礦山廢棄地植被恢復(fù)與植物景觀重塑

黃夢(mèng)蘭+呂振華

摘要：指出了礦山廢棄地是人為干擾而形成的的一種特殊景觀類(lèi)型。在礦山廢棄地植被恢復(fù)和植物景觀重塑原則的基礎(chǔ)上，分析了邵陽(yáng)市隆回縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)中的礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)及植物景觀建設(shè)的情況。通過(guò)生態(tài)恢復(fù)和景觀設(shè)計(jì)手段，主要從植被恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、植物景觀恢復(fù)三個(gè)層面提出了建議，為當(dāng)前礦山廢棄地植被恢復(fù)與植物景觀重塑提供具有可實(shí)踐性的參考，使得廢棄地生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值提升，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山廢棄地；植被恢復(fù)；植物景觀重塑

中圖分類(lèi)號(hào)：TU985.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）03002203

1引言

礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用為國(guó)家的建設(shè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是，由于礦山的開(kāi)采產(chǎn)生了許多礦山廢棄地，同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境問(wèn)題。礦山廢棄地是一種特殊的景觀類(lèi)型，是人為干擾下形成的，植被是使礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)的一個(gè)重要元素，運(yùn)用植被恢復(fù)和植物景觀重塑的方法對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行景觀修復(fù)成為了礦山廢棄地景觀建設(shè)實(shí)踐的一個(gè)具體問(wèn)題。目前，隨著礦產(chǎn)資源的減少以及政府對(duì)非法開(kāi)采礦產(chǎn)資源企業(yè)的整治，礦山廢棄地常見(jiàn)于景觀規(guī)劃實(shí)踐中，對(duì)礦山廢棄地的景觀整合不僅要對(duì)其植被與植物景觀進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)建設(shè)，同時(shí)需要通過(guò)景觀設(shè)計(jì)方法，提高其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并賦予場(chǎng)地自身的文化藝術(shù)價(jià)值，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展也具有十分重要的意義。

2礦山廢棄地概述

2.1礦山廢棄地

礦山廢棄地是指由于采礦活動(dòng)而遭受破壞的土地，并且不經(jīng)治理就無(wú)法被使用。礦山開(kāi)采過(guò)程中，露天采礦場(chǎng)、排土場(chǎng)、尾礦場(chǎng)、塌陷區(qū)以及受重金屬污染而失去經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的土地統(tǒng)稱為礦山廢棄地[1]。

2.2礦山廢棄地分類(lèi)

按照采集類(lèi)型礦山廢棄地分為露天采集區(qū)和非露天采集區(qū)。

按照采集業(yè)的進(jìn)行過(guò)程主要可分為4種類(lèi)型：①排土場(chǎng)：由場(chǎng)地剝離的地表土、開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的巖石碎塊和低品質(zhì)的礦石堆積而成的廢石堆積地；②采場(chǎng)：采完礦產(chǎn)后留下來(lái)的采空區(qū)的區(qū)域和由于坍塌形成的采礦廢棄地；③尾礦區(qū)：開(kāi)采出來(lái)的礦石需要經(jīng)過(guò)篩選得到精礦，在篩選過(guò)程中產(chǎn)生的尾礦堆積形成了尾礦廢棄地；④其他：由于采礦作業(yè)面、機(jī)械設(shè)施、礦山開(kāi)采輔助建筑物和采礦道路交通等先后利用后廢棄的土地[2]。

3邵陽(yáng)市隆回礦山廢棄地基本情況

3.1邵陽(yáng)市隆回礦山廢棄地概況

隆回礦山廢棄地位于邵陽(yáng)市隆回縣隆鑫農(nóng)業(yè)旅游觀光產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)園東南方的丘陵山谷中，占地約11900 m2。屬亞熱帶氣候，四季分明，年均氣溫17.6 ℃，年降雨量1108 m。山地土壤為紅土。

該礦坑廢棄地作為山地的一部分，需要對(duì)其進(jìn)行植物種類(lèi)、植物種群、植物群落的恢復(fù)建設(shè)，恢復(fù)其生態(tài)系統(tǒng)水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)以及生態(tài)功能等。同時(shí)此礦坑廢棄地也是隆鑫農(nóng)業(yè)旅游觀光產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)園山體旅游資源一部分，更需要結(jié)合生態(tài)旅游、城郊旅游規(guī)劃進(jìn)行植物景觀恢復(fù)建設(shè)，使其在生態(tài)恢復(fù)的基礎(chǔ)上有景可觀，增加山地生態(tài)旅游的植物景觀。使其恢復(fù)植物景觀的生態(tài)功能、保健功能、社會(huì)功能和經(jīng)濟(jì)功能[3]。

3.2隆回礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)現(xiàn)狀

隆回礦山廢棄地是由于錳礦的開(kāi)采對(duì)山體造成了人為的破壞與干預(yù)，直接導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的植株數(shù)量減少，植物種類(lèi)減少，植物群落出現(xiàn)斷層的現(xiàn)象。由于礦山開(kāi)采對(duì)動(dòng)植物生境造成嚴(yán)重的破壞，生境惡化，使得區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性減弱、抗干擾能力下降，以及自我維持能力降低，以至于種群的繁殖能力減弱、生物多樣性逐漸喪失。空間結(jié)構(gòu)上來(lái)看，森林作為基質(zhì)發(fā)生了破碎化現(xiàn)象，礦山廢棄地演變成裸露的斑塊，連續(xù)的景觀空間發(fā)生片段化，造成了該區(qū)域的景觀生態(tài)系統(tǒng)完整度減弱，從而引發(fā)區(qū)域邊緣效應(yīng)。

目前，隨著礦產(chǎn)資源的減少以及政府對(duì)非法開(kāi)采礦產(chǎn)資源企業(yè)的整治，礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)己經(jīng)受到當(dāng)?shù)卣匾?，在?chǎng)地中使用了一些相關(guān)的植被恢復(fù)技術(shù)，但如今只是簡(jiǎn)單加以處之，在廢棄地上種植馬尾松小苗進(jìn)行植物恢復(fù)，植物如今的長(zhǎng)勢(shì)較好，具有一定的效果（圖2）。由于馬尾松的種植對(duì)區(qū)域土壤改良具有一定的效果，土壤松弛度減弱，在場(chǎng)地中自然生長(zhǎng)了芒草，但植物種類(lèi)較單一。并且只在廢棄地上人工種植馬尾松小苗進(jìn)行植物景觀恢復(fù)，草本的運(yùn)用缺乏，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)“草先行，林為本，林草結(jié)合”的方針。同時(shí)，礦山廢棄地植物景觀恢復(fù)體現(xiàn)植物景觀設(shè)計(jì)不多。

4礦山廢棄地植被恢復(fù)與植物景觀重塑

4.1礦山廢棄地植物景觀恢復(fù)原則

4.1.1適地適樹(shù)原則

“適地適樹(shù)”即要營(yíng)造適宜礦山廢棄地的地域特征，選擇與其相適應(yīng)的植物種類(lèi)和營(yíng)造地域性的植物群落景觀。一方面要根據(jù)當(dāng)?shù)毓庹?、溫度、濕度、土壤條件、氣候、地理位置等各種自然環(huán)境條件來(lái)選擇在當(dāng)?shù)啬軌蚪】瞪L(zhǎng)的樹(shù)種；另一方面要與四周環(huán)境的協(xié)調(diào)與適宜，形成地帶性植物群落景觀。在植物的選擇上通常選用鄉(xiāng)土樹(shù)種，這樣可以保證樹(shù)種對(duì)本地自然條件的適應(yīng)，成活率高，并且能展現(xiàn)出地域性的植物景觀特色以及植物文化。鄉(xiāng)土樹(shù)種不拘泥于原場(chǎng)地固有的樹(shù)種中，一些經(jīng)過(guò)引種馴化，能在當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期生長(zhǎng)良好的外來(lái)樹(shù)種，也可以作為鄉(xiāng)土樹(shù)種被選入作為植被恢復(fù)的樹(shù)種，同時(shí)這些樹(shù)種還能適當(dāng)彌補(bǔ)某些當(dāng)?shù)刂参锶鄙俚膬?yōu)點(diǎn)。

2017年2月綠色科技第3期

黃夢(mèng)蘭，等：礦山廢棄地植被恢復(fù)與植物景觀重塑園林與景觀

4.1.2生物多樣性原則

自然的植物群落中，動(dòng)物、植物、微生物都是以一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生物群落出現(xiàn)，該穩(wěn)定的生物群落中生物的多樣性豐富，很少出現(xiàn)單一的物種群落。越是穩(wěn)定的群落，對(duì)外界影響因子的抵御能力也相應(yīng)越強(qiáng)，并隨著時(shí)間的推移逐漸增強(qiáng)。因此，對(duì)于礦山廢棄地植被恢復(fù)中，應(yīng)符合生物多樣性的原則，尊重自然發(fā)展規(guī)律，盡量避免單物種的形式出現(xiàn)，恢復(fù)生物群落的穩(wěn)定性，保證可持續(xù)性發(fā)展。

4.1.3群落特性原則

在植物群落中物種與物種之間、物種與自然環(huán)境之間、植物群落與外界環(huán)境之間存在著多種復(fù)雜的相互關(guān)系，有相互促進(jìn)的關(guān)系，例如寄生、附生、共生等，也有相互排斥、抑制生長(zhǎng)的關(guān)系。對(duì)于一個(gè)植物群落，不但要注意構(gòu)成其群落的物種組成，還需要注意不同物種在空間上的排布方式，也就是空間結(jié)構(gòu)。合理穩(wěn)定的群落會(huì)是不斷成長(zhǎng)和處于上升中的，而不合理的群落則會(huì)表現(xiàn)出停滯不前或衰退的現(xiàn)象[4]。所以需要調(diào)查當(dāng)?shù)卣幱谏仙诘闹参锶郝?，?duì)其進(jìn)行植物群落的模擬，在此基礎(chǔ)上慎重選擇植物種類(lèi)，使得礦山廢棄地的植物群落得到改善。

4.1.4遵循群落的演替規(guī)律

一個(gè)先鋒植物群落在裸地上形成之后，在一定的環(huán)境中將進(jìn)行演替，產(chǎn)生典型的群落演替。在這個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)生新的階段性的植物群落，替代之前的植物群落，一個(gè)植物群落接著一個(gè)植物群落、不斷地被另一個(gè)植物群落所代替，一直達(dá)到穩(wěn)定的頂級(jí)群落。這樣的植物群落演替是有一定順序的，并且是一個(gè)逐漸轉(zhuǎn)變的過(guò)程。因此，人工植物群落的植物種植和空間布局中，需要遵循群落演替規(guī)律。

4.1.5低養(yǎng)護(hù)，低能耗的原則

由于許多礦產(chǎn)資源的開(kāi)采位于城市郊區(qū)以及偏遠(yuǎn)山區(qū)等地，人力資源條件匱乏，在對(duì)其進(jìn)行礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)時(shí)，力求在植物景觀的養(yǎng)護(hù)管理上做到經(jīng)濟(jì)性和簡(jiǎn)便性，強(qiáng)調(diào)植物群落的自然適應(yīng)性。避免水分和肥力消耗過(guò)大的人工性過(guò)強(qiáng)的植物景觀，造成后期的養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)時(shí)費(fèi)工。

4.2隆回礦山廢棄地植被恢復(fù)與植物景觀重塑的方法

4.2.1植被恢復(fù)

植被恢復(fù)包括物種、種群和群落的3個(gè)層次的恢復(fù)。首先應(yīng)考察當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土樹(shù)種及山體中的常見(jiàn)植物種類(lèi)、種群以及當(dāng)?shù)胤€(wěn)定的植物群落的組成。根據(jù)植物地域性的特點(diǎn)，確定植被恢復(fù)的植物種類(lèi)的選擇。也可從相似性角度，通過(guò)比對(duì)其他地區(qū)的氣候、土壤等非生物因素來(lái)確定當(dāng)?shù)氐V山廢棄地植被恢復(fù)適合生存和種植的植物種類(lèi)[5]。植物的選擇通常要求：①適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、抗逆性強(qiáng)；②選用具有固氮作用的先鋒樹(shù)種、鄉(xiāng)土樹(shù)種，適當(dāng)可引進(jìn)外來(lái)速生樹(shù)種；③耐干旱瘠薄、抗風(fēng)沙、抗病蟲(chóng)害樹(shù)種；④具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值樹(shù)種。并且做到固氮植物與非固氮植物結(jié)合，淺根植物與深根植物結(jié)合，優(yōu)勢(shì)植物與地生植物結(jié)合。由于場(chǎng)地廢棄地中土地沙化且土質(zhì)較差，應(yīng)先多用草本植物，防止土壤流失，在第一階段改善土壤狀況。例如野生芒（Miscanthus）、烏蕨（Stenolomachusanum（Linn.）Ching）、槲蕨（Drynariafortunei（Knuze） J. SM.）等。當(dāng)土壤條件改善，可搭配種植除馬尾松（Pinusmassoniana Lamb.）以外的楓香（Liquidambar formosanaHance）、火棘（Pyracanthafortuneana（Maxim.） Li）、鳳尾竹（Bambusa multiplex ‘Fernleaf）、花竹（Bambusaalbo-lineata （McClure） Chia）、金櫻子（Rosa laevigata Michx.）、寒莓（Rubusbuergeri Miq.）、紫珠（CallicarpabodinieriLevl.）、絡(luò)石（Trachelospermum jasminoides（Lindl.） Lem.）等植物小苗，模擬自然的植物群落。

4.2.2生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)

生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)包括其結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)。在物種結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)提高物種的多樣性，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。根據(jù)山體現(xiàn)有的群落結(jié)構(gòu)，做到合理的喬、灌、草合理搭配，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)。在礦坑廢棄地的邊緣和中心地帶更需要注重植物種群的層次恢復(fù)，有利于恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)。

4.2.3植物景觀重塑

在廢棄地植物恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的同時(shí)也要注重植物生態(tài)景觀的恢復(fù)。礦山廢棄地植物景觀重塑中，植物景觀具有其自身的地域性特色，不僅要重視植物景觀的視覺(jué)效果，還需要營(yíng)造出適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件具有不斷自我更新能力，并且能體現(xiàn)當(dāng)?shù)刈匀蝗宋木坝^風(fēng)貌的植物景觀類(lèi)型。由于場(chǎng)地中現(xiàn)已有部分植物生長(zhǎng)，應(yīng)保留場(chǎng)地內(nèi)已經(jīng)恢復(fù)的植被，這些自然群落比人工群落更具有生命力，符合廢棄地的土壤特性，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。在此基礎(chǔ)上，由于該場(chǎng)地作為旅游觀光資源的一部分，需要結(jié)合觀光園區(qū)的整體景觀規(guī)劃，增加該區(qū)域的植物景觀觀賞性。由于植物景觀恢復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，當(dāng)?shù)V山廢棄地的土壤條件日益改善，植物恢復(fù)達(dá)到一定效果時(shí)，可在群落的外層增加觀賞性較高的地域性植物，增加其植物景觀的觀賞效果，豐富場(chǎng)地的植物季相景觀。例如：白玉蘭（Magnolia denudata Desr.）、紫玉蘭（Magnolia liliflora Desr.）、山茶（Camellia japonica L.）、火棘（Pyracanthafortuneana（Maxim.） Li）、無(wú)患子（Sapindusmukorossi Gaertn.）、杜鵑（Rhododendron simsii Planch.）、白檀（Symplocospaniculata（Thunb.）Miq.）等。

5結(jié)語(yǔ)

植物景觀恢復(fù)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，不可一蹴而就。因此，在對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行植物景觀恢復(fù)時(shí)應(yīng)深度調(diào)研當(dāng)?shù)氐闹参锴闆r，例如山體植物的種類(lèi)、種群、山體的植物群落結(jié)構(gòu)等，以及場(chǎng)地的各種非生物因素，如光照、溫度、降水、濕度、土壤等，特別是土壤的金屬元素含量以及酸堿度。在此基礎(chǔ)上對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行植物景觀恢復(fù)，先種植草本植物，使得植物在廢棄地中自然生長(zhǎng)，且對(duì)土壤進(jìn)行一定的改良；再選擇鄉(xiāng)土樹(shù)種以及原生植物群落的植物種類(lèi)進(jìn)行植物景觀結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)、植物種群層次的恢復(fù)；當(dāng)植物景觀恢復(fù)取得一定效果時(shí)可在群落周邊增加觀賞性強(qiáng)的植物種類(lèi)，以增加場(chǎng)地的景觀效果。

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