柠条塔矿业有限公司开矿不忘水土保持

陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司矿区位于陕西省神木县孙家岔镇，井田面积137．6km^2，生产规模为12Mt／a，煤储量26．33亿t，可采储量16．65亿t。公司坚持以科学发展观为指导，始终以创建“世界领先、全国一流的环保型、花园式绿色矿区”为目标，以“开发资源与保护环境同行、造福当代与恩泽子孙并重”为理念，     

柠条塔煤矿生态型企业文化构建的绿色渊源

柠条塔矿业有限公司对水土保持生态建设的高度重视,源于公司的生态型企业文化建设。这种生态型企业文化的形成,源于我国建设生态文明的社会背景,与构建和谐社会的经济发展政策一脉相承,与我国水土保持生态建设法制化管理息息相关,与煤炭行业发展绿色能源的要求密不可分。     

柠条塔煤矿企业文化的生态特征

柠条塔矿业有限公司构建的企业文化具有显著的生态特征。在企业理念层面,从企业愿景、企业目标等科学发展理念,到发展战略中建设绿色矿区、生产绿色能源的指导思想,层层彰显着企业生态文明思想。在制度层面,从安全度汛管理、水土流失灾害记录报告制度,到水土保持领导小组职责、水土保持生态工程建设管理规定,步步都有水土保持生态工程建设保障性要求。     

柠条塔煤矿水土保持生态工程建设管理运行模式

柠条塔矿业有限公司实行现代企业文化管理模式,针对矿区水土保持生态工程建设的特殊性,在文化管理模式指引下,构建了一套包括生态型机构管理、生态型制度管理、生态型设计管理等内容的水土保持生态工程建设管理运行模式,为矿区水土保持生态工程建设从工程质量、措施完成量、工程进度等方面提供了强有力的保障。这一套生态工程管理运行模式,既是柠条塔矿业有限公司生态文化管理的有机补充,又是生态文化管理的具体体现。     

柠条粉作基质对西瓜幼苗生长发育及干物质积累的影响

研究柠条粉作为育苗基质对西瓜幼苗生长发育及干物质积累的影响,确定柠条粉作为育苗基质的可行性,进而为柠条资源后续产业的开发提供理论基础。以“壮苗二号”育苗基质为对照,通过基质理化性状、幼苗生长发育、干物质积累及叶绿素荧光诱导动力学曲线参数等指标,比较分析柠条粉基质育苗效果。结果表明：柠条粉基质与壮苗二号基质在物理性状方面基本一致,柠条粉基质速效养分含量显著高于壮苗二号基质;在育苗方面,两种基质幼苗株高、茎粗、根长、叶片数、地上部鲜质量、地下部鲜质量、全株鲜质量、地上部干质量、地下部干质量、全株干质量和根冠比等生长发育指标上均趋于一致,且柠条粉基质幼苗壮苗指数高于壮苗二号基质幼苗壮苗指数9.76%,同时柠条粉基质幼苗光能利用效率略高于壮苗二号基质幼苗。柠条粉基质完全具备取代以草炭为原料的现有育苗基质的潜能,可作为西北干旱地区设施瓜菜工厂化育苗基质进行开发、利用。     

半干旱区环境因子对柠条灌木林结构的影响

以半干旱区宁夏固原17a生柠条灌木林为研究对象,分析了不同地形、整地方式及降雨量对柠条生长形态的影响,并对影响柠条单株形态组成的指标进行了主成分分析。研究结果表明：(1)不同坡位对柠条的株高、根深、生物量影响显,而对柠条的分枝数没有明显影响;不同整地方式对柠条的株高、分枝、根深及单株生物量均影响显。(2)降雨量对柠条形态组成影响深刻,柠条的株高、分枝、单株生物量与年度累积降雨量之间呈“S”型曲线,说明柠条形态建成与降雨量有极大的相关性;根系的生长与降雨量之间则呈指数规律增长。(3)柠条各生长指标间存在着紧密的联系。株高、分枝、株生物量是描述柠条地上部形态结构特征的指标组合;根深则是描述柠条地下形态结构的指标。     

金川尾矿库土壤与植物重金属富集特征

以金川公司老尾矿库主要造林树种柠条锦鸡儿为植物材料,以尾矿库主要重金属元素Ni、Cu为研究对象,对金川公司尾矿区柠条种植地的土壤和柠条中重金属富集状况进行研究。结果表明,尾矿库土壤极端贫瘠、重金属含量高,其中Cu、Ni的含量超过国家土壤三级标准,是一类被重金属复合污染的土壤;在不同的栽植措施下柠条不同部位吸收重金属的能力差异较大,柠条中Ni含量地上部分大于地下部分,Cu含量地上部分小于地下部分,而且对Ni的转运能力较对Cu转运能力强;柠条根系对Cu的滞留率在80%以上,而对Ni的滞留效应相对较弱。综合分析结果表明,柠条能吸收富集Ni和Cu,并具有一定的耐性。基于其具有生物量大、生长速度快的特点,作为镍铜尾矿库的修复植物有较好的应用前景。     

柠条生物炭对土壤中敌草隆的吸附性能

以柠条为原料,分别在200、300、400℃和600℃进行炭化处理制备柠条生物炭,分析柠条粉末和生物炭的组分,用扫描电镜观察柠条生物炭的形貌,比表面积分析仪绘制柠条生物炭的吸附等温线,研究柠条生物炭的孔容、孔径以及比表面积等结构参数。使用土柱实验装置将柠条生物炭与土壤混合,通过淋溶试验检测柠条生物炭对土壤中的除草剂敌草隆的吸附效能。结果表明,柠条炭化的吸附等温线属于典型的Ⅰ型吸附线,随着炭化温度的升高,柠条生物炭的炭得率不断降低,在600℃进行炭化处理可以得到44.71%的柠条生物炭,其比表面积可达到187.56 m2·g~(-1),平均孔径4.83 nm,微孔体积占总孔体积的52%。土壤中添加1%的柠条生物炭就可以对土壤中的敌草隆产生显著吸附效果,添加3%的柠条生物炭可以获得最佳的经济效益。     

不同平茬周期柠条的燃烧特性及热值

柠条是西北地区水土保持,防风固沙造林中的重要灌木树种,可作为生物质燃料使用,但随林龄增加出现生长衰退,效益下降等问题。利用平茬技术可以提高柠条利用率,该文以宁夏盐池平茬1~5 a生柠条为研究对象,对其生长指标、工业分析、硫含量、热值和热重进行了分析。结果表明:1)经平茬后的柠条生长指标每年递增,但3 a以后增幅不大,选定平茬期为3 a的柠条株高、地径和分支数分别比6 a老龄林提高了16.67%、11.54%和160.00%,表明平茬技术有利于柠条生长。2)通过热值分析对1~5 a生柠条进行了比较,发现3~5 a生柠条发热量较好,但三者相差不多;考察了不同月份收割柠条的影响因素,研究表明10-12月柠条各项指标处于最优值。3)比较了柠条和煤的硫含量,分析表明柠条硫含量是烟煤的1/12倍,柠条作为燃料会大大减少硫化物的排放。4)工业分析和热重分析表明,柠条和煤产生的灰分作相比,柠条产生的灰分是烟煤的1/9倍,可减少颗粒物的排放,有利于环境保护。5)采用一级反应动力学模型和积分法对生物质燃烧动力学参数的研究表明,柠条具有较低的活化能,有利于燃烧。综上所述,采用平茬期为3 a且每年10-12月生的柠条最适宜作为热电厂燃料。柠条作为发电燃料具有含硫量低,灰分少,对环境保护和减少可吸入颗粒物具有重要的意义。     

围栏封育对荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响研究

为探究围封对灌丛草地土壤优先流的影响,以宁夏吴忠市盐池县典型荒漠草原区为研究区,通过野外入渗染色试验、图像处理分析等方法,对围封荒漠草原灌丛草地土壤优先流的影响进行评价。结果表明:(1)围栏封育与放牧管理样地土壤水分入渗特征存在差异,在围栏封育样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地的入渗染色图像分别在0—125,0—115,0—105 cm呈现均匀分布,而在125—240,115—150,105—140 cm呈现染色分支,在放牧管理样地,草地、天然柠条林地、人工柠条林地入渗染色图像分别在0—80,0—70,0—80 cm呈现均匀分布,围栏封育导致土壤优先流发生深度更大;(2)土壤剖面染色面积比表现为围栏封育草地＞围栏封育天然柠条林地＞围栏封育人工柠条林地＞放牧管理人工柠条林地＞放牧管理天然柠条林地＞放牧管理草地,土壤染色深度表现为围栏封育草地＞围栏封育天然柠条林地＞放牧管理草地＞放牧管理天然柠条林地＞围栏封育人工柠条林地＞放牧管理人工柠条林地,围栏封育管理会导致土壤剖面染色面积比及染色深度增大;(3)土壤优先流变异系数表现为放牧管理天然柠条林地＞放牧管理人工柠条林地＞围栏封育天然柠条林地＞放牧管理草地＞围栏封育人工柠条林地＞围栏封育草地,放牧管理导致土壤优先流程度增加,而围栏封育降低灌木林地及草地的优先流程度。因此,在荒漠草原等干旱半干旱地区,围栏封育可作为提升土壤水分均匀入渗深度、降低优先流发生程度、提高土壤水分利用效率的重要管理方式。     

不同类型土壤—柠条根系复合抗剪力学特性的比较

为揭示柠条根系固土抗蚀机理,以柠条锦鸡儿与低液限粘土、砒砂岩风化土、含细粒土砂3种土壤类型的根土复合体做为对象进行室内直剪试验,研究3种土壤类型的柠条根土复合体抗剪强度及强度指标,分析其差异性.结果表明:3种不同土壤类型下柠条根土复合体剪切规律均服从摩尔—库仑强度破坏准则.0.05显著水平下,12.5kpa下根系提高土...     

半干旱区柠条林利用土壤水分深度和耗水量

植物根系利用土壤水分深度和耗水量是研究植物与土壤水关系的基础.以柠条为对象,采用中子仪,对撂荒地和柠条林地土壤水分进行长期定位观测和分析.结果表明,2002年内,随着时间推移,柠条利用土壤水分深度从播种时的2 cm左右,迅速增加到9月1日的90 cm,10月15日的110 cm,11月1日的170 cm,到11月15日柠条利用土壤水分深度为220 cm;除丰水年(2年生)柠条土壤储水量增加了122.8mm外,随着林龄的增加和降雨量等的变化,植物利用土壤水分的深度和耗水量增加,土壤储水量下降.到2004年生长季末,3年生柠条林地100 cm土层出现土壤干层,5年生柠条林地剖面60-300 cm土层出现土壤干层.此时需要采取措施,控制柠条生长、密度和耗水量,实现土壤水资源的可持续利用.     

壳聚糖对不同种源柠条种子发芽及其酶活性的影响

用不同浓度壳聚糖乙酸溶液分别对陕西省的吴起县和榆林市榆阳区两个产地的柠条种子浸种处理,以清水浸种处理为对照,调查种子发芽及幼苗生长特性,并测定了萌发过程中种子α-淀粉酶、脱氢酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性。结果表明,壳聚糖能促进柠条种子的萌发,缩短发芽时间;随着处理浓度的增大,各项发芽指标及各种酶活性先升高后降低,且不同种源柠条种子对壳聚糖浓度的反应不同。当壳聚糖浓度为0.5%时,榆阳柠条种子的发芽率是对照的1.2倍,平均发芽速率缩短0.9d,各种酶活性比对照显著提高,处理效果最佳。当壳聚糖浓度为1.0%时,吴起柠条种子发芽率比照提高13%,平均发芽速率缩短1.7d,各种酶活性比对照显著提高,处理效果最佳。当壳聚糖浓度达到1.5%时,对榆阳柠条种子的萌发有一定的抑制作用,而对吴起柠条种子萌发无抑制作用。壳聚糖对柠条幼苗的生长也有一定的影响,表现在幼苗的根长、苗高、干重、鲜重和叶绿素含量均显著高于对照,吴起柠条和榆阳柠条最佳的处理浓度分别为1.0%和0.5%。     

柠条饲料利用及饲喂试验探究

为探究柠条青贮、饲草料加工利用技术,利用加工后的柠条饲草料进行牲畜饲喂试验.结果表明:利用青贮柠条饲料育肥绵羊的最佳条件及处理组合是柠条混贮饲草料(开花期柠条+与玉米带穗秸秆混贮)1.5 kg+玉米秸秆单贮饲料0.5 kg+干草粉0.1 kg;柠条青贮饲料育肥山羊的最佳组合是开花期柠条与玉米带穗秸秆混贮饲料1.5 kg...     

宁夏黄土丘陵区植被恢复对土壤养分和微生物生物量的影响

本研究以宁夏固原天然草地、农地、撂荒地和不同年限的柠条林地为研究对象,分析了不同植被类型下土壤养分和土壤微生物生物量碳、氮、磷的变化。研究结果表明:土壤养分除速效磷和全氮外,其他指标均为农地最低,撂荒地次之,并且随植被恢复年限的增加而增加;不同植被类型条件下,土壤微生物生物量有显著差异,微生物量碳含量表现为撂荒地农地天然草地3年柠条林地13年柠条林地23年柠条林地,微生物量氮以天然草地最低,农地、撂荒地和不同年限柠条林地较大,不同植被类型土壤微生物量磷差异显著,在5~20cm土层和20~40cm土壤中表现尤为突出。土壤微生物量碳、氮、磷与植被类型和植被恢复年限关系密切。柠条林对土壤微生物生物量有明显促进作用,并且随着植被恢复年限的增加改良效果越显著。     

柠条锦鸡儿细根表面积密度对土壤水分空间分布的响应

为研究柠条锦鸡儿(Caragana microphylla)细根与土壤水分的空间关系,以内蒙古农牧交错带10 a生柠条锦鸡儿细根为研究对象,对细根表面积密度与土壤含水率之间的关系进行了初步探讨。分别对柠条锦鸡儿细根和土壤水分的空间分布情况进行研究发现,垂直和水平土层方向各标准地柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率均呈极显著相关,相关系数均大于0.65(P0.01)。经回归分析建立柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率之间的关系模型并对模型进行验证,验证结果发现该模型可以很好地描述两者之间的关系(R~2=0.84,P0.01)。撂荒地土壤含水率比柠条地高71%,研究区柠条地出现至少200 cm的土壤干层,部分土层接近凋萎湿度,柠条生长受阻。研究结果对于干旱区人工柠条林的栽植管理具有重要意义,可为北方农牧交错带生态环境建设及植被恢复提供理论依据。     

黄土丘陵区柠条人工林土壤有机碳动态及其影响因子

以黄土丘陵区柠条人工林为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨柠条生长过程中土壤有机碳储量的变化规律。结果表明:1)土壤有机碳主要分布在0～20 cm土层,占0～50 cm土层总储量的49%～63%;2)相对于对照地,柠条林地土壤有机碳储量随柠条生长年限的增加先减小再升高最后趋于稳定,10、26、40、50 a柠条林地土壤总有机碳储量分别为1.555、3.236、2.775、2.444 kg/m2,26 a林地土壤有机碳储量最高,随林龄增大其变化趋于稳定;3)相关性分析结果表明,土壤有机碳质量分数与土壤密度之间呈显著负相关关系,各林地土壤密度随柠条生长年限的增加而减小,说明柠条可以通过改变土壤性质间接增加土壤总有机碳储量,土壤有机碳质量分数与根系生物量、土壤全氮质量分数之间呈极显著正相关关系,说明柠条的根系生长和固氮特性有助于有机碳的积累。     

半干旱区不同整地方式与灌草配置对土壤水分的影响

 采用工程与生物措施相结合的方法,在黄土丘陵半干旱区进行柠条灌木林的建设与土壤水分过耗及调控恢复的定位试验研究。结果表明:生物调控最佳立体配置模式水平阶整地为柠条-披碱草、柠条-草木樨、柠条-芨芨草类型;水平沟整地为柠条-芨芨草、柠条-草木樨类型;鱼鳞坑整地为柠条-草木樨、柠条-芨芨草、柠条-本氏针茅类型。水平阶整地0～500cm土层的土壤含水量比对照提高1.6％～5.0％;水平沟整地提高1.5％～3.0％;鱼鳞坑整地提高1.1％～2.7％。工程整地栽植5年、10年、15年的柠条灌木林0～500cm土层的土壤储水量年生长初期分别比对照提高了82.84mm、56.63mm、210.66mm,年生长终期增加了15.96mm、67.64mm。50.36mm。灌、草生物量分别比对照提高97.09％～104.9％和320％～650％。     

平茬对柠条根-土复合体抗剪特性的影响研究

平茬是灌木人工林培育中常用的手段,灌木多通过平茬达到复壮目的。以内蒙古砒砂岩区典型水土保持功能灌木柠条根-土复合体为研究对象,进行剪切试验研究,分析平茬复壮对柠条根-土复合体抗剪特性的影响,阐明柠条人工灌木林平茬复壮机制,确定最佳平茬方案,进而为柠条人工灌木林管理提供科学依据。结果表明,在12.5 kPa、25 kPa的条件下,2 a生柠条根-土复合体的抗剪强度分别为31.43%和11.02%,而未平茬柠条根-土复合体的抗剪强度分别为24.01%和7.35%,根系的存在明显提高了浅层土体的抗剪强度;平茬和未平茬柠条根-土复合体粘聚力相对于素土的增长率分别为37.24%和52.23%,平茬和未平茬柠条根-土复合体内摩擦角相对于素土的增长率分别为10.11%和4.78%。表明在12.5 kPa和25 kPa下平茬后的效果优于未平茬,其中摩擦力发挥了重要的作用。     

晋西北丘陵风沙区50年林龄人工柠条林植被群落及其土壤特性变化

为探究晋西北丘陵风沙区50年林龄人工柠条林植被群落特征及土壤环境因子的变化规律。在0(撂荒地),12,18,40,50年的时间序列上,分析柠条生长性状、土壤含水量、土壤养分及植物群落特征等变化动态。结果表明:(1)随着人工柠条林种植年限的增加,柠条盖度和株高在时间梯度上显著增加,具体表现为,种植后期(40~50年)的柠条盖度是种植前期(0~12年)的1.98倍,柠条株高在种植后期(40~50年)是种植前期(0~12年)的1.48倍;柠条密度随种植年限的增加而显著降低,从种植前期(0~12年)的0.35株/m²减少到种植后期(40~50年)的0.11株/m²。(2)土壤环境因子随着人工柠条林种植年限的增加而逐渐恢复,表现为土壤有机碳、pH、土壤速效氮和速效钾在时间梯度上的增加,土壤含水量、含盐量和土壤速效磷呈下降趋势。其中0—20 cm表层土壤恢复程度高于20—100 cm的土壤。(3)在人工柠条林种植前期(0—12年),土壤养分恢复的速率明显低于人工柠条林种植中后期阶段(12~50年),灌丛对土壤表层(0—20 cm)养分有明显的富集效应,随着人工柠条林建立时间的延长,在种植后期(40~50年)时,“肥岛”面积向灌丛间扩展。(4)随着人工柠条林种植年限的增加,土壤环境改善,草本植物种类、数量显著增加,优势种也在变化,从种植前期(0~12年)以一年生先锋物种(米蒿和野燕麦)为优势种,演变为种植中后期(12~50年)以多年生草本(披碱草)为优势种。由于天然半灌木(铁杆蒿)入侵,简单的人工柠条林向复杂的灌草群落演变。(5)种植人工柠条林对土壤环境因子及群落多样性具有明显的促进作用,通过不同类型植物群落与土壤环境因子的RDA约束排序分析图可以看出,人工柠条林、一年生草本植物、多年生草本植物和天然半灌木与土壤环境因子(土壤含水量、土壤养分指标)呈显著的相关关系,不同类型植物群落与土壤环境因子相互联系、相互制约,共同构成较为稳定的群落结构。研究人工柠条林植被群落特征及土壤环境因子的变化规律对干旱半干旱地区的群落恢复和生态环境重建具有重要的参考价值。