采礦跡地景觀生態(tài)重建的理論與實(shí)踐

蘭有正

（普洱鋮鑫礦業(yè)工程有限公司，云南 普洱 665000）

采礦業(yè)是導(dǎo)致最嚴(yán)重的土地破壞的行業(yè)。結(jié)果，許多礦業(yè)公司長(zhǎng)期占用和摧毀了農(nóng)田和保護(hù)區(qū)。觸發(fā)很多嚴(yán)重的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題，土地資源豐富是人類生存的基礎(chǔ)。在采礦區(qū)進(jìn)行土地整治，使受損土地得到恢復(fù)和再次利用，從而可以有效解決采礦引起的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題，這是優(yōu)先關(guān)注的中國(guó)能源和資源可持續(xù)發(fā)展政策中重點(diǎn)問題。

礦區(qū)土地整治的關(guān)鍵和基礎(chǔ)是生態(tài)重建(Rehabilitation或Landscape ecological recon-struetion).它有別于恢復(fù)和復(fù)墾?；謴?fù)本意指重新建造開采前的環(huán)境;該綜合體旨在使采礦場(chǎng)地適合原始生物或類似生物的生存。生態(tài)重建是大勢(shì)所趨，它能使采礦場(chǎng)地具有一定水平的生產(chǎn)力，從而保持相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)平衡，并與周圍的其他價(jià)值協(xié)調(diào)?；謴?fù)從各個(gè)角度上來說不可能實(shí)現(xiàn).但也不一一定必要∶復(fù)墾也只是生態(tài)重建其一方法而已。此外，并非所有采礦場(chǎng)地都可以回收。在微觀層面創(chuàng)造適宜的生態(tài)條件，在良好的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上建立可持續(xù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)人與自然的共生，它涵蓋了社會(huì)，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境之外的需求。本文以云南煤礦示范區(qū)的工作實(shí)踐為例，探討了一些如何實(shí)現(xiàn)景觀生態(tài)建設(shè)的理論和方法。

1 影響采礦跡地的景觀的變化原因

影響采礦跡地景觀變化的原因可分為以下兩類：自然原因和人為原因。人為原因是造成采礦場(chǎng)地的景觀變化的主要原因，并且在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化，這與一般自然變化過程明顯不同。

2 采礦前景觀的穩(wěn)定性

礦山開采區(qū)域的景觀生態(tài)系統(tǒng)是由生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部生物互相影響、組織變化以及生態(tài)環(huán)境與生物體之間的作用結(jié)果，而此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)節(jié)狀態(tài)處于一種平衡，環(huán)境景觀最佳選擇方法，體現(xiàn)出了生態(tài)的自我修護(hù)能力。系統(tǒng)能夠充分吸納空氣中的二氧化碳是景觀生態(tài)系統(tǒng)最主要的作用，而景觀生態(tài)系統(tǒng)中的植被在自我受精、自我調(diào)節(jié)過程中形成自我保護(hù)功能，所以才能維持礦山開采區(qū)域生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展。當(dāng)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)受到外界干擾，景觀的保護(hù)功能就發(fā)揮其作用。作為遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的功能耦合系統(tǒng)，消除偏差的內(nèi)部負(fù)反饋決定景觀的穩(wěn)定性，以及對(duì)穩(wěn)定性的破壞，它可以來自超出景觀穩(wěn)定性值的超強(qiáng)干擾值，也可以來自具有增強(qiáng)偏差的景觀的正面和負(fù)面特征。在果礦活動(dòng)發(fā)生之前，盡早使其景觀生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)功能和保護(hù)功能受到保護(hù)，維持均衡和穩(wěn)定的景觀生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富。

3 采礦對(duì)景觀生態(tài)穩(wěn)定性的影響

如果不注意調(diào)整生產(chǎn)函數(shù)與景觀保護(hù)功能之間的關(guān)系，就會(huì)破壞景觀生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，而恰恰許多礦山只專注于生產(chǎn)而忽視保護(hù)。

在云南，由于地下的煤礦被開采，原始的由許多村落、耕地、溝渠、水域，良好景觀結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到嚴(yán)重影響，原始類型的平地（稻田，早期土地）變得不平整和坍塌的碎片;一開始沒有被封鎖的水池和溝渠等其他水設(shè)施已被破壞，已有的完好的道路系統(tǒng)出現(xiàn)許多“斷點(diǎn)”，由于采礦后基礎(chǔ)被破壞，陷阱區(qū)內(nèi)的許多村莊處于危險(xiǎn)之中被迫遷移;地下水系統(tǒng)混亂，地下水位相對(duì)上升。它變成了一個(gè)倒塌和靠泊，在低水位地區(qū)淹沒，這個(gè)地區(qū)過于繁茂，難以使用；此外，坑口電站還產(chǎn)生大量的粉煤灰，同樣占據(jù)了非常多的土地資源，將原本平衡的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)被打破，環(huán)境系統(tǒng)中的多種主要因素可以不被能量流動(dòng)、生態(tài)物種流動(dòng)、原始物質(zhì)流動(dòng)、信息流動(dòng)等方面的影響，進(jìn)而對(duì)采礦區(qū)域生態(tài)景觀系統(tǒng)再造功能進(jìn)行瓦解，另外，礦區(qū)的開采工作對(duì)生態(tài)景觀異質(zhì)性產(chǎn)生一定影響。均勻性上升，形成一大塊田間洼地，造成的影響已經(jīng)超過當(dāng)?shù)鼐坝^生態(tài)系統(tǒng)本身所具有的自我恢復(fù)能力。而系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)機(jī)制的丟失，又很大程度的削弱了景觀的保護(hù)功能，這使景觀生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)功能和保護(hù)功能難以相互協(xié)調(diào)，原始景觀的穩(wěn)定性遭受破壞。

4 采礦跡地景觀生態(tài)重新建設(shè)的理論

一般情況下，礦山開采區(qū)通常在郊區(qū)，經(jīng)過開采后尾礦就會(huì)被廢棄周邊的生態(tài)環(huán)境也受到破壞，而人們往往忽視了無論是郊區(qū)還是城區(qū)都同屬于我們共同生存環(huán)境，一旦生態(tài)環(huán)境遭到破壞我們就會(huì)失去獲得財(cái)富的途徑，生態(tài)環(huán)境規(guī)劃與建設(shè)過程中，需要從實(shí)際出發(fā)，制定具體操作流程。

4.1 建設(shè)目標(biāo)

改善生態(tài)環(huán)境，提高礦區(qū)生物生產(chǎn)力區(qū)域地下水系統(tǒng)與地質(zhì)狀況受礦山開采活動(dòng)的影響，地層結(jié)構(gòu)遭到破壞，生態(tài)系統(tǒng)中的植被生長(zhǎng)主要依靠土壤肥力，如果水果礦石中缺乏營(yíng)養(yǎng)素和生物肥力。所以，根據(jù)礦區(qū)光、熱、水、土的自然條件，提高其自然生產(chǎn)力已成為礦區(qū)生態(tài)建設(shè)的重要任務(wù)。

4.2 緩解人與地之間的矛盾

農(nóng)民無法從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是由于土地遭到破壞，從而生活水平降低，難以生存下去。因此，在開墾采礦用地時(shí)，應(yīng)該盡可能的恢復(fù)耕地，這不僅有助于實(shí)現(xiàn)“耕地總量動(dòng)態(tài)平衡的戰(zhàn)略目標(biāo)”；更重要的是，它能有效緩解當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的失業(yè)問題，他們已經(jīng)轉(zhuǎn)為“非農(nóng)業(yè)人口”，因?yàn)樗麄円呀?jīng)到了土地，但國(guó)家無法安排正式工作。

4.3 理論透視

礦山開采區(qū)域的生態(tài)建設(shè)必須要依托環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建、生態(tài)環(huán)境的自愈能力，達(dá)到能源開采與生態(tài)環(huán)境和平共處的目的，在科學(xué)理論指導(dǎo)下向自然環(huán)境進(jìn)行索取。

4.4 仿照自然原理

自然生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)自我循環(huán)系統(tǒng)，這種自然的自我循環(huán)可以通過更少的努力和更多的工作來維持自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在利用自然能源方面，任何人工社區(qū)都比不上自然群落，天然原型在能源利用方面做的幾乎無可挑剔。另外，植被根部選擇吸收能力都是對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的有利因素，植被掉落的枯枝葉可以在土壤中進(jìn)行分解，加速植物生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)，有助于植被生長(zhǎng)，這說明自然生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)B(yǎng)料進(jìn)行循環(huán)利用。

在礦區(qū)建設(shè)景觀生態(tài)學(xué)時(shí)，最好能夠找到已經(jīng)存在于自然界中的自然設(shè)計(jì)解決方案，并模仿自然。原型用于最生態(tài)的建筑，并且不可能為某個(gè)地方開發(fā)任意設(shè)計(jì)。

5 采礦跡地景觀生態(tài)重建的實(shí)踐

應(yīng)用天然原型原理，提高礦區(qū)的自然生產(chǎn)力。在云南地區(qū)，土地的自然生產(chǎn)力非常低，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民主觀種植一些經(jīng)濟(jì)樹木，難以生存下去。這是設(shè)計(jì)不遵循自然原型，最終導(dǎo)致生態(tài)建筑失敗的主觀設(shè)計(jì)的一個(gè)典例。因此，在采礦跡地進(jìn)行景觀生態(tài)建設(shè)，必須根據(jù)人類經(jīng)濟(jì)要求，根據(jù)天然原型，設(shè)計(jì)一個(gè)疊加在其上的理想環(huán)境適應(yīng)系統(tǒng)機(jī)制，在不違反自然組織原則的情況下，為社會(huì)創(chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富。例如，我們可以將先鋒植物的原型（尤其是一部分具有較高經(jīng)濟(jì)效益的植物，如生長(zhǎng)周期較短的豆科類植物），實(shí)現(xiàn)礦山開采區(qū)域土地復(fù)墾同時(shí)要增加礦物中生物量，大力發(fā)展飼料加工產(chǎn)業(yè)，為畜牧業(yè)的發(fā)展提供充足的飼料，當(dāng)?shù)V區(qū)開采后的復(fù)墾土地恢復(fù)后再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)作物的種植。在與外部條件相結(jié)合的原則指導(dǎo)下，重建復(fù)雜的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)礦區(qū)景觀生態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的外部條件，進(jìn)行不同土地利用的生態(tài)結(jié)合。在煤礦塌陷區(qū)或坑式燃煤電廠的其他坑中，電廠粉煤灰和水混合成1.5：10灰水，通過灰管進(jìn)入塌陷區(qū)，沖到海拔，平整粉煤灰，然后覆蓋土地，創(chuàng)造土地，開辟土地資源;粉煤灰開墾土地上的空氣污染嚴(yán)重影響了綠化，凈化空氣，美化環(huán)境。在一些地方，隕石直接排入塌陷區(qū)。或進(jìn)行地基處理，使之成為建設(shè)用地。塌陷區(qū)的許多農(nóng)民房屋必須搬遷，并在基礎(chǔ)處理后搬遷到充滿煤矸石的塌陷土地上，以避免搬遷和建設(shè)占用房屋;使用粉煤灰制磚可以減少少量農(nóng)民用磚和建房造成的耕地?cái)?shù)量。

6 結(jié)語

通過對(duì)云南礦區(qū)生態(tài)破壞現(xiàn)狀的全面詳細(xì)調(diào)查，獲得了大量礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞信息。建立了8個(gè)礦區(qū)生態(tài)重建模式，取得了顯著的環(huán)境，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。該研究為云南礦區(qū)生態(tài)重建提供了一種切實(shí)有效的方法，為其生態(tài)重建提供了模型。