)物理學(xué)與農(nóng)業(yè)化學(xué)
在農(nóng)業(yè)物理學(xué)方面,光緒二十六年十一月(1901年1月)第128冊(cè)有藤田豐八譯的《電氣助長(zhǎng)》;光緒二十八年四月(1902年5月)第178冊(cè)有沈譯的《光線與植物之關(guān)系》;光緒三十一年十二月(1906年1月)第3l5冊(cè)有《漁業(yè)上電話機(jī)之應(yīng)用》等?!峨姎庵L(zhǎng)》一文提及:“通電氣于植物種子,則大助其生長(zhǎng)云。今據(jù)俄國(guó)電氣工藝會(huì)所實(shí)驗(yàn),通電氣之種子,比普通種子有二倍至六倍之收獲,且通電氣于地中之根,則胡蘿卜馬鈴薯亦比通常者,可大數(shù)倍云”l_8。實(shí)驗(yàn)證明,電磁波有助于植物生長(zhǎng),能夠增加產(chǎn)量。將電學(xué)原理運(yùn)用于農(nóng)業(yè),是為一次全新的嘗試?!豆饩€與植物之關(guān)系》一文論述了日光對(duì)植物生長(zhǎng)的重要作用:“植物必得日光乃能長(zhǎng)養(yǎng),此在稍窺植物學(xué)、氣象學(xué)之門徑者,無(wú)不知之原。夫光線之作用能在植物體中造生物質(zhì)葉綠,因之而有分炭教養(yǎng)之機(jī)能。光線大宗固仰給于日,然月光雖微,亦為日光之助。若電光,則利大害亦大。惟日光中之中位波長(zhǎng)者,即黃赤色為最宜于植物之生育也”9,指出光線的作用在于能在植物體中形成葉綠素,使之發(fā)生光合作用,合成有機(jī)物,在保持大氣中氧氣含量和碳循環(huán)的穩(wěn)定等方面也有重要作用,并將日光與月光、電光相比較得知,惟日光最宜于植物生長(zhǎng)。而且,法國(guó)巴黎對(duì)光線作用的實(shí)驗(yàn)成績(jī)也表明,“凡植物受日光多者,收獲亦多”。從中可知,日光是植物生長(zhǎng)所必須的條件,與此同時(shí),植物釋放出大量的氧氣,有益于人類。綠色植物光合作用是最為普遍、規(guī)模最大的反應(yīng)過(guò)程,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),在理論和實(shí)踐上都具有重大意義。在農(nóng)業(yè)化學(xué)方面,光緒二十九年十二月(1904年1月)第241冊(cè)有《論農(nóng)藝化學(xué)之進(jìn)步》;光緒三十年四月(1904年5月)第254冊(cè)有澤村真的《農(nóng)藝化學(xué)實(shí)驗(yàn)法》等。《農(nóng)藝化學(xué)實(shí)驗(yàn)法》一文介紹了各種成分的實(shí)驗(yàn)法,談到植物灰分實(shí)驗(yàn)時(shí)指出:“農(nóng)用植物之灰,通常成自硅酸、磷酸、硫酸、鐵、石灰、苦土加里曹達(dá)鹽素,含滿俺者甚稀,欲驗(yàn)植物之無(wú)機(jī)分,即檢以上之成分,先燒其植物為灰,灰之含量由植物而大異。故所同量之灰之植物量,由種類而不同。
依分析表,知植物之灰含量。據(jù)計(jì)算,采生五瓦灰之植物,干燥細(xì)切人坩堝,在燈上灼之。其初坩堝不掩蓋,至煙不生乃施蓋,時(shí)時(shí)開(kāi)之,以換空氣。因植物種類而灰色不白,宜將坩堝離熠放冷,滴下強(qiáng)硝酸石灰,更灼之,則酸化炭素灰為白色,灰粗白色則行次試驗(yàn)”l。植物之灰含有硅酸、磷酸、硫酸等無(wú)機(jī)化學(xué)成分,檢驗(yàn)這些成分時(shí),首先將其燒成灰,不同的植物,灰之含量不盡相同,而所含的無(wú)機(jī)成分也有所差異。依照文中所提到的實(shí)驗(yàn)方法,檢驗(yàn)植物中的成分,對(duì)其成長(zhǎng)所需補(bǔ)給的肥料進(jìn)行核實(shí),從而合理地施肥。同時(shí),還對(duì)土壤、肥料、植物有機(jī)成分、尿、牛乳、酒類、水等物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)其各種成分,以有效利用。
3農(nóng)業(yè)氣象學(xué)
在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)方面,光緒二十九年四月(1903年5月)第216冊(cè)中川源三郎的《農(nóng)業(yè)氣象學(xué)》,后在第217冊(cè)、第218冊(cè)、第219冊(cè)連載;光緒三十一年三月(1905年4月)第287冊(cè)的《論農(nóng)業(yè)天氣預(yù)報(bào)之必要及霜害之預(yù)防》,后在第288冊(cè)、第289冊(cè)、第290冊(cè)連載?!掇r(nóng)業(yè)氣象學(xué)》一文對(duì)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)作了概述:“農(nóng)業(yè)氣象學(xué)者,所以考察氣象,乃關(guān)于農(nóng)事者之一分科也。其旨?xì)w在講明外界現(xiàn)象之性質(zhì),及變化之定則,以究氣象所及土地及植物之實(shí)效,兼示應(yīng)用氣象之方法”Il。將氣象學(xué)作為農(nóng)學(xué)學(xué)科中的一個(gè)分支,考究氣象對(duì)土地、植物的實(shí)效,并指出氣候是農(nóng)業(yè)的制約性因素,“凡氣候之于一切業(yè)務(wù),甚重且大”_l,就中國(guó)農(nóng)業(yè),尤直受制于天候,不可須臾離。故“古來(lái)農(nóng)家所當(dāng)憂苦者,唯在天候良否。然則農(nóng)產(chǎn)物之豐歉,唯氣象為之,決非農(nóng)家所能左右之者。故當(dāng)氣候不宜,雖窮培養(yǎng)之力,常獲之半,且不可望,人皆知之。夫如是,則農(nóng)事與氣象,其相關(guān)也甚大矣。雖然氣象之良否,人無(wú)奈之何,不得不委之天,但審此等所以關(guān)植物,其有益者,務(wù)講利用之方,其有害者,必究防遏之策,是農(nóng)家之急務(wù)”_l。
氣候的變化直接影響農(nóng)作物的收成,人之力亦無(wú)可奈何,由此認(rèn)為,“農(nóng)事與氣象,相關(guān)甚大”。進(jìn)而,氣象學(xué)成為人們迫切了解的知識(shí),“氣象學(xué)者,理學(xué)之一分科,專究大氣之狀態(tài)及其現(xiàn)象,則其學(xué)之所及太廣,且施之農(nóng)務(wù)。其要件亦甚多,氣象元素,所附于地面及植物之效用。農(nóng)產(chǎn)物基于氣象變化之病害,隨氣節(jié)變遷,應(yīng)氣候變化,而變更耕作及植物之方法,及必用天氣,與不用天氣。預(yù)知之于未發(fā)之前各方法等,是也欲講求此等事理,則農(nóng)學(xué)之外,必須知?dú)庀髮W(xué)之大要”l}_一。氣象學(xué)用之于農(nóng)業(yè),是農(nóng)學(xué)與理學(xué)二者的結(jié)合,諸氣象元素形成植物生長(zhǎng)的自然條件,氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了決定性的作用。因此,“氣象之農(nóng)事”為論究農(nóng)學(xué)這一學(xué)科的重要組成部分。對(duì)氣象元素的性質(zhì)、變化規(guī)律、對(duì)植物的影響以及氣候與農(nóng)作物的關(guān)系都作了詳細(xì)的論述,并附之圖表加以形象地說(shuō)明,從而使農(nóng)家深刻認(rèn)識(shí)到氣象學(xué)的至關(guān)重要性,并運(yùn)用氣象學(xué)知識(shí)更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)。
《論農(nóng)業(yè)天氣預(yù)報(bào)之必要及霜害之預(yù)防》一文指出農(nóng)業(yè)對(duì)于天氣的依賴性,認(rèn)為農(nóng)業(yè)與天氣關(guān)系尤為密切,大多受天然力的制約,植物生長(zhǎng)的五要素,即空氣、濕氣、光、熱、土壤,除土壤外,均變化無(wú)端,而又非人力所及,所以,農(nóng)業(yè)受天氣變化的影響較大,直接制約著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。此外,對(duì)天氣之概念以及變化的原因也作了科學(xué)的闡釋:“天氣者,謂于一定時(shí)限,大氣中之情態(tài),大氣中之情態(tài)構(gòu)成天氣者,主予空氣之溫度、風(fēng)、濕度、雨雪量、晴晦是也。此等事項(xiàng),時(shí)時(shí)變化,不知所及,而占大氣中情態(tài)變化之一大原因者,空氣之運(yùn)動(dòng)是也,而大氣則常運(yùn)動(dòng),其原因由于地球上所受太陽(yáng)溫?zé)嶂至扛鞯夭煌室病薄?。并且,詳?xì)說(shuō)明大氣運(yùn)動(dòng)的原理,從地理學(xué)、氣象學(xué)的角度,對(duì)天氣變化、大氣運(yùn)動(dòng)作了合乎科學(xué)原理的分析。基于天氣變化無(wú)常,農(nóng)業(yè)受自然環(huán)境影響較大,故寄望于天氣預(yù)報(bào)的產(chǎn)生,預(yù)測(cè)天氣之法也逐步改進(jìn)?!皬膩?lái)氣象學(xué)上,預(yù)測(cè)天氣,則以低氣壓為攪亂天氣,乃變化之主因,故由此推察天氣。
然近年德國(guó)氣象學(xué)家芬別辨耳氏,則唱由低氣壓不如由高氣壓,視其配布以預(yù)測(cè)天氣,其法更精確云。其說(shuō)以為低氣壓部位之發(fā)生及進(jìn)行,極不規(guī)則,其變化極劇且頻繁,故以之預(yù)測(cè)翌日天氣,甚困難。高氣壓則反之,變化少而運(yùn)動(dòng)緩,且常在低氣壓附近,故其勢(shì)力及于低氣壓之運(yùn)動(dòng),變化上不少可制定低氣壓及于天氣上之影響,重視高氣壓部位之配布,較為精確又可預(yù)知數(shù)日間之天氣”E12]。此處解釋了天氣預(yù)報(bào)的預(yù)測(cè)原理、方法,依據(jù)“高氣壓部位之分布”,即可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)幾日之天氣狀況,并指出,“利用天氣預(yù)報(bào),于農(nóng)業(yè)上利益甚多”_l。在霜害預(yù)防方面的論述尤為突出:“晦天則霜不結(jié),故以人工作等于晦天之狀態(tài),即可御之,亦即結(jié)霜后,以人工使徐徐融解,亦可免害”l_l引。鑒于結(jié)霜之原因,提出了多種霜害預(yù)防的方法,如遮光法、灑水法、熏煙法等,并且給予具體指導(dǎo)。據(jù)此,天氣預(yù)報(bào)的重要性已不言而喻。
4農(nóng)業(yè)生物學(xué)與土壤學(xué)
在農(nóng)業(yè)生物學(xué)方面,光緒二十五年十月(1899年11月)第86冊(cè)有佐佐木忠二郎著,山本正義譯的《蠶體解剖講義》,第87冊(cè)、第88冊(cè)、第89冊(cè)、第90冊(cè)、第92冊(cè)、第93冊(cè)均有連載,系統(tǒng)地介紹了蠶的身體構(gòu)造,并對(duì)其各個(gè)部位作了剖析,不僅涉及眼、口、翅、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)、呼吸等基本器官,而且對(duì)絹絲腺、神經(jīng)、筋肉、神經(jīng)、脂肪等組織也予以詳細(xì)講解。在談及脂肪組織時(shí),指出:“今解剖蠶體而撿之,有如木葉者,片片,是即脂肪組織也。其構(gòu)造乃多角形之細(xì)胞,外有薄膜掩之,其一方有細(xì)柔如絲者,出而結(jié)著其體,又走有空氣管。此管恒依其體之一定位置,與柔絲皆令其固結(jié)不動(dòng)著也。如是形薄如瓣者,片片存于各部,脂肪所成之細(xì)胞中有核,尋常一核,亦有至二以上者。
此核之周圍存脂肪,是核之內(nèi)容,變化而為脂肪也”_l。對(duì)其形狀、位置、結(jié)構(gòu)作了剖析之后,又將其功用加以解釋,“脂肪之用,乃食物消化后,以養(yǎng)其本體尚有余,則以此組織中,貯其養(yǎng)液,以供不時(shí)之用。故凡蠶及其他動(dòng)物,果富此脂肪組織,即久不與食物,亦能生活。蓋得于此組織中取養(yǎng)液也,若不與食物,即見(jiàn)衰弱者,必其體中脂肪減少故也”_】。由此可見(jiàn),脂肪組織在動(dòng)物體中的作用不容忽視,將食物貯存并轉(zhuǎn)化為能量,得以使動(dòng)物維持生活。從生物學(xué)原理對(duì)動(dòng)物的各種生理現(xiàn)象進(jìn)行解釋,對(duì)生物體各種器官的系統(tǒng)闡釋是中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)所無(wú)法企及的,其科學(xué)性、合理性、全面性均勝出一籌。在土壤學(xué)方面,光緒二十五年九月(1899年10月)第82冊(cè)即有池田政吉著,山本憲譯的《土壤學(xué)》,并在第83冊(cè)、第84冊(cè)、第85冊(cè)、第86冊(cè)、第87冊(cè)、第88冊(cè)、第89冊(cè)、第90冊(cè)、第9l冊(cè)、第92冊(cè)、第93冊(cè)連載;光緒二十七年四月(1901年6月)第144冊(cè)有藤田豐八譯的《耕地整理法》;光緒二十八年二月(1902年3月)第172冊(cè)有金福蘭格令希蘭著,衛(wèi)理口譯的《農(nóng)務(wù)土質(zhì)論》等?!锻寥缹W(xué)》一文,對(duì)土壤的概念做出了這樣的解釋:“土壤者,謂地殼所由成,蓋巖石細(xì)末與有機(jī)物若干,混淆為一者。凡人生日用衣食居處所需之物,皆仰給焉。故審辨各事之關(guān)系土壤者。
為世間凡百作業(yè)之本。植物資大氣與土壤以為養(yǎng),然大氣成分到處略同。故農(nóng)家不必措意,土壤則不然。其成分性質(zhì)及由來(lái)到處不同。母巖及其成生之形勢(shì)亦大有同異。此農(nóng)家精究土壤所以不可緩也。動(dòng)物雖或食肉以生或食植物以生,或雜食肉與植物以生,族類不同。資生于土壤則一,而人亦然。土壤所含無(wú)機(jī)物質(zhì),生于巖石崩解”。對(duì)土壤的重要性以及成分、性質(zhì)、來(lái)源均予以介紹,并對(duì)土壤作了不同的分類,依據(jù)土壤生成之狀勢(shì)分為原生土和輸土兩大類,輸土又分為沖積地和漂轉(zhuǎn)地。
由理學(xué)之性情將土壤分為砂礫、砂土、黏性土、壤土四類,進(jìn)一步對(duì)土壤的性質(zhì)、色澤及成質(zhì)作了深入分析,并附有19張表,將不同土質(zhì)的溫度都作了全面的記載,除此,還對(duì)20種土壤作了理學(xué)及化學(xué)性分析,對(duì)農(nóng)產(chǎn)物也有調(diào)查。其中,涉及了地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等眾多學(xué)科。光緒二十八年六月(1902年7月)第185冊(cè)刊載的《土壤改良論》一文強(qiáng)調(diào)了改良土壤的主旨:“土壤雖有天然生產(chǎn)植物之力,而其于理學(xué)上性狀與化學(xué)上組成,常不免有缺憾,如山林原野有自然發(fā)生草木者,然而其質(zhì)堅(jiān)硬不能亟取植苗。此外,或則濕氣不足,或則水分過(guò)多,或則含有毒物,與夫黏重輕松為質(zhì)各殊要,無(wú)有適合希望者,于是不得不加種種人工,使天然之土壤近于所望之性狀,是土壤改良之主旨也。
法固不一,要不外化學(xué)的與機(jī)械的作用,其由化學(xué)的作用者,即所謂施肥法以俟肥料論說(shuō)之”l。這實(shí)際上是意識(shí)到,天然形成的土壤成分、性質(zhì)均有所差異,必須通過(guò)各種人工法進(jìn)行改良才能彌補(bǔ)其不足,使之符合種植的條件,可以通過(guò)化學(xué)與機(jī)械兩種方式對(duì)其加以改進(jìn),包括使用施肥、耕鋤(犁鋤、耕耙、鎮(zhèn)壓、中耕)、客土法(以理學(xué)的性狀及化學(xué)的成分相異之土壤,取自他地而混入此地)、植樹(shù)法、燒土法、排水法等,從而變“不毛之地”為“肥沃之區(qū)”。
5肥料學(xué)
在肥料學(xué)方面,見(jiàn)載有:光緒二十三年五月(1897年6月)第4冊(cè)王豐鎬譯的《論糞田》;光緒二十三年八月(1897年9月)第10冊(cè)古城貞吉譯的《論肥料》;光緒二十四年十二月(1899年2月)第57冊(cè)原熙的《肥料篇》,并在之后每期連載,直至第80冊(cè)續(xù)完;光緒二十八年五月(1902年6月)第183冊(cè)梅原寬重述,伊東貞元譯的《肥料效用篇》等。其中,《論糞田》一文將糞田置以學(xué)術(shù)的角度做出解釋:“天下棄物,皆可糞田。草木之質(zhì),人畜之矢,物之毛骨,無(wú)不供用。今則由學(xué)問(wèn)以精求田事,若化學(xué)植物性理諸名家,教導(dǎo)農(nóng)人,變通新法,多用金石類以為肥料。如鎂氧鋁二、氧三、氮?dú)饬籽跷寮扳涃|(zhì)等不一,而糞溺等質(zhì),用處亦廣。因糞中含雜質(zhì)最多,易與植物化合。若獸糞海草魚穢等,皆為糞田第一層之用,又有烘法,近甚通行。其理以植物發(fā)榮滋長(zhǎng),根柢生結(jié),最喜熟氣,蓋熱氣蘊(yùn)藏炭氧二,暗使改變,猶如以金類糞田耳。古時(shí)糞田有用骨類,或塊或碎,未有一定。旋有人考得磨骨成粉,生長(zhǎng)較易,迨理弼搿創(chuàng)得新法。用骨與硫氧三相和。于是,化學(xué)之法興,獲利益宏……現(xiàn)肥田料,大都以鈣氧氮氧、鉀氧氮氧、氮?dú)淞蜓醯?,而推氮?dú)湮寮昂B(yǎng)五之質(zhì)為最佳。他如鉀氧鹽類,糞田亦肥甚,凡泥地及近河之區(qū),內(nèi)多含鉀氧,若中心松散之地,宜肥以鉀氧,如氮氧五、硫氧三、氫氯等,多寡不一”。
在中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,已將“草木之質(zhì)”、“人畜之矢”、“物之毛骨”作為肥料,認(rèn)為舉凡廢棄之物都可以糞田,這些經(jīng)驗(yàn)是從長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)耕作中逐漸積累而成的,也只看到其肥田效果,卻沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這些物質(zhì)作用的具體原理,對(duì)其中所含的多種化學(xué)元素更是知之甚少。這里,從學(xué)理的角度解釋肥料中所含的化學(xué)元素及其特性,指出鈣、鉀、鎂、硫、氮、氧、氯等多種元素富含在這些物質(zhì)中,具有良好的肥力效果,并把其作用原理歸結(jié)為“糞中含雜質(zhì)最多,易于植物化合”。除此,還介紹了各種肥田之法,并強(qiáng)調(diào)不同的土質(zhì)所含的元素皆有差異,要因地制宜,施以相應(yīng)的肥料。《肥料篇》一文對(duì)肥料作了系統(tǒng)的論述,將施肥之必要性加以突出,一為還植物所吸養(yǎng)料于土壤,以防衰乏。“如斯植物養(yǎng)料,資天然供給,故山林原野所生,天然植物,毫不仰藉人工,由天然養(yǎng)料,繁生不衰,此等植物,若其一部,及全部枯死,則不但還所吸收養(yǎng)分于土壤,又能加給自大氣中所得者,加以有動(dòng)物死體排泄物等,委之地上,是以土壤次第得增加養(yǎng)料,故雖墾新地,不須施肥,而多收獲者,職是故也。尋常田圃與此異趣,不關(guān)土壤肥瘠,又不問(wèn)植物種類,與產(chǎn)額如何,悉奪其所產(chǎn)物,無(wú)以還付,故其土壤漸次衰乏,為之疲瘠,是其常也。世之農(nóng)家,欲維持豐饒,以御乏竭,須還補(bǔ)植物所吸奪養(yǎng)料之幾分于土壤,是所以有施肥之法也”。二為增加土壤生產(chǎn)力,使之品質(zhì)佳良?!稗r(nóng)家不獨(dú)患地力衰乏,又須增加其生產(chǎn)力,并望發(fā)育完全,品質(zhì)佳良,如農(nóng)家所培養(yǎng)數(shù)種植物,比之土壤自能給者,知養(yǎng)料更可加多。是亦須施肥料之理也”【17]。三為肥料功效有數(shù)作用,“供給必須之養(yǎng)分于植物;使土壤之化學(xué)成分,應(yīng)植物需用,以得適當(dāng)之比率;宜溶解土壤中不可溶之成分;宜講求改良土壤之理學(xué)性狀;宜使土壤中有害物化為無(wú)害”。另外,還對(duì)肥料成分、施用法、類別、各植物所需肥料加以介紹,并對(duì)肥料性質(zhì)作了詳盡的分析,將其分為動(dòng)物性肥料、植物性肥料、礦物性肥料、雜肥、間接肥料等。這些方法貼近實(shí)際,可操作性強(qiáng),易被農(nóng)事者接受,也大大深化了中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵。
[關(guān)鍵詞] 礦區(qū);生態(tài)平衡;整治技術(shù)
[中圖分類號(hào)] X171.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
我國(guó)是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國(guó)家,煤炭作為我國(guó)的主要能源,約占一次能源構(gòu)成的74%,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供了重要支撐。但近年來(lái)由于礦產(chǎn)煤炭資源開(kāi)采等高強(qiáng)度干擾的負(fù)效應(yīng)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量明顯下降,由于直接挖損、采掘引起地表沉陷和煤矸石堆積等原因,破壞和占用大量的土地,使本已十分脆弱的自然生態(tài)系統(tǒng)不斷退化,礦區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差、自我調(diào)控能力低,產(chǎn)生諸如耕地?cái)?shù)量急劇下降、農(nóng)作物減產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境惡化等形式的退化,表現(xiàn)出極端的脆弱性,甚至已威脅到礦區(qū)生態(tài)安全,同時(shí)也給人體健康帶來(lái)直接或間接的負(fù)面影響(胡振琪,2009,2010)。因此,基于以往研究提出礦區(qū)土地生態(tài)整治關(guān)鍵技術(shù),將為礦區(qū)土地生態(tài)整治提供科學(xué)依據(jù)。
1 礦區(qū)土地生態(tài)整治研究進(jìn)展
發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)與調(diào)控技術(shù)研究非常重視。美國(guó)平均每年采礦占用土地4 500 hm2,其中47%已得到整治,1970年以來(lái)其生態(tài)治理率也達(dá)到70%左右;英國(guó)的土地生態(tài)恢復(fù)率達(dá)到87.6%;德國(guó)生態(tài)治理率達(dá)53.5%;澳大利亞礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)與土地生態(tài)整治被認(rèn)為是世界上先進(jìn)的。我國(guó)礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)整治工作起步較晚,直到1989年《土地復(fù)墾規(guī)定》的生效實(shí)施,土地復(fù)墾才被真正得到重視。目前,我國(guó)的土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)工作發(fā)展迅速,已復(fù)墾土地34萬(wàn)hm2,復(fù)墾率已達(dá)12%。近年來(lái),我國(guó)土地復(fù)墾與生態(tài)重建研究在土地破壞機(jī)理、復(fù)墾土壤生產(chǎn)力模型、土地復(fù)墾界面演替、殘余變形預(yù)測(cè)、礦山區(qū)域土地與生態(tài)價(jià)值評(píng)價(jià)等以及非充填復(fù)墾和充填復(fù)墾技術(shù)方面取得了較大進(jìn)展(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)研究?jī)?nèi)容更加注重生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題和生態(tài)持續(xù)能力的恢復(fù),礦區(qū)土地生態(tài)整治將得到深入研究和推廣;農(nóng)林科學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的研究成果也不斷被引入土地生態(tài)整治中,使復(fù)墾土地重構(gòu)、重新植被、土壤改良、侵蝕控制等技術(shù)更加科學(xué)高效(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;秦文展,2010)。
礦區(qū)土地退化是當(dāng)今土地與生態(tài)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要集中在研究退化土壤的定向培育技術(shù),人工土壤構(gòu)造技術(shù),復(fù)墾土壤的侵蝕控制,污染土地適宜的覆土厚度,污染土壤生物修復(fù)技術(shù)等方面(胡振琪,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。目前,國(guó)內(nèi)外礦區(qū)土地生態(tài)整治工作主要集中在工程處理、受損土壤物理處理和化學(xué)處理、生物處理以及礦區(qū)景觀研究、主要污染治理和生態(tài)恢復(fù)技術(shù)包括開(kāi)采沉陷預(yù)防及控制技術(shù)、煤礦塌陷區(qū)地表恢復(fù)及復(fù)墾技術(shù)、煤矸石山植被覆綠及景觀重建技術(shù)、水資源綜合利用技術(shù)、礦區(qū)環(huán)境綜合治理技術(shù)及其應(yīng)用等(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;李樹(shù)志,2000)。
2 礦區(qū)土地生態(tài)整治關(guān)鍵技術(shù)
2.1 礦區(qū)植被恢復(fù)技術(shù)
植被作為礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在很大程度上決定著礦區(qū)土地退化的進(jìn)程和逆轉(zhuǎn),是礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)演化的主要指征之一,因此,生態(tài)系統(tǒng)退化阻控與恢復(fù)的核心問(wèn)題最終歸結(jié)到退化生態(tài)系統(tǒng)植被生態(tài)保育上。篩選適應(yīng)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的適生植物是合理重建礦區(qū)植被的重要前提。一般地,所選植物應(yīng)具有較強(qiáng)的適生性、固氮潛力、成活率和發(fā)達(dá)的根系。植被栽植應(yīng)注重工程設(shè)計(jì),更應(yīng)重視植被保護(hù)及管理。
2.2 人工土壤重構(gòu)技術(shù)
土壤重構(gòu)是在重塑地貌的地表再造一層人工的土體,以便于種植。復(fù)墾土地往往缺少熟化的表土或土壤貧瘠,一些人造表土可作為自然表土的改良劑或直接作為表土使用(胡振琪,2005)。
2.3 沉陷地貌重塑技術(shù)
沉陷地貌是由于采礦運(yùn)走了埋藏于地層內(nèi)部的礦體和部分圍巖,或者采礦的同時(shí)將地下水疏干,原來(lái)的力學(xué)平衡被打破,上部巖石發(fā)生彎曲變形,重新形成新的應(yīng)力張力平衡,使地面下凹而形成的再塑地貌。與挖損地貌不同的是,沉陷地其地表物質(zhì)組成不變,只是地面下沉呈坑狀、凹型盆地,同時(shí)在四周出現(xiàn)裂隙。針對(duì)不同的沉陷地貌,可以采用煤矸石填充法復(fù)墾,作為農(nóng)田進(jìn)行再種植,或者作為遷村用地或路基。地貌重塑是土地復(fù)墾與生態(tài)重建的基礎(chǔ)工程(湯惠君,2004)。具體的工程技術(shù)常見(jiàn)的有梯田法復(fù)墾技術(shù)、疏排法復(fù)墾技術(shù)、挖深墊淺法復(fù)墾技術(shù)、泥漿泵充填復(fù)墾技術(shù)、利用粉煤灰(矸石、塘泥)造地復(fù)田技術(shù)等。
2.4 生物修復(fù)技術(shù)
礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)主要的生物技術(shù)措施包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。植物修復(fù)主要是利用超富集植物對(duì)重金屬的吸收作用把重金屬由地下轉(zhuǎn)移到地上部分,收割地上部以降低土壤中重金屬含量。另外,利用重金屬耐受型植物穩(wěn)定修復(fù)也是較好的途徑。豆科植物是理想的先鋒植物,可加速脆弱礦區(qū)生態(tài)演替(黃銘洪和駱永明,2003)。
微生物修復(fù)是指利用微生物的代謝活動(dòng)降低土壤中有毒有害物的濃度或使其無(wú)害化,從而使污染土壤環(huán)境盡可能恢復(fù)到原始狀態(tài)的過(guò)程(黃銘洪和駱永明,2003)。近年來(lái),關(guān)于叢枝菌根(AM)真菌在礦區(qū)土地生態(tài)整治中的應(yīng)用研究越來(lái)越深入。是自然界中普遍存在的一種土壤微生物,90%以上的陸生有花植物都能與它形成共生體系。叢枝菌根能夠促進(jìn)植物吸收利用礦質(zhì)養(yǎng)分和水分,提高作物抗逆性和抗病性,改良土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤肥力,提高苗木移栽成活率,促進(jìn)植被恢復(fù),叢枝菌根的這些生理生態(tài)特性使得菌根技術(shù)具有克服礦區(qū)生態(tài)重建中氮、磷及有機(jī)質(zhì)含量極低、土壤結(jié)構(gòu)不良、持水保肥能力差、極端值、干旱或鹽分過(guò)高引起的生理干旱等潛力。在受損的生態(tài)系統(tǒng)中人為地引入AM真菌接種劑,能夠加速被破壞生境中植被的恢復(fù)。在長(zhǎng)期世代演替的自然生態(tài)系統(tǒng)中,AM真菌是其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子,已被認(rèn)為是礦區(qū)、退化草場(chǎng)等生境植被恢復(fù)的“生物調(diào)節(jié)劑”。迄今為止,已有很多關(guān)于應(yīng)用菌根生物技術(shù)恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的成功范例。澳大利亞在礦區(qū)土地復(fù)墾中廣泛地使用了菌根生物技術(shù)。在煤矸石山和礦區(qū)塌陷地栽培植物時(shí)接種AM真菌,不但提高了植物的成活率,而且提高植被蓋度,增加了物種豐富度,對(duì)植物生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,對(duì)土壤具有一定的改良效應(yīng),提高了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(畢銀麗等,2007,2008,2010;杜善周等,2008)。大量的試驗(yàn)已經(jīng)證明在被擾動(dòng)生境的恢復(fù)過(guò)程中,外來(lái)菌種的引入和土著菌種的培育可以增加植物的產(chǎn)量,也可以促進(jìn)原生植被恢復(fù)。
2.5 化學(xué)改良技術(shù)
多數(shù)礦區(qū)退化土壤缺乏有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。整治土地未來(lái)利用方向?yàn)檗r(nóng)林業(yè)的,其首要前提是培肥土壤。有機(jī)廢棄物可作為土壤添加劑,同時(shí)可通過(guò)螯合作用降低其毒性。包括化肥等無(wú)機(jī)添加劑也可有效改善土壤肥力特性,大部分礦區(qū)廢棄地缺乏N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),一般添加肥料或利用豆科植物的固氮能力來(lái)提高土壤肥力(黃銘洪和駱永明,2003)。
2.6 景觀恢復(fù)技術(shù)
采礦跡地是劇烈人為干擾下的一種特殊景觀類型,是人類為獲得礦產(chǎn)資源而對(duì)土地進(jìn)行劇烈改造的區(qū)域?;诰坝^生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的生態(tài)重建就是使采礦廢棄地具有具體利用方式和一定水平的生產(chǎn)力,維持相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)平衡,與周圍景觀特征相協(xié)調(diào),最終達(dá)到生態(tài)整體性目標(biāo)。礦區(qū)廢棄地有多種類型,不同類型具有不同的生態(tài)重建途徑。礦區(qū)廢棄地隸屬各種尺度的景觀類型,基于景觀生態(tài)學(xué)原理設(shè)計(jì)科學(xué)的景觀格局和適合的生境條件,即依靠景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生態(tài)重建目標(biāo)(龍花樓,1997;陳秋計(jì),2006;謝宏全,2007)。通過(guò)土地整治和生態(tài)建設(shè)提高自然和半自然生境的面積,增加土地利用的多樣性和景觀要素的鑲嵌性,以提高農(nóng)田的生物多樣性保護(hù)和景觀娛樂(lè)休閑功能。
農(nóng)田景觀恢復(fù)施工技術(shù)。礦區(qū)開(kāi)采沉陷量不大或開(kāi)采下沉后土地坡度變化較小的非積水塌陷區(qū)。采用直接平整利用或自然恢復(fù)利用的方式:積水較少區(qū)利用煤矸石、粉煤灰等固體廢棄物進(jìn)行充填復(fù)墾;積水較深區(qū)域,采用挖深墊淺法,建立塘基式農(nóng)田;未穩(wěn)定沉陷區(qū)采用預(yù)復(fù)墾。
另外,對(duì)于位于沉陷區(qū)的村落,可采用村落恢復(fù)技術(shù),在新農(nóng)村建設(shè)中注意保護(hù)、規(guī)劃村落,發(fā)展中心村,節(jié)約用地,維護(hù)鄉(xiāng)村特色。礦山尤其是露天礦采礦時(shí)常常會(huì)破壞山體,可采用山體恢復(fù)技術(shù)對(duì)山脊生態(tài)廊道進(jìn)行修復(fù),保持山脊線的自然連續(xù)性,并盡可能留出更寬的視線通廊。
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關(guān)鍵詞 蘇州工業(yè)園區(qū);節(jié)水型園林;現(xiàn)狀;建議
中圖分類號(hào) S731.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1007-5739(2012)02-0244-01
近年來(lái),一些地方在園林綠化中為了追求奢華效果,或盲目地從國(guó)外購(gòu)置奇花異木,或高價(jià)購(gòu)買古樹(shù)名木,或使用塑料材質(zhì)作為裝飾,或違背自然規(guī)律采用反季節(jié)栽種和逆境栽植,這些極端的園林綠化方式造成水土、植物資源的嚴(yán)重浪費(fèi),在某種程度上成為一種破壞性建設(shè),與節(jié)約的理念背道而馳。該文以蘇州工業(yè)園區(qū)的公園廣場(chǎng)綠地、居民區(qū)綠化、城市道路綠地和單位附屬綠地為研究對(duì)象,從節(jié)水型園林綠化施工角度著手,調(diào)查分析蘇州市節(jié)水型園林發(fā)展的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,并提出改進(jìn)的途徑。
1 節(jié)水型園林概念及發(fā)展現(xiàn)狀
節(jié)水型園林通過(guò)各種工程和非工程措施建設(shè)高效的水資源配給系統(tǒng),構(gòu)建高效的水分轉(zhuǎn)化利用模式,從而使城市中的水資源得到合理的開(kāi)發(fā)利用,最大限度地滿足城市生態(tài)綠地建設(shè)、改善城市環(huán)境的要求。其前提是保證城市水環(huán)境安全和綠地生態(tài)環(huán)境持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。我國(guó)園林綠地建設(shè)不僅節(jié)水技術(shù)落后,而且許多綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)存在不合理因素,具體如下:一是施工及養(yǎng)護(hù)不合理。體現(xiàn)在技術(shù)手段不合理、技術(shù)措施和設(shè)備落后等,造成水、土、植物以及人力、財(cái)力的嚴(yán)重浪費(fèi);二是綠地景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中并未考慮節(jié)水設(shè)計(jì),使園林節(jié)水先天不足;三是天然水和再生利用不合理?,F(xiàn)代城市中建筑、道路、廣場(chǎng)等硬化面積過(guò)大,無(wú)法有效收集城市降水,同時(shí)雨水、生活廢水、冷卻水等未普遍建立中水回用系統(tǒng),浪費(fèi)大量的水資源;四是植物配置不合理。綠化植物的品種選擇和配置形式不合理,由此增加園林綠地的用水量。
2 蘇州工業(yè)園建設(shè)現(xiàn)狀
蘇州工業(yè)園區(qū)成立10多年來(lái),通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)城市規(guī)劃建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)的學(xué)結(jié),不斷加大區(qū)域生態(tài)保護(hù)和城市綠化美化投入力度,編制高標(biāo)準(zhǔn)的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和城市綠化設(shè)計(jì),形成多層次、多色彩、立體化的區(qū)域綠化規(guī)劃體系。
目前,蘇州工業(yè)園區(qū)已先后投入70多億元,基本完成中新合作區(qū)主干路網(wǎng)與河道綠化工程,建成環(huán)金雞湖綠化景觀工程和中央公園、星海公園、中塘公園、方洲公園、白塘公園、東沙湖水景生態(tài)公園以及獨(dú)墅湖湖濱公園等10多個(gè)公共綠地工程;完成中新路、現(xiàn)代大道、金雞湖大道、星港街、星湖街、蘇勝路、唯勝路、蓮花路、獨(dú)墅湖大道等道路附屬綠地建設(shè);完成園區(qū)新行政中心、國(guó)際科技園、獨(dú)墅湖科教創(chuàng)新區(qū)、園區(qū)出口加工區(qū)、金雞湖國(guó)賓館等單位綠地;建成了新城花園、東湖大郡、楓情水岸、湖左岸、金湖灣花園、朗詩(shī)國(guó)際街區(qū)、中海星湖國(guó)際等居民區(qū)綠地以及環(huán)陽(yáng)澄湖生態(tài)防護(hù)林帶等防護(hù)林綠化建設(shè),初步形成“一環(huán)、三湖、四園、六帶、十二苑”的生態(tài)園林新城區(qū)框架。
3 蘇州市工業(yè)園區(qū)節(jié)水型園林建設(shè)存在的問(wèn)題
3.1 大草坪和大樹(shù)移植現(xiàn)象普遍
蘇州工業(yè)園區(qū)大樹(shù)移植和大草坪現(xiàn)象比較普遍。大面積種植草坪不僅浪費(fèi)財(cái)力,更耗費(fèi)寶貴的水資源;生態(tài)效益比喬、灌、地被、草坪組成的植物群落要低得多;草坪在種植時(shí)的投人大,后期的養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用多,這都與建設(shè)節(jié)約型園林的理念相違背。
3.2 太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能源利用較少
調(diào)查發(fā)現(xiàn),僅有金雞湖大道和星港街的站臺(tái)上安裝太陽(yáng)能收集板,其他幾個(gè)調(diào)查點(diǎn)的照明等均采用電能,其他能源如風(fēng)能等幾乎沒(méi)有利用。
3.3 資源再利用率不足
棚架式綠化、墻面綠化較少,基本無(wú)屋頂綠化,僅少部分地區(qū)利用廢舊物品造景,如東沙湖水景生態(tài)園利用廢鋼管制作成雕塑,楓情水岸街區(qū)利用碎大理石拼成林間小路。園林垃圾基本無(wú)收集再利用處理。
3.4 雨水灌溉系統(tǒng)不夠完善,植物澆灌技術(shù)也較為粗放
在居民區(qū)綠地、其他單位附屬綠地、道路綠地基本采用灑水車澆灌,僅東沙湖水景生態(tài)園、朗詩(shī)國(guó)際街區(qū)修建雨水收集系統(tǒng),其他調(diào)查點(diǎn)均為自來(lái)水、河水澆灌;透水磚、透水瀝青的應(yīng)用較為普遍。
3.5 道路綠地一年生草花的栽植現(xiàn)象較普遍
一年生草花如三色堇等,雖然在短時(shí)間內(nèi)獲得強(qiáng)烈的展示效果,但花期過(guò)后要拔除并重新栽植,浪費(fèi)大量的人力、物力。各調(diào)查點(diǎn)均大量應(yīng)用鄉(xiāng)土樹(shù)種,僅楓情水岸街區(qū)栽種南方引進(jìn)的樹(shù)種。
4 發(fā)展節(jié)水型園林的建議
一是優(yōu)化植物配置,在綠地植物配置方面,應(yīng)首推需水量小的喬、灌木種植類型,盡量減少大面積單一草坪及模紋植物的栽種;大力推廣應(yīng)用當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土植物及耐旱抗病蟲害植物種類,減少引進(jìn)樹(shù)種。二是注重節(jié)水灌溉,采用噴灌、滴灌、滲灌等節(jié)水設(shè)施和設(shè)備,推廣各種節(jié)水技術(shù):循環(huán)利用雨水和中水灌溉,在園林中建立與景觀相結(jié)合的雨水回收利用和中水利用體系,有利于節(jié)約城市園林的養(yǎng)護(hù)成本,是一種短期經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)期生態(tài)效益雙收益的有效方法。三是通過(guò)技術(shù)措施實(shí)施土壤改良,提高灌溉水或降水利用率,提高區(qū)域雨水收集及利用能力,并且通過(guò)地面覆蓋保墑技術(shù),起到蓄熱、減少雜草生長(zhǎng)、蓄水保墑、改良土壤’、減少侵蝕的作用,并且改善觀賞效果。
1.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的定義
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言,是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)提供的生產(chǎn)資料和科學(xué)管理方法進(jìn)行的社會(huì)化農(nóng)業(yè)。在按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力性質(zhì)和水平劃分的農(nóng)業(yè)發(fā)展史上,屬于農(nóng)業(yè)的最新階段。其基本特征是:
一整套建立在現(xiàn)代自然科學(xué)基礎(chǔ)上的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的形成和推廣,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)由經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向科學(xué),如在植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、遺傳學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上,育種、栽培、飼養(yǎng)、土壤改良、植保畜保等農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)迅速提高和廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)代機(jī)器體系的形成和農(nóng)業(yè)機(jī)器的廣泛應(yīng)用,使農(nóng)業(yè)由手工畜力農(nóng)具生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器生產(chǎn),如技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良的拖拉機(jī)、耕耘機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、農(nóng)用汽車、農(nóng)用飛機(jī)以及林、牧、漁業(yè)中的各種機(jī)器,成為農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)工具,使投入農(nóng)業(yè)的能源顯著增加,電子、原子能、激光、遙感技術(shù)以及人造衛(wèi)星等也開(kāi)始運(yùn)用于農(nóng)業(yè)。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的社會(huì)化程度有很大提高,如農(nóng)業(yè)企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)分工、企業(yè)分工日益發(fā)達(dá),“小而全”的自給自足生產(chǎn)被高度專業(yè)化、商品化的生產(chǎn)所代替,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程同加工、銷售以及生產(chǎn)資料的制造和供應(yīng)緊密結(jié)合,產(chǎn)生了農(nóng)工商一體化。
經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)方法、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)管理和宏觀管理中運(yùn)用越來(lái)越廣,管理方法顯著改進(jìn)?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展,大幅度地提高了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率和農(nóng)產(chǎn)品商品率,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村面貌和農(nóng)戶行為發(fā)生了重大變化。
2.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的類型
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)一般劃分為7種類型,由于外延的不確定性,劃分標(biāo)準(zhǔn)有所不同。通常劃分為以下7種:
2.1綠色農(nóng)業(yè) 將農(nóng)業(yè)與環(huán)境協(xié)調(diào)起來(lái),促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,增加農(nóng)戶收入,保護(hù)環(huán)境,同時(shí)保證農(nóng)產(chǎn)品安全性的農(nóng)業(yè)?!熬G色農(nóng)業(yè)”是靈活利用生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)踐農(nóng)藥安全管理技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)物綜合管理技術(shù)、生物學(xué)技術(shù)和輪耕技術(shù)等,從而保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境的一種整體性概念。綠色農(nóng)業(yè)大體上分為有機(jī)農(nóng)業(yè)和低投入農(nóng)業(yè)。
2.2休閑農(nóng)業(yè) 休閑農(nóng)業(yè)是一種綜合性的休閑農(nóng)業(yè)區(qū)。游客不僅可以觀光、采果、體驗(yàn)農(nóng)作、了解農(nóng)民生活、享受鄉(xiāng)間情趣,而且可以住宿、度假、游樂(lè)。休閑農(nóng)業(yè)的基本概念是利用農(nóng)村的設(shè)備與空間、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地、農(nóng)業(yè)自然環(huán)境、農(nóng)業(yè)人文資源等,經(jīng)過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì),以發(fā)揮農(nóng)業(yè)與農(nóng)村休閑旅游功能,提升旅游品質(zhì),并提高農(nóng)民收入,促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展的一種新型農(nóng)業(yè)。
2.3工廠化農(nóng)業(yè) 工廠化是設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)的高級(jí)層次。綜合運(yùn)用現(xiàn)代高科技、新設(shè)備和管理方法而發(fā)展起來(lái)的一種全面機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)(資金)高度密集型生產(chǎn),能夠在人工創(chuàng)造的環(huán)境中進(jìn)行全過(guò)程的連續(xù)作業(yè),從而擺脫自然條件的制約。
2.4特色農(nóng)業(yè) 特色農(nóng)業(yè)就是利用區(qū)域內(nèi)獨(dú)特的農(nóng)業(yè)資源(地理、氣候、資源、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ))開(kāi)發(fā)區(qū)域內(nèi)特有的名優(yōu)產(chǎn)品,轉(zhuǎn)化為特色商品的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。特色農(nóng)業(yè)的“特色”在于其產(chǎn)品能夠得到消費(fèi)者的青睞,在本地市場(chǎng)上具有不可替代的地位,在外地市場(chǎng)上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在國(guó)際市場(chǎng)上具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)甚至絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
2.5觀光農(nóng)業(yè)觀光農(nóng)業(yè)又稱旅游農(nóng)業(yè)或綠色旅游業(yè),是一種以農(nóng)業(yè)和農(nóng)村為載體的新型生態(tài)旅游業(yè)。農(nóng)民利用當(dāng)?shù)赜欣淖匀粭l件開(kāi)辟活動(dòng)場(chǎng)所,提供設(shè)施,招攬游客,以增加收入。旅游活動(dòng)內(nèi)容除了游覽風(fēng)景外,還有林間狩獵、水面垂釣、采摘果實(shí)等農(nóng)事活動(dòng)。有的國(guó)家以此作為農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展的一項(xiàng)措施。
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