編制說明-征求意見稿-典型草原礦區(qū)藍(lán)藻-牧草聯(lián)合修復(fù)技術(shù)規(guī)程

內(nèi)蒙古標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)《典型草原礦區(qū)藍(lán)藻-牧草聯(lián)合修復(fù)技術(shù)規(guī)程》編制說明（征求意見稿）《典型草原礦區(qū)藍(lán)藻-牧草聯(lián)合修復(fù)技術(shù)規(guī)程》起草組2022年11月《典型草原礦區(qū)藍(lán)藻-牧草聯(lián)合修復(fù)技術(shù)規(guī)程》編制說明一、工作簡(jiǎn)況1、任務(wù)來(lái)源該標(biāo)準(zhǔn)由內(nèi)蒙古大學(xué)提出，并于2022年7月22日對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的申請(qǐng)書進(jìn)行了技術(shù)審查，經(jīng)協(xié)會(huì)研討與評(píng)審后，符合立項(xiàng)條件，批準(zhǔn)立項(xiàng)進(jìn)行編制，立項(xiàng)文件：“內(nèi)蒙古標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)關(guān)于下達(dá)2022第3批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目的通知”(內(nèi)標(biāo)協(xié)[2022]016號(hào))。2、起草單位及協(xié)作單位起草單位：內(nèi)蒙古大學(xué)協(xié)作單位：內(nèi)蒙古蒙草礦山科技有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、錫林郭勒盟蒙東礦業(yè)有限責(zé)任公司、蒙草生態(tài)環(huán)境（集團(tuán)）股份有限公司、內(nèi)蒙古峰茂科技創(chuàng)新有限公司3、主要起草人本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人為：任衛(wèi)波、郭慧琴、高凱茹、程云湘、張躍華、苑峰、王亮。具體分工見表1。表1標(biāo)準(zhǔn)參與編寫人員及其所做的工作姓名工作單位職稱主要工作內(nèi)容任衛(wèi)波內(nèi)蒙古大學(xué)研究員項(xiàng)目主持人，負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)編寫、驗(yàn)證和修訂。郭慧琴內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授主要參加人，參與標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)驗(yàn)證。高凱茹內(nèi)蒙古大學(xué)/主要參加人，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)編寫、試驗(yàn)驗(yàn)證和修訂。程云湘內(nèi)蒙古大學(xué)副教授主要參加人，負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)。張躍華蒙草生態(tài)環(huán)境（集團(tuán)）股份有限公司中級(jí)畜牧師主要參加人，參與標(biāo)準(zhǔn)查新和修訂。苑峰內(nèi)蒙古峰茂科技創(chuàng)新有限公司中級(jí)畜牧師主要參加人，負(fù)責(zé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查詢。王亮錫林郭勒盟蒙東礦業(yè)有限責(zé)任公司中級(jí)畜牧師主要參加人，負(fù)責(zé)專家意見征求、整理。二、制定標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義礦山開采與冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，尾礦的堆放不僅占用了大量的土地，而且改變了當(dāng)?shù)氐木坝^。尾礦庫(kù)堆積過高或者管理不善還可能誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害，如泥石流、山體滑坡等。尾礦廢棄地不僅污染周圍的水體和土壤，而且還間接危害人類健康，所以尾礦廢棄地的污染治理和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。生物結(jié)皮(biologicalsoilcrusts，BSCs)在地球上分布廣泛，尤其在干旱半干旱地區(qū)，是由細(xì)菌、真菌、藍(lán)綠藻、地衣和苔蘚植物等孢子植物類群與土壤顆粒形成的，有三個(gè)主要的演替階段，即藻類結(jié)皮、地衣結(jié)皮、苔蘚結(jié)皮。藍(lán)細(xì)菌作為生物結(jié)皮早期的主要組成成分，對(duì)極端環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，且生物結(jié)皮中藍(lán)藻對(duì)固氮活性具有顯著的的貢獻(xiàn)，絲狀藍(lán)藻生長(zhǎng)時(shí)分泌大量的胞外多糖起到穩(wěn)定土壤，保持水土的作用。生物結(jié)皮的發(fā)育將有利于增加土壤養(yǎng)分和鹽分，土壤逐漸由粗質(zhì)地變?yōu)榧?xì)質(zhì)地，土壤孔隙度變大。結(jié)皮土壤這些特性的改變會(huì)影響維管束植物的萌發(fā)、幼苗建成、定居和存活，進(jìn)而影響物種多樣性。開展以藍(lán)藻為主的生物結(jié)皮人工培養(yǎng)，從發(fā)育良好的藍(lán)藻結(jié)皮中分離和純化目標(biāo)藻種，然后對(duì)其培養(yǎng)體進(jìn)行規(guī)?；囵B(yǎng)，最后使用噴灑法和碎片法進(jìn)行野外培養(yǎng)；在此基礎(chǔ)上，設(shè)置人工結(jié)皮與不同密度、種類的草本植物組合，評(píng)估不同配置對(duì)草原礦區(qū)的生態(tài)治理效果，篩選出恢復(fù)速度快、治理效果好的植被配置方式和修復(fù)技術(shù)體系。目前關(guān)于結(jié)皮修復(fù)的研究主要集中在西北沙漠地區(qū)、黃土高原和青藏高寒山區(qū)，礦山排土場(chǎng)同樣具有極端貧瘠、沙質(zhì)疏松、結(jié)構(gòu)不良、表面穩(wěn)定性較低、晝夜溫差大且移動(dòng)性較大、易干旱、水蝕及風(fēng)蝕嚴(yán)重等特點(diǎn)，因此利用結(jié)皮與植物聯(lián)合修復(fù)草原礦區(qū)的研究越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，關(guān)于生物結(jié)皮與草本植物聯(lián)合進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的研究受到了國(guó)內(nèi)外廣泛的重視。澳大利亞學(xué)者Chua利用藍(lán)藻對(duì)植物種子進(jìn)行生物啟動(dòng)，認(rèn)為藍(lán)藻對(duì)種子萌發(fā)沒有抑制作用，并且促進(jìn)植物莖和胚根的生長(zhǎng)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)秦福雯等認(rèn)為生物結(jié)皮蓋度在１０％～２０％時(shí)對(duì)周圍植被的恢復(fù)效果最優(yōu)。中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所張?jiān)鞯日J(rèn)為生物結(jié)皮對(duì)草本植物的促進(jìn)作用較喬木和灌木明顯，主要是在草本植物的幼苗時(shí)期，同時(shí)結(jié)皮的存在促進(jìn)了植物對(duì)氮元素的吸收。因此探索藍(lán)藻結(jié)皮與牧草的復(fù)合型修復(fù)體系尤為重要。起草編制典型草原礦區(qū)藍(lán)藻牧草聯(lián)合修復(fù)技術(shù)規(guī)程，規(guī)范指導(dǎo)藍(lán)藻的分離培養(yǎng)，提供藍(lán)藻接種與植物種植、后期管護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加快生態(tài)修復(fù)進(jìn)程，為典型草原礦區(qū)修復(fù)提供更加完善高效的修復(fù)技術(shù)。三、主要起草過程1、前期準(zhǔn)備項(xiàng)目組自2020年以來(lái)，就在內(nèi)蒙古錫林浩特勝利二礦、烏海市駱駝山礦區(qū)、阿拉善烏蘭布和沙地等地區(qū)開展了天然藍(lán)藻結(jié)皮采集、藍(lán)藻細(xì)菌的分離、純化與培養(yǎng)工作。共收集藍(lán)藻結(jié)皮資源150余份，分離純化適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快的優(yōu)良固氮藍(lán)藻20余株，建立了較為完善的藍(lán)藻菌繁殖體系，為后期開展藍(lán)藻結(jié)皮修復(fù)提供了藻種保障。圖1項(xiàng)目組前期分離出的部分藍(lán)藻菌株圖2項(xiàng)目組前期培養(yǎng)的部分藍(lán)藻菌株2、組成標(biāo)準(zhǔn)起草組，制定工作方案2022年申報(bào)內(nèi)蒙古標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并獲批后，編制項(xiàng)目組首先召集全體項(xiàng)目成員及協(xié)作單位相關(guān)技術(shù)人員召開了項(xiàng)目組第一次會(huì)議，就藍(lán)藻菌的功能性狀和藻草互作的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了充分的研討，提出了標(biāo)準(zhǔn)的制定原則和要達(dá)到的預(yù)期效果。此后查閱國(guó)內(nèi)外藍(lán)藻與植物互作的相關(guān)資料、標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)地調(diào)研，經(jīng)過反復(fù)討論，結(jié)合實(shí)際情況，提出了編制該標(biāo)準(zhǔn)的方案，確定了標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋術(shù)語(yǔ)的內(nèi)容與范圍，并分組進(jìn)行相關(guān)術(shù)語(yǔ)的收集與定義、試驗(yàn)驗(yàn)證以及標(biāo)準(zhǔn)草稿的編撰等。3、完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿項(xiàng)目組多次研討進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)及相關(guān)指標(biāo)匯總，并初步進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證及技術(shù)細(xì)節(jié)的討論，反復(fù)修改完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，形成了《典型草原礦區(qū)藍(lán)藻-牧草互作生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)程》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，并向行業(yè)專家開展標(biāo)準(zhǔn)函審意見。四、制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和依據(jù)，與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系1、編制原則本標(biāo)準(zhǔn)的編寫，是以大量國(guó)內(nèi)外研究為基礎(chǔ)，結(jié)合礦區(qū)生態(tài)修復(fù)模式和藍(lán)藻修復(fù)特性，重點(diǎn)關(guān)注藍(lán)藻-牧草互作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以保證典型草原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。本標(biāo)準(zhǔn)前期試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)皮對(duì)礦區(qū)土壤修復(fù)的可行性，同時(shí)藍(lán)藻牧草聯(lián)合修復(fù)技術(shù)的實(shí)施，不僅可以改良土壤，還能提升牧草產(chǎn)量，表現(xiàn)出良好的聯(lián)合修復(fù)效果。本標(biāo)準(zhǔn)的制定根據(jù)國(guó)家和內(nèi)蒙古自治區(qū)的相關(guān)法律法規(guī)，充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性原則。2、編制依據(jù)技術(shù)依據(jù):國(guó)家現(xiàn)行藍(lán)藻和草原礦區(qū)修復(fù)規(guī)范、規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組試驗(yàn)驗(yàn)證情況項(xiàng)目組成員的學(xué)術(shù)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)項(xiàng)目組技術(shù)力量、實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定制定。3、與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，沒有出現(xiàn)與現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和國(guó)家、行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)相違背的情況。4、與現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系目前藍(lán)藻的分離純化、種類鑒定、擴(kuò)大培養(yǎng)體系已經(jīng)趨于成熟，藻粉、藻液是利用藍(lán)藻進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)經(jīng)常使用的接種形態(tài)，礦區(qū)常用的植物修復(fù)技術(shù)也已經(jīng)較為成熟。關(guān)于藻種的擴(kuò)繁培養(yǎng)、藻灌綜合固沙、礦區(qū)牧草復(fù)墾等方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。例如:DB15/T2431-2021《荒漠藻擴(kuò)繁培養(yǎng)技術(shù)規(guī)程》、DB1506/T3-2018《螺旋藻粉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》、DB15/T1538-2018《露天煤礦生態(tài)恢復(fù)牧草復(fù)墾技術(shù)規(guī)程》、DB15/T2328-2021《藻灌綜合固沙技術(shù)規(guī)程》等。藍(lán)藻作為結(jié)皮的先鋒物種和主要固氮者，在草原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方面的研究較少。開發(fā)草原礦區(qū)藍(lán)藻-牧草互作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)草原礦區(qū)大規(guī)模修復(fù)應(yīng)用有較大的參考價(jià)值。五、主要條款的說明，主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證的論述1、主要條款說明本標(biāo)準(zhǔn)共分為9章內(nèi)容。本規(guī)程的第1章是適用范圍；第2章是規(guī)范性引用文件；第3章是術(shù)語(yǔ)和定義；第4章是接種處理前的場(chǎng)地平整；第5章是礦區(qū)的牧草種植；第6章說明藻液的制備及野外接種技術(shù)；第7章說明藍(lán)藻與植物的后期管護(hù)；第8章說明礦區(qū)的修復(fù)成效評(píng)價(jià)；第9章是檔案管理。2、主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、試驗(yàn)論證的論述重點(diǎn)開展了藍(lán)藻對(duì)礦區(qū)土壤改良效果、藍(lán)藻與牧草聯(lián)合修復(fù)效果等相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)來(lái)支持驗(yàn)證本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)。（1）藍(lán)藻菌結(jié)皮對(duì)礦區(qū)土壤功能的影響評(píng)價(jià)項(xiàng)目組利用前期獲得的藍(lán)藻菌種，開展了藍(lán)藻結(jié)皮對(duì)礦區(qū)土壤功能改良效果的研究，發(fā)現(xiàn)采集錫林浩特勝利二礦的菌種接種效果最好（見圖3），接種結(jié)皮后，0-10cm土壤葉綠素、堿解氮、有機(jī)碳含量分別增加83%、23%、8.3%（見圖4），土壤中脲酶、磷酸酶等重要酶類活性顯著提高，表明接種藍(lán)藻結(jié)皮，對(duì)礦區(qū)土壤功能具有顯著改良效果，可為后期植物生長(zhǎng)提供良好的土壤環(huán)境。圖3項(xiàng)目組利用藍(lán)藻結(jié)皮改良礦區(qū)土壤（A礦區(qū)結(jié)皮接種典型草原土壤；B礦區(qū)結(jié)皮接種礦區(qū)土壤；C典型草原土壤接種草原結(jié)皮；D礦區(qū)土壤接種草原結(jié)皮；E草原土壤不接種結(jié)皮；F礦區(qū)土壤不結(jié)種結(jié)皮）（A）（B）圖4接種藍(lán)藻結(jié)皮對(duì)礦區(qū)土壤養(yǎng)分及關(guān)鍵酶活性的影響（A:結(jié)皮對(duì)土壤葉綠素、堿解氮、有機(jī)碳的影響；B：結(jié)皮對(duì)土壤酶活性的影響）(2)藍(lán)藻菌與植物聯(lián)合修復(fù)對(duì)牧草生物量的影響項(xiàng)目組利用前期獲得的藍(lán)藻菌種，開展了藍(lán)藻結(jié)皮對(duì)礦區(qū)牧草生產(chǎn)性能的影響研究，發(fā)現(xiàn)與未接種相比，接種結(jié)皮后苜蓿、羊草、苜蓿與羊草混播處理單株生物量均顯著提高，其中混播牧草生物量增加12%，（見圖5），表明接種藍(lán)藻不僅可以改良土壤，還能提升牧草產(chǎn)量，表現(xiàn)出良好的聯(lián)合修復(fù)效果。圖5藍(lán)藻-牧草聯(lián)合修復(fù)對(duì)牧草生物量的影響六、重大意見分歧的處理