北京十三陵林場牛蹄嶺廢棄礦山生態修復措施探討

胡東陽

北京地區礦產資源蘊藏豐富，開發利用歷史悠久。礦業開發為首都經濟發展作出了重要貢獻，也給北京的生態環境帶來了較大的負面影響。由于前些年非法采礦導致地質環境和生態環境破壞，北京市十三陵林場牛蹄嶺Ⅰ、Ⅱ分區11、13、15、32、33 等小班區域面臨礦山廢棄地危巖、地面塌陷、水土流失、基巖裸露等問題。區域內植被覆蓋率下降，嚴重影響了生態景觀，次生災害日益加劇，社會影響較大。為積極落實廢棄礦山生態修復，全力以赴打好首都“藍天、碧水、凈土”三大保衛戰，北京自2020 年12 月開始對牛蹄嶺廢棄礦山進行生態修復。

一、工程概況

基本情況。牛蹄嶺生態修復項目區位于昌平區延壽鎮，治理范圍包括北京市十三陵林場管理處牛蹄嶺分區11、13、15、32、33 小班，東高西低，屬于低山侵蝕剝蝕山區，海拔高度為121.6 米—250.2米，由人工采石形成高陡裸露邊坡、渣堆和平臺，主要巖性為白云巖，塊狀構造，節理裂隙發育，風化強烈。經過現場調查發現，修復區內分布著多處大大小小的采礦坑，礦坑內大多為巖質邊坡和料堆，料堆為采礦遺留的細石和碎石；裸露邊坡為開采中形成，坡度較大，部分巖體表面破碎。由于早期的無序開采，大量的地表土被剝離，破壞了原生植被，巖質斜坡和巖質平臺大面積裸露，礦山區內廢渣、碎石土等雜亂堆積壓占土地。整個修復區總面積為247.1 畝，包括邊巖坡11 處，邊坡角度平均在70°左右，最大坡度80°—90°，坡面面積69.21 畝；平臺10 余處，平臺面積135.83 畝；渣坡、渣堆料堆等共計42.06 畝。

實施修復工程前情況

修復前概況。治理區原本為自然山體，區內采礦方式為露天開采。開采過程中要剝去覆蓋層與礦體圍巖，即剝去植被與表層土，在區內形成基巖裸露區。如今，黃褐色和青灰色的巖石外露，與周邊翠綠色群山形成強烈對比，片片色斑與周圍環境極不協調；雜亂堆積的渣堆料堆嚴重影響區域的整體形象；長期受重力和自然風化的影響，部分巖體隨時可能脫離母巖，發生滑移、傾倒、墜落、崩塌，嚴重威脅邊坡下行人和車輛的安全；采礦過程中原始植被遭到破壞，致使水土流失嚴重；刮大風時，地表土和礦渣也會造成揚塵污染；治理區內粗放采石形成的平臺和邊坡形狀各異，大量石料和廢渣堆積致使大量的土地資源損毀、荒蕪。

二、修復目標

對治理區進行生態環境修復治理，恢復區內生態植被和景觀，并與周邊生態系統相融合；有效控制揚塵污染，為野生動物、鳥類等提供良好的生態環境，豐富該區域的生物多樣性。

三、修復原則

以人為本，保障安全。堅持以人為本的原則，保障施工安全，消除地質災害隱患，恢復治理區綠化景觀效果，改善當地人居環境，滿足人民群眾對優美生態環境的需要。

科學規劃，生態優先。以植被恢復為中心，按照近自然的施工方法，因地制宜，就地取材，修筑擋墻及平臺，科學配置植物結構。堅持適量、適度的原則，合理布局，最大限度地減少土方工程量，節約資源，在經濟可行的情況下達到最大的治理效果。以“鄉土、長壽、抗逆、食源、美觀”為原則，堅持適地適樹，以喬木栽植為主，昌平特色鄉土樹種為骨干，彩色樹種做補充，保持苗木規格和組團大小與原有林相協調，生態與景觀并重；加大異齡混交的比例及異齡樹種的規格，增強景觀的融合性，使修復后的生態系統最終演替為頂級群落的森林結構。

生態穩定，效益多元。堅持生物多樣性和生態系統穩定性原則，加大資金和技術投入，對治理區實行土壤改良、根系處理、保水成活等措施，保障成活率和種植效果，降低后期管護成本，使之形成長期穩定發揮生態效益的多層次復層混交林。

四、修復技術措施

為保證牛蹄嶺生態修復目標的實現，采用了綜合治理方式，在充分利用現有地形的基礎上，采用清除危巖、放坡、擋墻護坡、高次團粒噴播、生態棒+格構梁綠化等多種技術手段，減輕滑坡等災害發生，最大限度地回歸原有自然狀態。

巖坡治理及綠化工程。主要通過坡清理平→錨桿施工→坡面掛網→分層噴播營養基層→噴播種子層→噴播種子覆蓋防沖刷層→林木養護的流程，進行坡面整形和坡面清理。使用機械挖填，將坡面修整為坡度不大于50°的斜坡體；人工將坡面上的危石、浮石和雜物等清理干凈并找平，坡面的平整度平均為±30厘米，最大不超過±50 厘米。開設根系引導孔：用風鉆加工出深50 厘米、直徑50 毫米的鉆孔，孔內填充營養袋，密度為每平方米1 個孔。坡面鋪設固定金屬網：在清理后的坡面由上向下鋪設金屬網，并用錨桿固定，錨桿間用鋼筋和鐵絲網連接進一步加固。金屬網與巖體之間放置生態棒，將金屬網抬高，進而起到在附著基質層內釋放營養成分的作用。實施高次團粒噴播綠化，利用客土摻混粘結劑和固網技術，使客土物料緊貼石坡坡面，創造草類與灌木生存的良好環境，以恢復石質坡面生態復合功能。噴播厚度約為15厘米，噴播基底厚12厘米—13厘米，表層種子層設計噴播厚度為2 厘米—3 厘米。噴播材料為適當比例的黏土、砂、有機質的基質材料，添加植物生長緩釋肥的復合性纖維以及天然植物性油脂的誘導體構成的土壤穩定劑。噴播刺槐、臭椿、胡枝子、荊條、紫穗槐搭配高羊茅、黑麥草、二月蘭、紫花苜蓿等混合的喬灌木種子，覆蓋椰纖維毯進行防護，同時做好澆水養護，保持土壤濕潤。監測噴播層墑情，檢查草種發芽、出苗及幼苗生長情況，對缺苗和生長明顯不均勻的位置予以補播。項目共計完成邊坡清理60827平方米，根系引導孔125054 米、長錨桿7504 米、短錨桿27512 米、生態棒62527 米、U 型釘15632 根，掛網、噴播、植被毯62527 平方米。

地形地貌整治。針對修復區內無綠化條件的區域，通過地形地貌整治綠化工程，為綠化植物創造生長條件。工程遵循挖高填低、分級放坡，提高坡體穩定性的原則，以最短距離進行土石方調配。嚴格按照治理項目設計平面和設計剖面線，進行施工測量放線和質量控制。將地形修整為平地或者緩坡地，以保證所填廢渣及所覆客土的穩定，在覆客土的平臺、緩坡臨空面修建漿砌石擋墻，在擋墻的基部預埋泄水孔以防洪水對擋墻的破壞。在整治后的區域栽植油松、七葉樹、歐洲喬松、國槐、新疆楊、欒樹、白皮松、美人松、金葉復葉槭、云杉等喬木和亞喬木，平臺緩坡部分裸露巖壁下側，種植五葉地錦等藤本植物。項目共計完成綠化種植土回填89080立方米，栽植各類喬木和亞喬木4451 株，花灌木2458 株，攀緣植物五葉地錦10000 株，地被植物53315 平方米。

項目區生態修復成效圖

防洪設施建設。為避免雨洪沖刷對修復區內的工程影響，根據項目區集雨節水和防洪要求，建設若干蓄水池和排水溝等。根據該區域的降雨量及現場的地勢，合理設計排水溝的布局和結構，蓄水池和排水溝形成排水和積雨系統，減少水土流失災害；邀請專家組實地考察和檢測，對巖坡石縫進行安全評估，根據專家組的意見進行保留或修復，避免山體落石等次生災害。工程施工過程中需要大量石材，清理下來的巖石就地取材，用于排水溝和蓄水池施工，采用干砌或漿砌，同周邊環境融為一體。項目共計修建排水溝745.1 米、排水涵管118 米、蓄水池5 座，用于巖坡綠化澆灌和森林防火。

五、取得的成效

本項目充分考慮現場地質情況和環境條件，采取科學的生態修復措施，將工程措施與生物措施相結合，應用多植物多手段進行植被修復，構建樹種豐富、結構合理、自然協調、穩定健康的森林生態體系；消除高陡坡地質災害隱患，實現破損山體復綠；改善區域內的生態環境，共栽植喬木、花灌木、草本等近40 個品種約1.4 萬株；增加了鳥食臺、飲水池等，為野生動物和鳥類提供了良好的棲息環境，牛蹄嶺的生態系統逐步得以修復。據監測，區域內鳥叫聲多了起來，也有國家二級保護動物豹貓出沒。

六、結語

全面貫徹山水林田湖草系統治理的思想，以尊重自然、順應自然、保護自然為指導，以科學、生態、節儉綠化為目標，倡導用生態的辦法解決生態的問題。該項目的實施，對于突破礦山轉型發展的困境，創新礦山生態修復的理念、技術及模式上的轉型應用，實現生態效益、經濟效益和社會效益的有機統一，具有十分重要的示范作用，對發揮山區整體生態屏障作用和山區水源涵養、保持水土、防風固沙、生物多樣性保護等重要生態服務功能，起到積極作用。