閔煜 楊帆
摘 要 礦區(qū)經(jīng)過密集的采礦活動后植被遭到嚴(yán)重的破壞,生態(tài)系統(tǒng)不能維持平衡,隨著國內(nèi)對于礦區(qū)廢棄地的重視,許多地方將礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)作為環(huán)境整治的重點,以湘西花垣李梅礦區(qū)的植物景觀恢復(fù)生態(tài)恢復(fù)為案例,著重討論植物景觀的重建,為礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)作出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞 植物景觀恢復(fù);廢棄地;重金屬污染
中圖分類號:S718.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.061
1 李梅礦區(qū)廢棄地基本情況
湘西花垣位于湖南西部武陵山脈中段屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,特征分明,地形復(fù)雜,南部、西南部地區(qū)屬于典型中低山區(qū)。最高海拔1 197 m,最低海拔212 m。礦山植被、景觀、土地和地表水均遭不同程度的破壞,局部地區(qū)的水源、大氣和土地受到嚴(yán)重污染,采空區(qū)地面變形(地面塌陷、地裂縫)、崩塌、滑坡、泥石流(尾砂流)等地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生[1]。
李梅鉛鋅礦區(qū)面積較大,森林資源比較豐富,經(jīng)過幾十年的開采,山體植被破壞嚴(yán)重,經(jīng)林業(yè)部門勘測調(diào)查,李梅礦山區(qū)域現(xiàn)狀保存的植物分布散亂,較為完整的群落包括馬尾松幼齡林和近成過熟林、柏木幼齡林和中齡林、杉木幼齡林和中齡林、闊葉樹林、經(jīng)濟林。
2 廢棄地植物景觀恢復(fù)目標(biāo)
植物景觀規(guī)劃在總體規(guī)劃布局上將林區(qū)分為植樹造林區(qū)、鄉(xiāng)土樹種保留區(qū)、引種植物區(qū)、花果園區(qū)、經(jīng)濟林區(qū)[2]。景觀規(guī)劃在步驟上分為生態(tài)覆綠階段、植物景觀開發(fā)階段、植物特色景觀塑造階段。現(xiàn)階段,以整體上以生態(tài)覆綠為主,保留原有林木,改良土壤基質(zhì),匯集水源,種植出第一批能生長繁衍的植被。
3 廢棄地植物景觀恢復(fù)方法和技術(shù)
3.1 地形的平整
由于李梅礦區(qū)屬于鉛鋅礦,常年的非法開采和疏于管理,路邊和坑頂堆積了大量的廢礦石,山體挖斷面較多,容易造成塌方和泥石流,因此采用坡面處理技術(shù),進行坡面穩(wěn)固和廢棄物的平整,具體措施如下。
1)采礦剝離廢石、廢礦渣無序堆放形成的不穩(wěn)定邊坡可降低坡高、坡角、邊坡加固、襯砌護坡、在有效部位建設(shè)攔擋工程、設(shè)計相應(yīng)的排水、防水工程??筛鶕?jù)廢渣的類型及塊(粒)0度,將粗?;虼髩K的鋪墊在下部,碾壓密實,逐層向上回填。
2)將含不良成分的巖土堆放在深部,品質(zhì)適宜的土層包括易風(fēng)化性巖層安排在上部,富含養(yǎng)分的土層宜安排在排土場頂部或表層。
3)在選礦區(qū)剝離出含有毒有害或放射性成分時,必須用碎石深度覆蓋,必須同時采取防滲措施[3]。
4)根據(jù)規(guī)劃設(shè)計的要求,高差變化較大的地方采用逐級修建種植平臺的,形成多層次的觀賞面。
3.2 土壤的改良
3.2.1 物理修復(fù)
礦山土壤條件較差,大面積長時間的覆蓋了礦渣廢石,深層土壤缺乏肥力和水分。因此在初期的土壤改良方法中,覆蓋15~20 cm的客土可獲得較好的生態(tài)修復(fù)效果。花垣縣當(dāng)?shù)厣降剌^多,選用當(dāng)?shù)馗缓袡C質(zhì)的土進行全面的覆蓋,能確保種植效果,覆土的時間應(yīng)選擇種植前一年進行,殘土在雨雪和解凍過程中有利于土壤的熟化,有利于第一批植被的生長。
3.2.2 生物修復(fù)
微生物改良技術(shù)也可以用于基質(zhì)土壤的改良。在平整場地引入一些生命力強的綠肥植物如豆科、禾本科、十字花科的植物能起到熟化、改良土壤的作用。豆科植物擁有根瘤菌,根系發(fā)達(dá),根系腐爛后對土壤有膠結(jié)和團聚作用,改善了礦地基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和肥力。因此在第一批覆綠的植被中選擇了紫穗槐、胡枝子和黃花決明等改良土壤的植物。使在植物生長的同時能改善土壤肥力,為后期種植的喬木提供優(yōu)良的生長條件。
3.3 植物的選擇
礦區(qū)存活下來的原生植物展現(xiàn)了在污染環(huán)境中具有極強的適應(yīng)性。據(jù)研究表明花垣鉛鋅礦區(qū)以菊科、禾本科、薔薇科的種數(shù)為多。草本植物23種,占43.4%,灌木16種,占30.2%。這反映出草本植物和灌木對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力較強[4]。因此,在選擇植物品種的過程中,從菊科、禾本科、薔薇科中篩選,率先栽植這些富集型植物。再依次選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、耐瘠薄,對土壤具有較強改良作用的鄉(xiāng)土植物。
栽植的區(qū)域方面,禾本和灌木其生長速度較快,造價較低,適合進行大面積的種植,而對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,功能價值較高的區(qū)域,依據(jù)適地適樹原則可以選擇速生的喬木品種。喬木層植物可選用:女貞、樸樹、刺槐、樟樹、欒樹、鹽膚木、楓楊、杉木和楊樹等。灌木層植物可選用紫穗槐、馬棘、胡枝子、夾竹桃、黃花決明、火棘和油茶等。草本層植物可選用狗牙根、大花金雞菊、波斯菊、黑麥草、芒草、紫云英和白三葉等。
3.4 種植方法
要充分考慮植物的不同立地環(huán)境,采用不同的栽植技術(shù)。應(yīng)用技術(shù)包括:噴播技術(shù)、栽植技術(shù)、種子散播技術(shù)、植生袋技術(shù)和植被徑技術(shù)等。
1)坡度小于30°的廢棄地,可修整為自然坡形。采用種子播撒技術(shù),噴灑花草種子,在坡腳處放置植生袋,穩(wěn)固坡腳。對于趨于平地的場地,挖種植穴并且覆土在300 mm左右。可種植一些速生的喬灌木如杉木、欒樹、紫穗槐等。
2)坡度大于30°小于50°的廢棄地邊坡。采用三維網(wǎng)噴混植生法和液壓噴播法進行綠化。將草籽、肥料、種子粘著劑、土壤改良劑等按一定比例配比,通過機械加壓噴射到邊坡坡面。對于有明顯凹陷的坡面,可以采用掛三維網(wǎng)的方法固定基質(zhì)[5]。禾本科植物和草籽因其生根淺、生長速度快成為主要的綠化材料。
3)對于坡度大于50°巖體裸露且穩(wěn)定的高陡邊坡??刹捎蔑h臺法進行綠化,可在坡面上鉆洞灌漿,用鋼架支撐起一行長短各異的飄臺,之后在飄臺中填土種迎春、金銀花、爬山虎等藤蔓植物。
4 結(jié)語
礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù),不僅要立足當(dāng)下的覆綠,還要立足于國情和當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)期規(guī)劃。從地質(zhì)勘查開始,實地調(diào)查地形、植被和氣候等,分門別類的進行逐步的生態(tài)恢復(fù)。規(guī)劃設(shè)計方面從近遠(yuǎn)期規(guī)劃切入,合理劃分功能區(qū)域,對礦區(qū)的開發(fā)做出合理的定位分析。在未來的研究方向上,礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)朝著開發(fā)更有效的生態(tài)恢復(fù)材料和更有效率的施工方法上努力,將極大地提高受損地塊的“康復(fù)”能力。將中國的工業(yè)發(fā)展留下的“傷疤”改變成成一塊美麗的痕跡是大家應(yīng)該為之不懈努力的動力。
參考文獻(xiàn)
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[3]王姍姍,白雪松.廢棄礦山生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)與實踐——以菱鎂礦礦山植被恢復(fù)為例[J].遼寧林業(yè)科技,2012(2):41-42.
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(責(zé)任編輯:趙中正)