礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)技術(shù)與實(shí)踐

摘 要：根據(jù)立地條件和地形地貌把項(xiàng)目區(qū)分為3個(gè)區(qū)域，包括開(kāi)采坡面、開(kāi)采平臺(tái)及礦區(qū)周邊植被破壞區(qū)。通過(guò)人工植被恢復(fù)措施，對(duì)3個(gè)區(qū)域選擇不同的植被恢復(fù)技術(shù)模式分析可知：在礦區(qū)生態(tài)景觀重建中，將喬、灌、草、藤多層配置結(jié)合起來(lái)進(jìn)行恢復(fù)的效果要比單一種或少數(shù)幾個(gè)種的效果好。施工過(guò)程是否規(guī)范、植物種類選擇是否適宜、后期養(yǎng)護(hù)管理是否到位等因素都是影響礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)的重要因素。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)；廢棄地；采石場(chǎng)；植被恢復(fù)

中圖分類號(hào)：S71 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 項(xiàng)目區(qū)概況

該項(xiàng)目位于四平市鐵東區(qū)山門鎮(zhèn)。四平市地處東北松遼平原腹地，是吉林省的南大門，東接長(zhǎng)白山余脈，西鄰內(nèi)蒙古科爾沁草原。四平屬于中溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)。主要特點(diǎn)是大陸性氣候明顯，四季分明，春季干燥多風(fēng)，夏季濕熱多雨，秋季溫和涼爽，冬季漫長(zhǎng)寒冷。全市年平均氣溫4 ℃～6 ℃，無(wú)霜期一般為120～150天，年平均降水量600 mm左右。項(xiàng)目區(qū)周圍土地利用類型為天然林帶、道路、農(nóng)田、工況用地等。礦區(qū)以及周邊土地沙礫化比較嚴(yán)重，由于原生植被很少且多為草本，植被的覆蓋度很低。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)主要分3個(gè)區(qū)域，包括開(kāi)采坡面、開(kāi)采平臺(tái)及礦區(qū)周邊植被破壞區(qū)。區(qū)域一為采石場(chǎng)的開(kāi)采坡面，包括高陡邊坡和緩坡。其中高陡邊坡坡度較大，巖面由于爆破作業(yè)留有大量裂痕，但是巖性堅(jiān)硬、深層穩(wěn)定，巖面無(wú)殘留土壤；緩坡部分坡度在35°左右，大部分緩坡區(qū)域也沒(méi)有供植被生長(zhǎng)的基質(zhì)。區(qū)域二為采石作業(yè)形成的開(kāi)采平臺(tái)，開(kāi)采平臺(tái)組成主要是碎石和少量剝離表土，渣體內(nèi)含土量偏少，植被自然恢復(fù)不易。區(qū)域三為礦區(qū)周邊植被破壞區(qū)，該區(qū)域植被稀疏，土壤貧瘠，生態(tài)系統(tǒng)破碎，與周邊其他植被良好區(qū)域形成明顯的景觀差異。

2 植被恢復(fù)技術(shù)模式

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)自然環(huán)境特征及廢棄采石場(chǎng)的具體特點(diǎn)，因地制宜地采用綜合治理的方式對(duì)礦區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù)。工程措施上針對(duì)高陡邊坡、緩坡、平臺(tái)及周邊環(huán)境的差異選擇不同的治理措施，通過(guò)削坡處理、邊坡加固和整地客土等工程對(duì)礦區(qū)的邊坡及平臺(tái)進(jìn)行種植前的治理；生物措施上根據(jù)適地適樹(shù)的原則，選擇不同的鄉(xiāng)土樹(shù)種作為先鋒植物種來(lái)改善礦區(qū)的植物生長(zhǎng)環(huán)境，選擇適宜礦區(qū)生長(zhǎng)的喬木、灌木、草本、藤本對(duì)整個(gè)礦區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù)。通過(guò)工程措施和生物措施的結(jié)合，對(duì)整個(gè)礦區(qū)進(jìn)行綜合治理以達(dá)到植被恢復(fù)的目的，最終形成多樣穩(wěn)定的植物群落和較好的生態(tài)景觀效果。

2.1 區(qū)域一：采石場(chǎng)開(kāi)采坡面

2.1.1 高陡邊坡

選用掛網(wǎng)客土噴播模式：由于采石場(chǎng)開(kāi)采陡坡坡體穩(wěn)定性差，坡度約為60 °，坡面較短，土層較薄，土壤多由粗骨性物質(zhì)組成，針對(duì)上述陡坡的立地條件，選用掛網(wǎng)客土噴播模式。該模式主要是針對(duì)因礦山開(kāi)采形成的裸露巖石坡面的治理。在保證陡坡安全的前提下，首先對(duì)邊坡進(jìn)行清理，清除坡面碎石、浮石、危巖。第二步利用錨桿或錨索進(jìn)行固坡和掛網(wǎng)，邊坡網(wǎng)與網(wǎng)之間進(jìn)行重疊搭接利用U型釘或鐵絲固定。第三步采用噴播機(jī)，將混合后的植被恢復(fù)基材（有機(jī)質(zhì)+黏合劑+保水劑+微量肥+混合種子）通過(guò)專業(yè)施工機(jī)械噴射到坡面的坑洼和巖縫處，直至坑洼和巖縫填滿。最后對(duì)噴播后的坡面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，通過(guò)遮蓋無(wú)紡布和噴水的措施促進(jìn)灌草種子發(fā)芽。高陡邊坡選用紫穗槐和草籽等植物進(jìn)行植被恢復(fù)。

2.1.2 緩坡

選擇生態(tài)植被毯模式：對(duì)巖面缺土并且高度不高，坡度約為35 °這種礦山開(kāi)采遺留的邊坡采用生態(tài)植被毯的方式實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)。該方法主要是利用稻草、麥秸等原料制成生態(tài)植被毯，在其載體層添加喬灌草植物種子、保水劑和營(yíng)養(yǎng)土等基質(zhì)材料，通過(guò)載體與坡面的結(jié)合，以達(dá)到植被恢復(fù)的效果。在施工前，對(duì)坡面進(jìn)行整理，清理不穩(wěn)定的巖石，根據(jù)實(shí)際情況在坡頂設(shè)置截水溝，在坡面設(shè)置排水溝，基礎(chǔ)工作完成后，進(jìn)行生態(tài)植被毯的鋪設(shè)，根據(jù)需要可采用3層和5層結(jié)構(gòu)，植被毯與坡面利用U型釘或者木樁進(jìn)行固定，植被毯之間進(jìn)行重疊搭接，搭接寬度為0.1 m。緩坡選用紫穗槐、胡枝子、紫花苜蓿等植物進(jìn)行植被恢復(fù)。

2.1.3 坡腳

選擇垂直綠化遮擋模式：由于坡腳具有一定的不穩(wěn)定性，采用修建漿砌石擋土墻的方式對(duì)坡腳進(jìn)行工程防護(hù)，防止渣體外泄，并且通過(guò)在擋墻內(nèi)栽植高大喬木及爬藤植物對(duì)邊坡進(jìn)行遮擋及垂直綠化。施工時(shí)先在坡腳處修筑擋土墻，在擋土墻后進(jìn)行填土，栽植速生高大喬木，利用高大喬木遮擋裸露坡面，同時(shí)為耐蔭的爬藤植物提供良好的生態(tài)環(huán)境。速生樹(shù)種選擇楊樹(shù)和柳樹(shù)。爬藤植物選擇五葉地錦。

2.2 區(qū)域二：采石場(chǎng)開(kāi)采平臺(tái)

選擇穴狀客土植物種植模式：礦山開(kāi)采形成3 m～4 m的平臺(tái)和馬道，平臺(tái)地勢(shì)平穩(wěn)，土石混合，土層較薄，由于礦區(qū)土源緊缺，因此在開(kāi)采平臺(tái)上采用穴狀整地客土方式進(jìn)行植被恢復(fù)。采用穴狀整地客土方式施工前對(duì)平臺(tái)進(jìn)行平整清理，條件允許的場(chǎng)地形成反坡以利于坡面的水土保持。在清理完的平臺(tái)上利用礦山開(kāi)采剝離的表土對(duì)整個(gè)平臺(tái)進(jìn)行覆土綠化。種植穴的規(guī)格為0.3 m×0.3 m×0.3 m，株行距為1 m×1 m。平臺(tái)選擇落葉松、刺槐、紫穗槐等進(jìn)行植被恢復(fù)。

2.3 區(qū)域三：礦區(qū)周邊植被破壞區(qū)

選擇原生植物造林模式：對(duì)于礦區(qū)周邊被破壞區(qū)域，本著適地適樹(shù)的原則，選用當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹(shù)種，對(duì)周邊破壞區(qū)域進(jìn)行植被恢復(fù)和景觀再造。由于礦區(qū)周邊植被破壞區(qū)域質(zhì)地條件較好，有開(kāi)采剝離的原生表土，因此對(duì)該區(qū)域只需要選擇合適的植物群落進(jìn)行合理的喬灌草配置就可通過(guò)人工和自然的力量對(duì)其進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。施工前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，之后挖種植穴，穴的規(guī)格為0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距為2 m×2 m。施工完對(duì)項(xiàng)目區(qū)的植被進(jìn)行澆水、施肥及病蟲(chóng)害的養(yǎng)護(hù)。此區(qū)域選擇喬木為刺槐、蒙古櫟；選擇灌木為沙棘、丁香；選擇草種為紫花苜蓿。

3 項(xiàng)目分析

礦山廢棄地植被恢復(fù)工作作為一種特殊的植被恢復(fù)工程，與其他地形的植被恢復(fù)工作不同，在對(duì)礦區(qū)植被恢復(fù)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)主要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就是項(xiàng)目立地條件的適宜度及工程設(shè)計(jì)指標(biāo)的完成程度。在礦山植被恢復(fù)工作中，針對(duì)礦山場(chǎng)地存在不同地形因素和環(huán)境因素，對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行整治，恢復(fù)植被選擇，客觀上實(shí)現(xiàn)了礦山植被恢復(fù)工作的主要目標(biāo)。該項(xiàng)目通過(guò)2年的植物種植及養(yǎng)護(hù)過(guò)程來(lái)分析不同模式下不同廢棄地區(qū)域的植被生長(zhǎng)狀態(tài)。在所有的區(qū)域植物種類選擇上都選擇當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹(shù)種，以避免植物種類選擇的失誤導(dǎo)致項(xiàng)目區(qū)植物成活率低的現(xiàn)象。通過(guò)項(xiàng)目區(qū)2年的植物種植及養(yǎng)護(hù)，對(duì)不同區(qū)域的礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)情況分析見(jiàn)表1。

由表1可以看出在礦區(qū)植被恢復(fù)過(guò)程中，每個(gè)區(qū)域的立地條件不同、選擇的植被恢復(fù)方法不同、種植模式不同、植物種類不同，體現(xiàn)出的平均成活率會(huì)不同，最終所達(dá)到的生態(tài)效益和景觀效果相應(yīng)的也會(huì)不同。現(xiàn)對(duì)各區(qū)域成活率情況及景觀效果進(jìn)行相關(guān)分析，擬定出4個(gè)主要因素：地形地貌、水土養(yǎng)護(hù)、種植模式及植物選擇對(duì)各個(gè)項(xiàng)目區(qū)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體情況見(jiàn)表2。

分析各個(gè)區(qū)域成活率情況可知地形地貌、水土養(yǎng)護(hù)、種植模式、植物選擇等各個(gè)因素對(duì)植被恢復(fù)成活率都有影響，可能是一種因素影響，也可能是多種因素綜合影響，但總體可知地形地貌平坦，水土豐厚，通過(guò)喬灌草混合種植模式，選擇適應(yīng)場(chǎng)地的原生鄉(xiāng)土樹(shù)種和植物群落，這樣的立地條件和植物種植模式會(huì)大大提高植物的種植成活率，也會(huì)大大增加場(chǎng)地的生態(tài)景觀效果。通過(guò)工程措施條件進(jìn)行植被恢復(fù)的工程，有很多限制因素，比如工程施工過(guò)程中是否規(guī)范、苗木種子本身的成活率是否合格、后期養(yǎng)護(hù)管理是否到位都可能直接影響礦區(qū)廢棄地植被的成活率。

4 項(xiàng)目結(jié)論

礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)或重建是一項(xiàng)長(zhǎng)期持久的工程，在保證礦區(qū)安全的前提下，礦區(qū)生態(tài)修復(fù)將會(huì)成為整個(gè)礦山開(kāi)采過(guò)程中和開(kāi)采后的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此通過(guò)實(shí)施礦山地質(zhì)災(zāi)害治理、礦區(qū)有毒有害物質(zhì)處理、土壤基質(zhì)改良、植被恢復(fù)等一系列措施，經(jīng)過(guò)人工修復(fù)和自然生態(tài)修復(fù)的結(jié)合，使被破壞的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)得以重建，最終形成一個(gè)穩(wěn)定健康的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。

根據(jù)“適地適樹(shù)原則”和“多樣化原則”對(duì)礦區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù)和生態(tài)治理。根據(jù)植物群落學(xué)原理，物種多樣性是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。因此，在礦區(qū)生態(tài)景觀重建中，使用混合種，特別是將喬、灌、草、藤多層配置結(jié)合起來(lái)進(jìn)行恢復(fù)的效果要比單一種或少數(shù)幾個(gè)種的效果好。此外通過(guò)工程措施對(duì)礦山進(jìn)行植被恢復(fù)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)不同的立地條件選擇不同的植被恢復(fù)模式，施工過(guò)程是否規(guī)范、植物種類選擇是否適宜、后期養(yǎng)護(hù)管理是否到位等因素都是影響礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)的重要因素。

參考文獻(xiàn)

[1]楊輝，于冰沁.阜新市高德東山礦山廢棄地規(guī)劃方案[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40（4）：81-182.

[2]楊輝，王璐.礦區(qū)生態(tài)修復(fù)理論初探[J].國(guó)土資源，2015（7）：48-49.