石礦跡地生態(tài)重建技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

王超

【摘 要】綜合分析國(guó)內(nèi)外石礦跡地的生態(tài)修復(fù)發(fā)展過(guò)程，可知，露天石礦的生態(tài)修復(fù)早期主要是在原有的地質(zhì)條件基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的綠化，隨著景觀學(xué)與生態(tài)學(xué)的逐漸發(fā)展，露天石礦生態(tài)修復(fù)的景觀重構(gòu)技術(shù)得到快速發(fā)展，使石礦跡地的生態(tài)修復(fù)具有了更多的使用價(jià)值;對(duì)于石礦跡地在生態(tài)修復(fù)中的難點(diǎn)巖質(zhì)邊坡的生態(tài)覆綠問(wèn)題，主要借鑒于成熟的公路邊坡覆綠技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】石礦跡地;景觀重構(gòu);生態(tài)修復(fù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改變，第三產(chǎn)業(yè)逐漸成為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要導(dǎo)向，傳統(tǒng)的采石業(yè)受到了嚴(yán)重的沖擊，大量的礦山廢棄地也隨之產(chǎn)生。其中礦山作為主要的廢棄地之一，由于多年的采礦活動(dòng)，導(dǎo)致礦山環(huán)境與礦區(qū)周?chē)h(huán)境形成了極為鮮明的反差[1]。礦山廢棄地生態(tài)結(jié)構(gòu)非常脆弱，在人為因素和自然發(fā)展的復(fù)合影響下，生態(tài)系統(tǒng)功能退化更加嚴(yán)重。同時(shí)，沒(méi)有植被覆蓋的礦山容易發(fā)生邊坡坍塌和泥石流等災(zāi)害，嚴(yán)重的威脅了人民的安全。因此，礦山生態(tài)景觀重構(gòu)受到了廣泛的重視，成為當(dāng)前礦山生態(tài)研究的重要課題之一。眾多學(xué)者對(duì)不同類(lèi)型的礦山生態(tài)重構(gòu)進(jìn)行了理論和實(shí)踐研究，主要設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐成果等?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀礦山廢棄地的改造案例，總結(jié)其中的經(jīng)驗(yàn)與方法，深入分析石礦跡地的生態(tài)重構(gòu)，探討其中的修復(fù)手段和具體的改造方法以及運(yùn)用的最新技術(shù)方法，有利于指導(dǎo)礦山廢棄地的生態(tài)景觀重構(gòu)，提高生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并將生態(tài)重構(gòu)與人工景觀規(guī)劃結(jié)合，賦予礦山廢棄地更多的文化和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這對(duì)我國(guó)礦山生態(tài)修復(fù)具有重要意義。

一、采礦跡地生態(tài)修復(fù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

露天開(kāi)采的石礦跡地生態(tài)破壞極為嚴(yán)重，地表土被完全剝離，造成礦區(qū)內(nèi)的植被、動(dòng)物及微生物含量極為稀少，生物之間的相互作用較低，并且在礦區(qū)開(kāi)采結(jié)束后，由于土壤、地質(zhì)條件及水文條件等因素的改變，導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)很難形成自我恢復(fù)能力，自然生態(tài)演替速度極為緩慢，對(duì)當(dāng)?shù)氐木植啃詺夂蛞矔?huì)造成一定的影響。對(duì)采石場(chǎng)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)，主要問(wèn)題是植被重建，重建石礦跡地的生態(tài)環(huán)境，減少區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害，并增加礦區(qū)的水土保持能力，視覺(jué)上增添綠化景觀，將采礦跡地的廢棄土地充分利用。

（一）國(guó)外采礦跡地生態(tài)修復(fù)與景觀重構(gòu)研究概況

采礦活動(dòng)對(duì)環(huán)境的破壞極為嚴(yán)重，受到各國(guó)重視，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)礦山生態(tài)修復(fù)起步較早，美國(guó)最早于1939年就頒布了相關(guān)法律。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)采礦廢棄地的植被重建及景觀重構(gòu)的研究較為深入，而且發(fā)展迅速。國(guó)際上對(duì)于礦山遺存生態(tài)重構(gòu)開(kāi)始于上世紀(jì)70年代。最初是以工業(yè)考古為起點(diǎn)，世界各國(guó)開(kāi)始了有關(guān)工業(yè)廢棄地重構(gòu)的研究。隨著專(zhuān)門(mén)的礦業(yè)生態(tài)重建成立，許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)廢棄礦山的專(zhuān)項(xiàng)整治。由于傳統(tǒng)工業(yè)的衰落，人們的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，舊礦山的生態(tài)恢復(fù)與重建得到了關(guān)注。同時(shí)，礦山的生態(tài)重構(gòu)也得到了重視，景觀的理論研究和設(shè)計(jì)手法也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。國(guó)外的學(xué)者開(kāi)始嘗試使用景觀設(shè)計(jì)的方式將廢棄的礦山改造成為生態(tài)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。一般的設(shè)計(jì)師根據(jù)原有的存留狀況，對(duì)其進(jìn)行最大程度的改造和利用。礦山遺留的景觀經(jīng)過(guò)部分保留和重建，一些富有特色的建筑改造成為博物館或其他場(chǎng)館，一些改造成為公園、娛樂(lè)項(xiàng)目和旅游景點(diǎn)。廢棄的礦山不僅可以保留原始的歷史風(fēng)貌，還可以具有新的使用價(jià)值，給城市周邊帶來(lái)新的活力，更給廢棄礦山帶來(lái)景觀美感。

通過(guò)國(guó)外的典型案例分析，總結(jié)國(guó)外對(duì)礦山生態(tài)重構(gòu)的實(shí)踐成果。生態(tài)重構(gòu)理論的發(fā)展，為礦山恢復(fù)生機(jī)帶來(lái)了新的契機(jī)。礦山的不斷開(kāi)采，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也引起了環(huán)境破壞，破壞的環(huán)境也引起了景觀重構(gòu)的需求[2]。在礦山景觀重構(gòu)的建設(shè)中，設(shè)計(jì)師從恢復(fù)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)等角度出發(fā)，運(yùn)用景觀設(shè)計(jì)的方式解決礦山生態(tài)的問(wèn)題，改善荒廢的狀態(tài)，將原有的歷史景觀與新的設(shè)計(jì)元素融合。

（二）國(guó)內(nèi)案例分析

相較于國(guó)外的研究而言，我國(guó)的采礦跡地生態(tài)景觀重建設(shè)計(jì)研究開(kāi)始較晚，重視程度還不夠，景觀設(shè)計(jì)方面還處于初級(jí)階段。我國(guó)自1949年來(lái)，工業(yè)發(fā)展迅速，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)力度也在增大，許多礦業(yè)城市環(huán)境因此受到了破壞，但現(xiàn)在來(lái)看，之前的盲目發(fā)展的惡果需要利用生態(tài)恢復(fù)的方式進(jìn)行改造和重構(gòu)。直到我國(guó)1979年改革開(kāi)放，與發(fā)達(dá)國(guó)家的交流日益增加，國(guó)外對(duì)于礦山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)重視程度讓我們對(duì)環(huán)境問(wèn)題造成的后果引起了深思。我國(guó)逐漸開(kāi)始對(duì)于礦山開(kāi)采后的廢棄地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)的研究，理論基礎(chǔ)匱乏，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更是少之又少。而在此后的研究過(guò)程中，單一保守的治理方法使得研究突破較小，并沒(méi)有吸納發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)案例，大部分項(xiàng)目?jī)H僅停留在森林公園和濕地公園，極少借鑒國(guó)外成熟先進(jìn)的景觀重構(gòu)改造模式。

二、巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

采礦跡地自然的生態(tài)恢復(fù)速度極為緩慢，而石礦跡地在自然生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，陡峭的巖質(zhì)邊坡在自然恢復(fù)過(guò)程最為緩慢，由于采礦活動(dòng)的影響，石礦跡地的地貌特征和地質(zhì)結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了顯著的變化，陡峭的巖質(zhì)邊坡不易固定土壤，很難形成植物生長(zhǎng)的適宜環(huán)境。對(duì)石礦跡地陡峭巖壁進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)需要采取必要的改良措施，在保證邊坡巖體的物理穩(wěn)定性的前提下，對(duì)陡峭巖壁采取人工開(kāi)鑿或爆破等手段將其放緩，對(duì)邊坡表面進(jìn)行整理，排除松動(dòng)巖石、滑石等危險(xiǎn)因素，構(gòu)筑階級(jí)平臺(tái)，創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的、適宜的植物生長(zhǎng)環(huán)境。

我國(guó)國(guó)內(nèi)礦山，鐵礦和煤礦等資源礦山大多采用露天開(kāi)采，并且在近幾年內(nèi)，露天礦山的數(shù)量不會(huì)產(chǎn)生顯著變化，其中石灰石等建材礦山，初期采用露天開(kāi)采，而后期轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采或停止開(kāi)采，其導(dǎo)致的原有生態(tài)的破壞及裸露的巖質(zhì)邊坡，并不能夠得到完善解決。露天開(kāi)采形成的陡峭巖質(zhì)邊坡，很難形成植物生長(zhǎng)環(huán)境，因此對(duì)露天礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的主要問(wèn)題是裸露的巖質(zhì)邊坡。而我國(guó)對(duì)露天礦山巖質(zhì)邊坡的治理，到目前為止，絕大部分都沒(méi)有得到生態(tài)恢復(fù)與重建。

當(dāng)前，露天礦裸露巖質(zhì)邊坡植被恢復(fù)大多借鑒較為成熟的公路邊坡植被恢復(fù)技術(shù)，如客土噴播技術(shù)、植被混凝土防護(hù)技術(shù)、三維植被網(wǎng)噴播技術(shù)、飄臺(tái)法、植生袋法、厚層基材噴播技術(shù)、爆破燕窩生態(tài)重建技術(shù)、藤本護(hù)坡技術(shù)等。

陳飛等[3]采用數(shù)值模擬的方法，針對(duì)離子型稀土邊坡的特點(diǎn)，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)可顯著增加邊坡的穩(wěn)定性。

三、結(jié)論與展望

石礦跡地的生態(tài)修復(fù)研究從早期的簡(jiǎn)單覆綠，逐漸加入文化、藝術(shù)、歷史等因素，從景觀學(xué)、生態(tài)學(xué)等多角度分析生態(tài)覆綠，使之具有了更多的使用價(jià)值;石礦跡地巖質(zhì)邊坡的生態(tài)修復(fù)問(wèn)題，主要借鑒于成熟的公路邊坡覆綠，并在基材配比和植物根系加固邊坡方面進(jìn)行了充分研究。

對(duì)于石礦跡地的生態(tài)修復(fù)研究，要完善巖質(zhì)邊坡的生態(tài)覆綠，在工藝上簡(jiǎn)便、廉價(jià)，效果優(yōu)異，能夠護(hù)坡防災(zāi)，使之能夠融入石礦跡地景觀重構(gòu)設(shè)計(jì)中;在景觀重構(gòu)方面需要考慮礦山的可持續(xù)發(fā)展性，因地制宜，從藝術(shù)、歷史、文化等多層面因素設(shè)計(jì)，使修復(fù)后的石礦跡地能夠充分發(fā)揮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]姚文彥. 采礦廢棄山地的生態(tài)恢復(fù)—以武漢市硃山采石場(chǎng)為例[J]. 現(xiàn)代園藝， 2015（20）：162.

[2]楊祺.礦山公園生態(tài)恢復(fù)與景觀重塑的模式探究[J].現(xiàn)代園藝， 2018（16）：167.

[3]陳飛， 郭順， 邵害， 等.生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)在稀土礦山滑坡防治中的應(yīng)用研究[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)， 2019， 39（5）：44-47.