自燃煤矸石山生态重建的技术模式与程序
煤矸石山作为煤矿区的主要废弃地，在我国已经进行了十多年的植被恢复和生态重建的研究和实践。目前，我国已有十几座煤矸石山进行了绿化，并在一些矿区取得了良好的效果和初步经验。然而，由于煤矸石山立地条件的复杂性，目前仍有许多技术问题亟待解决，尤其是自燃煤矸石山的绿化和生态重建研究较少。另一方面，我国幅员辽阔，各地自然条件差异很大，各矿区煤矸石的来源和特性也不尽相同。植被恢复技术研究成果各有侧重，主要集中在单一技术措施的研究(立地条件分析、植物种类选择、整地和基质改良技术、幼林成活或生长)，缺乏科学有效的植被恢复和生态重建技术模式，导致可比性和推广性较差，影响了煤矸石山。
基于恢复生态学理论、森林培育理论和技术框架、我国自燃煤矸石山植被恢复的实践经验和山西阳泉造林的成功案例，提出了自燃煤矸石山植被恢复与生态重建技术模式(图6-1)，由6项植被恢复工程技术组成。
1.立地条件分析与评价技术
通过对各种立地因子的测定和分析，找出植被恢复的限制因子，确定主导因子，为植物物种选择和立地条件改善提供依据。
2.选择合适的植物种类
通过分析植物物种的生物学特性，特别是植物的生理生态特性，以乡土植物物种为主要对象，选择适宜的植物物种，达到“适地适树”或“适地适树”的目的。
3.塑料整地、防火和场地改良技术
通过合理的整地和科学的基质改良方法，达到“灭火、降温、蓄水保墒、增肥”的目的，为植被恢复创造良好的环境。
4.抗旱耐瘠薄综合种植技术
通过合理的植物栽培方法和抗旱种植技术，提高成活率和保存率，进而促进植被恢复成林和稳定生长的目标。
5.合理的群落组成和密度控制技术。
通过确定合理的种植密度和植物组成类型，恢复后的植物群落结构合理稳定。
6.植物群落管理和抚育技术
通过土壤管理和植被管理措施，达到植物生态系统“结构合理、功能稳定、高产高效”的目标。
图6-1自燃煤矸石山植被恢复与生态重建技术模式框图
以上技术措施相辅相成，相互联系，缺一不可。在自燃煤矸石山生态重建过程中，可以根据上述六项技术措施进行科学的建设和培育，在煤矸石山建立结构和功能稳定的植物生态系统，实现煤矸石山生态系统的重建，这也是任何退化生态系统恢复重建的最终目的。
二、煤矸石山绿化方案
自燃煤矸石山是采矿废弃物形成的人工“地貌”。其地形、地表成分和理化性质大多不利于植被的生长和演替，植被遇到的生态问题叠加在一起。比如一般的煤矸石山，温度高，呈酸性，受重金属等有毒物质毒害，缺乏有机质和氮、磷、钾等养分。因此，煤矸石山生态重建工程除了常规的植物栽培技术措施外，还必须辅以其他专项工程技术措施和实施程序，以确保自燃煤矸石山植被恢复和生态重建工程的成功。
自燃煤矸石山植被恢复工程方案包括三个阶段九个步骤，简称“三阶段九步骤”(图6-2)。
图6-2自燃煤矸石山植被恢复实施项目程序
1.煤矸石山初步调查与分析
自燃煤矸石山植被恢复受自燃煤矸石山环境和立地条件的限制，有必要对煤矸石山环境条件进行调查分析，包括以下三个方面:
(1)自燃煤矸石山环境调查。包括煤矸石山生态环境调查和煤矸石山区域环境调查。调查煤矸石山的生态环境，包括自燃、温度、土壤、水文和养分。区域环境调查应全面调查煤矸石山所在区域的生态、社会和经济状况，为煤矸石山生态重建目标规划提供信息。
(2)煤矸石山环境条件分析与评价。煤矸石山立地条件分析主要从煤矸石山风化层的土壤、水文和pH值、养分状况等方面进行。根据煤矸石山的岩性特征，有些需要分析其金属毒性和有害物质的含量。因此，评价了煤矸石山作为植物生存环境的适宜性。通过对煤矸石山区域环境条件的分析，确定并评价了煤矸石山生态重建的预期目标。
(3)煤矸石山植被恢复主导因子的分析与确定。通过对煤矸石山立地条件和环境条件的分析和评价，了解和确定了限制煤矸石山植被生存和生长的主要因素，为煤矸石山植物品种的选择和立地改良措施提供了依据。
2.生态重建工程与技术
在充分了解煤矸石山环境条件的基础上，规划煤矸石山生态重建目标，选择适宜的树种，采取适宜的立地改良、植物种植等措施，实现煤矸石山植被恢复。对煤矸石山植被进行监测和评价，加强植被恢复过程管理，实现煤矸石山生态重建目标。
(1)生态重建目标的确定
根据煤矸石山的生态环境和区域环境条件，确定了煤矸石山的生态重建目标，即林业利用目标、农牧业利用目标、风景旅游利用目标和综合利用目标。生态重建的目标必须与区域生态环境和社会经济发展相协调。
(2)树种规划和立地改良
根据矿区的立地条件和环境条件，规划选择适宜的树种和立地改良措施，是植被恢复成功的关键。树种规划应坚持“适地适树”的原则，考虑树种选择的长远利用目标。树种选择以乡土树种为主，可适当增加能适应煤矸石山环境的驯化外来树种，增加树种多样性，营造乔、灌、草配置合理的多层植被群落体系。立地改良利用物理、化学和生物方法，改善土壤的物理结构、营养结构和化学性质，以满足植物生存和生长的要求。
(3)科学的植物配置和种植管理技术
自燃煤矸石山植被恢复的目标是重建煤矸石山自持稳定的生态系统。因此，煤矸石山的植物配置应采用群落配置形式，并根据煤矸石山的环境条件确定植被群落的密度、结构和组成。群落组成的确定还应考虑乔、灌、草的组合和树种的多样性，为植物群落的稳定奠定基础。植被种植应结合煤矸石山的立地条件和立地改良方法，采用适宜的种植技术。缺水地区也要考虑抗旱造林方法。自燃煤矸石山植被恢复管理的重点是加强水、肥、热管理。煤矸石山植被恢复初见成效后，治理力度加大。随着植被的生长，可根据实际情况适当降低管理强度，促进植物生态系统的自我演替。
(4)及时监测和评估植被恢复情况。
植被恢复取得初步成功后，恢复的植被可能会因为多种原因而退化。通过监测和评估，可以尽快找到植被退化的原因，并采取适当的措施来维护恢复的植被。通过监测和评价，还可以及时发现由于乡土树种或其他物种的入侵，恢复植被的自我演替没有向规划设计的方向发展。这时候就可以通过引入期望的树种，在规划设计的方向上创建一个希望的生态修复系统。
对已建立的生态恢复体系进行监测和评价，还可以评估植被恢复的环境和生态效益，深入研究生态恢复的过程和机理，为推广和发展植被恢复技术提供理论支持。
3.效益核算及推广应用
煤矸石山植被恢复的主要目的是恢复和保护矿区的生态环境，实现环境效益、社会效益和经济效益。通过对煤矸石山植被恢复的效益核算，可以了解煤矸石山植被恢复的投入产出关系，进而调整煤矸石山植被恢复模式，使其更加优化，更加适合煤矸石山的实际情况，从而获得更高的效益。推广应用高效益煤矸石山生态重建模式，改善煤矸石山和矿区生态环境。