礦山生態(tài)修復(fù)綠化技術(shù)與綠化配置研究

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源需求的不斷增加，開采資源所造成的生態(tài)環(huán)境破壞問題日趨嚴(yán)峻。在礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作中，存在著規(guī)范不科學(xué)、綠化措施與技術(shù)不合理等問題。為此，本文從礦山生態(tài)修復(fù)綠化技術(shù)與植物配置模式方面進(jìn)行了相關(guān)論述，提出了合理科學(xué)的植物選擇及配置原則。

關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)；綠化技術(shù)；植物配置

中國是世界上為數(shù)不多的、礦產(chǎn)資源種類較齊全的、礦產(chǎn)自給程度較高的國家之一。中華人民共和國成立以來，隨著找礦技術(shù)和礦產(chǎn)開發(fā)技術(shù)的提高以及能源需求量的大幅增加，礦山開發(fā)的速度也在不斷加快。礦產(chǎn)的開采、礦山的開發(fā)，加快了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的步伐。同時(shí)，也使得被開采的礦山及其周邊，留下了嚴(yán)重的生態(tài)問題甚至是災(zāi)難。礦山生態(tài)環(huán)境破壞，包括開挖、壓占、坍塌、水土流失、尾礦砂庫等；其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變，是一種典型的退化生態(tài)系統(tǒng)。我國的礦山土地復(fù)墾工作開始較早，大約始于20世紀(jì)50年代。但直至20世紀(jì)90年代初，我國在生態(tài)修復(fù)學(xué)方面的研究工作才開始起步，針對(duì)礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)科研工作才逐步開展起來，也采取了一些切實(shí)可行的生態(tài)修復(fù)技術(shù)和方法[1]。

礦山生態(tài)修復(fù)的方法，有穩(wěn)定化處理法（物理方法、化學(xué)方法）和生物修復(fù)法（直接植被、覆土植被）兩大類。目前，國內(nèi)主要采用的是穩(wěn)定化處理法的物理方法與生物修復(fù)法結(jié)合使用的方法。其中，物理方法一般用于生態(tài)重建的前期處理，主要包括排巖場(chǎng)的穩(wěn)定化、排巖場(chǎng)和尾礦庫的熟土覆蓋、采礦場(chǎng)的填埋等；生物修復(fù)法則用于后期植被恢復(fù)，具體采用直接植被還是覆土植被則取決于廢棄地的物理?xiàng)l件、營養(yǎng)條件、土壤毒性以及物種的適應(yīng)性[2]。近年來生態(tài)保護(hù)備受矚目，針對(duì)礦山開發(fā)存在的環(huán)境破壞問題，相關(guān)部門已經(jīng)制訂了相應(yīng)的防治措施。隨著礦山修復(fù)理念和技術(shù)的不斷進(jìn)步，結(jié)合工程條件與修復(fù)技術(shù)對(duì)礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，成為目前運(yùn)用較多的生態(tài)修復(fù)措施。植被修復(fù)技術(shù)是礦山生態(tài)修復(fù)措施中重要的環(huán)節(jié)，合理的植物配置及綠化措施是礦山生態(tài)修復(fù)治理成果的重要保障。

1.礦山生態(tài)修復(fù)綠化措施

1.1覆土綠化技術(shù)

對(duì)礦山開采后形成的平臺(tái)臺(tái)階及較平坦的場(chǎng)地，經(jīng)過場(chǎng)地平整、客土回填后，種植適宜的草本、灌木和喬木。覆土綠化措施，可提高地表的抗雨水沖刷能力，可以防治水土流失，改良土壤理化性質(zhì)。對(duì)礦山開采后形成的面積較大、比較平坦的礦場(chǎng)或其他較為平整的場(chǎng)地，經(jīng)地形測(cè)量后，進(jìn)行場(chǎng)地的挖填設(shè)計(jì)，控制土地高程，確定出土地邊界，對(duì)土地進(jìn)行平整，配土覆土。根據(jù)恢復(fù)土地利用類型，確定回填土層厚度：回填20cm以上的種植土，種植先鋒固土的草本和灌木；回填80cm以上的種植土，種植草本、灌木、喬木。覆土綠化技術(shù)，適用于穩(wěn)定的土質(zhì)邊坡、卵礫石邊坡或軟巖質(zhì)邊坡，坡度范圍0～30°。覆土綠化技術(shù)簡單可行，覆土后可種植農(nóng)作物、喬灌草等，能有效保持水土和地表的抗沖刷能力。有計(jì)劃地逐步改良土壤土質(zhì)，實(shí)現(xiàn)耕地、林草地指標(biāo)的占補(bǔ)平衡，具有一定的景觀價(jià)值并減少了揚(yáng)塵。但此技術(shù)適用局限性大，僅可用于30°以下的緩坡。

1.2鉆孔植藤綠化技術(shù)

鉆孔植藤綠化技術(shù)，主要用于高陡邊坡綠化。在礦山邊坡坡面上開鑿出大小適宜的鉆孔，在鉆孔中放入事先配制好的營養(yǎng)土后，每個(gè)鉆孔種植3株～5株藤本植物，如五葉地錦、凌霄、常春油麻藤等；后期加強(qiáng)人工管護(hù)，以使藤本植物能夠覆蓋礦山邊坡。該技術(shù)適用于崖壁較陡，一般坡度在80°以上、接近90°的礦山。該項(xiàng)技術(shù)簡單，成本低，使用壽命長。

1.3植生袋綠化技術(shù)

植生袋綠化技術(shù)，是荒山、礦山修復(fù)、高速公路邊坡綠化中重要的施工方法之一。因其使用簡單方便，植物出苗率高，坡面綠化效果持續(xù)穩(wěn)定，目前已普遍被高速公路邊坡、山體綠化工程所運(yùn)用，并以較快的速度在全國推廣應(yīng)用。植生袋共分5層，最外及最內(nèi)層為尼龍纖維網(wǎng)，次外層為丙綸無紡布，中層為植物混合種子、保水劑等混合料，次內(nèi)層為能在短期內(nèi)自動(dòng)分解的紙漿層。植生袋綠化技術(shù)是采用專用機(jī)械設(shè)備，依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝，把草種、肥料、保水劑等按一定的密度定植在可自然降解的無紡布或其他材料上。植生袋是一種可在任何坡度砌壘起來的有效綠化方式，它能使近90°的垂直巖面綠化成為可能，且多雨季節(jié)基質(zhì)層不會(huì)被沖刷和流失，能有效防止山體滑坡和山崩。其多用于裸露巖石山體的邊坡修復(fù)，具有重量輕、運(yùn)輸方便、鋪設(shè)簡單等優(yōu)點(diǎn)，適用于平面、斜坡和陡坡上的綠化，并且不會(huì)因降雨或澆水而引起種子或水土流失。

1.4掛網(wǎng)噴漿綠化技術(shù)

掛網(wǎng)噴漿綠化技術(shù)，適用于多種巖石、硬質(zhì)土、砂質(zhì)土等地質(zhì)條件惡劣的環(huán)境。其首先通過在山體表面采用鐵絲網(wǎng)和錨桿加固的方法，提高邊坡的穩(wěn)定性，降低坡體坍塌與落石風(fēng)險(xiǎn)；然后將土壤、有機(jī)質(zhì)、化肥、保水劑、接合劑、pH緩沖劑、水及草種按照一定比例混合而成的基質(zhì)材料采用噴播的方式均勻地噴播在坡面上，以達(dá)到邊坡綠化的效果[3]。掛網(wǎng)噴漿綠化技術(shù)特點(diǎn)：1.4.1構(gòu)造簡單、固坡迅速，綠化穩(wěn)固坡面、山體等；1.4.2適用范圍廣，且草皮長成前可保持土地表面免遭風(fēng)雨的侵蝕；1.4.3格柵網(wǎng)抗侵蝕性強(qiáng)；1.4.4可替代混凝土、瀝青、石塊等坡面保護(hù)，施工容易，將地表平整后，即可施工；造價(jià)合理，可大幅降低工程造價(jià)；1.4.5回收利用率高。

2.綠化植被配置合理性

2.1綠化植被選擇原則

綠化植被的選擇應(yīng)當(dāng)遵循適應(yīng)性、多樣性、抗逆性先鋒與穩(wěn)定性原則，在此基礎(chǔ)上還要充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c地質(zhì)條件[4]。

2.1.1生態(tài)適應(yīng)性原則

綠化植被的選擇首先應(yīng)該選擇能夠適應(yīng)礦山氣候與生態(tài)環(huán)境，確保所選的植被在已有氣候條件與生態(tài)環(huán)境條件下能夠生存，保持較高的成活率且能夠形成穩(wěn)定的覆蓋效果，達(dá)到預(yù)期的修復(fù)效果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2多樣性原則

植物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)環(huán)境多樣性。礦山生態(tài)系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單，從本身來說是一個(gè)脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，容易遭受病蟲害的襲擊。為了維持綠化植物的正常生長，每年要使用大量的化學(xué)藥劑，不但成本高，而且容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。增加植物種類能夠提高礦山生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少養(yǎng)護(hù)成本與使用化學(xué)藥劑對(duì)環(huán)境的危害。綠化植物種類要多樣性選擇，喬、灌、草結(jié)合，多種植物組成的生物群落系統(tǒng)的穩(wěn)定性比單一植物組成的群落穩(wěn)定性要好，多種植物組合搭配種植可以形成一個(gè)較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)圈，對(duì)礦山生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)起到良好的作用。

2.1.3抗逆性原則

植物的抗逆性是指植物具有的抵抗不利環(huán)境的某些性狀，如抗寒、抗旱、抗鹽、抗病蟲害等。植物的抗逆性主要包括兩個(gè)方面：避逆性和耐逆性。避逆性指在環(huán)境脅迫和它們所要作用的活體之間，在時(shí)間或空間上設(shè)置某種障礙從而完全或部分避開不良環(huán)境脅迫的作用；耐逆性指活體承受了全部或部分不良環(huán)境脅迫的作用，但沒有或只引起相對(duì)較小的傷害[5]。值得注意的是，一種植物可能有多種抗逆方式，并由于植物處于不同的生長發(fā)育階段，不同的生理狀態(tài)，不良環(huán)境脅迫作用的不同強(qiáng)弱或幾個(gè)環(huán)境因子的共同作用，植物的抗逆性方式是可變的，而且相互間的界限也不清晰。通常礦山土壤理化性質(zhì)較差，植物所需的生長環(huán)境比較惡劣。選擇一些具有抗旱、抗鹽、抗寒、抗病蟲害等抗逆性好的植物進(jìn)行綠化，才能保證較高的成活率，達(dá)到修復(fù)與綠化的效果。

2.1.4先鋒穩(wěn)定性原則

在土壤比較貧瘠的環(huán)境，選擇一些具備提高土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤理化性質(zhì)的植物作為先鋒植被，比如具有固氮作用的豆科植物，通過自身的根瘤菌生物固氮提高土壤的氮含量[6]。先鋒植物具有生長快、種子產(chǎn)量大、較高的擴(kuò)散能力等特點(diǎn)，能夠在嚴(yán)重缺乏土壤和水分的石漠化地區(qū)生長，具有極強(qiáng)的生命力。先鋒植物具有喜鈣性，石漠化地區(qū)的土壤自然肥力低，對(duì)植物營養(yǎng)元素供應(yīng)不足，土壤以富鈣和偏堿性為特征，喜鈣植物可以茁壯成長；先鋒植物還具有旱生性，植物長期在干旱的環(huán)境下生存，植物的生理特征發(fā)生了適應(yīng)干旱環(huán)境的改變；先鋒植物具有巖生性，這些植物可以生長在巖石上，根系深深扎進(jìn)巖石，并穿過巖石的縫隙汲取水分和營養(yǎng)。為了盡快達(dá)到礦山修復(fù)綠化效果，可選擇適應(yīng)區(qū)域生長環(huán)境，生長較快的先鋒植物進(jìn)行綠化。

2.2綠化植被配置原則

2.2.1本土植物與外來植物相結(jié)合原則

在植被恢復(fù)的初始階段，以外來稙物為主快速對(duì)礦山表面做好相應(yīng)的覆蓋工作，并采取針對(duì)性的手段不斷優(yōu)化與改善植物生長環(huán)境；同時(shí)還需做好本土植物的種植工作，使得鄉(xiāng)土植物在后期的恢復(fù)階段可以起到重要作用的同時(shí)，也有利于形成穩(wěn)定的植物群落[7]。本土植物對(duì)本地的氣候條件與土壤質(zhì)地具有良好的適應(yīng)性，而且長期在本區(qū)域生長，已經(jīng)與本地其他生物構(gòu)成了適宜的生態(tài)系統(tǒng)。在礦山綠化植物配置過程中，充分利用本土植物，不僅有利于本地生態(tài)系統(tǒng)的和諧發(fā)展，而且本土植物的配置更能突顯地方區(qū)域景觀特色，形成具有本區(qū)域特色的景觀群落。

2.2.2優(yōu)化植被與堅(jiān)持多層次原則

礦山綠化植被的配置，考慮各種植被之間的相互配置，考慮植物種類的選擇、樹叢的結(jié)合，平面與立體的協(xié)調(diào)。按照植被的生態(tài)習(xí)性與開始綠化布局要求，合理配置各種植物，以發(fā)揮植被的生態(tài)功能與景觀特性。植被配置模式的空間上，宜采用多層次，品種多樣性原則[8-9]。根據(jù)地形地貌特征合理地采用喬、灌、草配置模式，提高群落穩(wěn)定性，增強(qiáng)外界抵抗力。優(yōu)化植被采用多層次配置模式可以達(dá)到生態(tài)互補(bǔ)，提高修復(fù)穩(wěn)定性與綠化效果。礦山綠化植物配置中，常以喬木為基本骨架，以灌木作為空間補(bǔ)充，以草木作為背景。這樣的配置模式，能夠使礦山綠化整體效果更加的立體化，多層次化。喬木的配置可依照植物的形態(tài)與樹型配置，確保礦山景觀與喬木之間的協(xié)調(diào)性。灌木色彩豐富，枝葉比較繁茂，合理配置灌木，可以加強(qiáng)綠化植被的郁閉度。另外，注重植物配置過程中，應(yīng)疏密相間，曲折有致，高低錯(cuò)落，色調(diào)相宜。

2.2.3植被分區(qū)合理性原則

植被分區(qū)就是在一定地段上，依據(jù)植被類型及其地理分布特征的差異，劃分出高、中、低各級(jí)，彼此有區(qū)別，且其內(nèi)部具有相對(duì)一致的植被類型及其有規(guī)律組合的植被地理區(qū)。根據(jù)植被分布規(guī)律及其組合特征，劃分為不同的植被區(qū)域，稱為植被分區(qū)。

植被分區(qū)有著重要的理論意義，它必須在對(duì)植物區(qū)系、植被與環(huán)境的相互關(guān)系、植被的歷史發(fā)展以及植被分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行，因此它是關(guān)于地區(qū)植被地理的規(guī)律性的總結(jié)；同時(shí)，植被分區(qū)可供進(jìn)行綜合自然地理區(qū)劃參考。另外，植被分區(qū)對(duì)區(qū)域土地利用和農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有指導(dǎo)意義，也是進(jìn)行自然保護(hù)區(qū)劃和環(huán)境保護(hù)區(qū)劃的基礎(chǔ)。植被分區(qū)的第一個(gè)原則是地域分異性原則，第二個(gè)原則是根據(jù)植被本身的特點(diǎn)而不是環(huán)境因素（如氣候、土壤和地貌）的特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)劃，這也是植被分區(qū)與自然地理區(qū)劃不同的地方。根據(jù)區(qū)域植被本身的特點(diǎn)，主要考慮占優(yōu)勢(shì)的植物群落類型以及各種群落類型的組合方式。在天然植被遭受破壞時(shí)，栽培植被的性質(zhì)也是植被分區(qū)考慮的依據(jù)之一。植被分區(qū)的依據(jù)是植被類型，但植被分區(qū)不同于植被分類。首先從對(duì)象上看，植被分類的對(duì)象是植被本身，而區(qū)劃的對(duì)象是一定的地區(qū)，該地區(qū)的植被類型只是作為區(qū)劃的依據(jù)。其次，植被分區(qū)單位在空間上具有連續(xù)性和完整性，而植被分類單位沒有。第三，一個(gè)分區(qū)單位中可以包括不同的植被類型及其組合，某一植被類型也可以分屬于不同的植被區(qū)[10]。

考慮綠化植被受到的光照與土壤條件以及其他客觀條件的不同與植被分區(qū)的不同，選擇植物配置時(shí)，應(yīng)選擇適應(yīng)區(qū)域環(huán)境與氣候條件的植被，合理分配，科學(xué)種植。

3.結(jié)語

受長期大規(guī)模礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的影響，我國礦山地質(zhì)環(huán)境問題突出，危害嚴(yán)重。全國礦山地質(zhì)環(huán)境修復(fù)治理成效顯著，但我國礦山地質(zhì)環(huán)境問題多、危害重、治理修復(fù)任務(wù)仍十分艱巨。隨著生態(tài)文明建設(shè)與綠色礦山理念的推行，以及生態(tài)環(huán)保政策的日趨完善，對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理修復(fù)工作提出了新技術(shù)、新方法、新標(biāo)準(zhǔn)、新措施的要求。當(dāng)前，隨著城市化的發(fā)展，礦山開采離城市越來越近，礦山的生態(tài)修復(fù)必然要考慮與其周邊城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合。另一方面，礦山開采規(guī)模也越來越大，修復(fù)方式已不再是滿足于單一的植被修復(fù)；不僅要考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展，還要考慮到各地區(qū)自然條件的差異[11]。因此，礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)不僅僅是植被的恢復(fù)或者生物多樣性的修復(fù)，而要從自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)兩大方面綜合考慮，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁└唷⒏暾纳鷳B(tài)服務(wù)。礦山生態(tài)修復(fù)對(duì)改善礦山生態(tài)環(huán)境，提高礦山生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有積極的作用。在生態(tài)修復(fù)時(shí)，結(jié)合實(shí)際條件采取適宜的綠化技術(shù)與合理的配置措施，可提高植被成活率，降低管護(hù)成本，保障綠化效果與修復(fù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李亞冬，孟令輝，等.綠色礦山生態(tài)修復(fù)與景觀設(shè)計(jì)[J].資源節(jié)約與環(huán)保， 2018（10）： 16-17.

[2]張進(jìn)德，郗富瑞，等.我國廢棄礦山生態(tài)修復(fù)研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)， 2020， 40（21）： 7921-7930.

[3]付戰(zhàn)勇，馬一丁，等.生態(tài)保護(hù)與修復(fù)理論和技術(shù)國外研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào)， 2019， 39（23）： 9008-9021.

[4]唐華麗.金屬礦山廠區(qū)綠化植物配置與環(huán)保功效的探討[J].世界有色金屬， 2018（3）： 248-250.

[5]楊彩琴.礦山生態(tài)修復(fù)措施及合理的植物配置分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2021， 41（8）： 8109-8111.

[6]龍江洪.礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)和綠化植物配置措施研究[J].江西建材， 2021，（4）： 256-257.

[7]何會(huì)平.礦山生態(tài)修復(fù)措施及合理的植物配置分析[J].中國礦業(yè)報(bào)， 2020， 32（4）： 14-15.

[8]衛(wèi)云燕.礦山綠色生態(tài)修復(fù)及植物配比模式的研究[J].能源與節(jié)能， 2019，（10）：84-85.

[9]蘇軍德，李國霞，趙曉冏，等.礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)中綠化樹種的選取研究[J].中國水土保持， 2018，（4）： 11-14.

[10]胡佳佳，周江，等.半干旱地區(qū)礦山植被生態(tài)修復(fù)綠化樹種選擇[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017，（4）： 80-83.

[11]李聰然.我國綠色礦山研究現(xiàn)狀分析[J].煤炭科技， 2021， 42（1）： 19-23.