破損山體景觀重建利用效果分析

李歡

摘要：本項研究以朝陽市礦山破損山體為研究對象，通過采用景觀重建恢復模式，對其治理效果進行了研究，結果表明：所有樹種成活后長勢良好，試驗地1樹種保存率為53%～95%，其中以紫穗槐保存率最高，檜柏球保存率最低;試驗地2保存率為63%～93%，其中以紫穗槐保存率最高，地錦保存率最低。樹種的生長為野生草本提供了良好的生長環(huán)境，蒿類、胡枝子、禾本科草類均生長良好，繁衍迅速，試驗地1和試驗地2治理后樹種多樣性和草本蓋度顯著增加，分別達到0.67～2.04和40%～95%。

關鍵詞：礦山;破損山體;景觀重建;利用效果

中圖分類號：F326.2文獻標識碼：A文章編號：

Abstract： This study took the damaged mountain masses of Chaoyang City as the research object， adopted the landscape reconstruction and restoration model to study the governance effect， and the results showed that：All tree species grew well after survival. The preservation rate of tree species in test site 1 was 53%-95%. Among them， the preservation rate of amorphapseudoacacia was the highest， and the preservation rate of juniper bulbs was the lowest. The preservation rate of test site 2 was 63%～93%. The preservation rate of amorphapseudoacacia was the highest and that of dijin was the lowest.The growth of tree species provides a good growth environment for wild herbs. Artemisia， lespedeza， and gramineous grasses all grow well and multiply rapidly. The tree species diversity and herb coverage increase significantly after treatment in experimental Site 1 and experimental Site 2， respectively reach 0.67～2.04 and 40%～95%.

Key words：Mine; damaged mountain; landscape reconstruction; utilization effect

礦產資源開發(fā)過程是被公認的對環(huán)境破壞最嚴重的人類活動之一，礦業(yè)開采過程中的矸石山、尾礦庫、露天采場、排土場、采空區(qū)及因有害金屬污染而失去經濟利用價值的土地，其生態(tài)系統(tǒng)組成與結構發(fā)生了急劇退化，作為一種極度退化的生態(tài)系統(tǒng)，破壞地上原有生態(tài)系統(tǒng)的植被因生態(tài)環(huán)境的劇變而退化與消失，水土流失十分嚴重，對周圍的生態(tài)環(huán)境有著極大的負作用，嚴重影響著社會與經濟的可持續(xù)性發(fā)展，因此礦業(yè)破壞地的研究長期以來一直是恢復生態(tài)學的研究重點[1-3]。景觀的重建就是對礦業(yè)開采所引起的結構性缺損、景觀生態(tài)的功能喪失，對景觀的功能進行提前的規(guī)劃、安排和調控，借助人力干預，綜合運用科技手段，形成符合審美需求及價值取向的可持續(xù)的景觀環(huán)境[2-3]。在考慮不同立地環(huán)境的基礎上，針對不同區(qū)域的不同地塊，科學運用生態(tài)理論，綜合運用工程措施和植物措施，對景觀進行科學重建，最終形成生態(tài)保護和風景觀賞相結合的可持續(xù)的穩(wěn)定景觀[1-2]。

開采石料，破壞了山體及地表植物，開挖坡腳、切削邊坡，造成山體失衡[1]。隨著石場開采的逐步擴展，裸露面將進一步擴大，同時臨時棄土堆表面的擴大亦將增加裸露面，這些都將加劇水土流失的發(fā)生[2-3]。在山坡大量堆積固體廢棄物，加重了負荷，導致滑坡不斷發(fā)生，如果遇到暴雨等惡劣的天氣狀況，極有可能造成泥石流，導致嚴重的水土流失、生態(tài)環(huán)境惡化[3]。解決礦業(yè)破壞地的問題迫在眉睫，礦山破壞的植被自然恢復慢，應采取人工措施，加快步伐，以改善礦業(yè)破壞地的生態(tài)環(huán)境[2-4]。因此，本項研究以朝陽市礦山破損山體為研究對象，通過采用景觀重建恢復模式，對其利用效果進行了研究，以期為礦山破損山體恢復提供理論依據。

1. 材料和方法

1.1試驗地點和概況

試驗地設在朝陽市鳳凰山景區(qū)露天采石場，共計2處，試驗地點1在雙塔區(qū)東四家，試驗地點2在雙塔區(qū)南荒村，面積分別為2.89 hm2、1.36 hm2，2015年、2016年相繼治理完成。

1.2工程措施

在試驗地內，將尾礦碴、棄石（土）、多余的廢料用機械整平或隨地勢平整大致恢復原貌，同時采用爆破等方式進行降坡，形成階梯型邊坡，緩斜坡坡度小于25°，平臺寬度4-6m，臺間距6-12m;同時對平臺進行爆破，形成以平臺四周為邊槽的種植槽，槽深1.5m。在山體最下部修建混泥土擋墻，防止滑坡等災害的發(fā)生。結合地形修建排水溝，防止泥石流的發(fā)生。

1.3客土方式及樹種選擇

客土方式：種植槽內整體客土，客土厚度與槽深相同，緩斜坡整體客土，厚度不小于0.5m。

樹種選擇：適地適樹原則，結合景觀效果原則，選擇適應朝陽地區(qū)氣候特征和試驗地的立地條件的風景彩葉樹種和生態(tài)保護樹種，除考慮地帶性規(guī)律及周邊的植被情況外，還應考慮植物的耐寒、抗旱、耐貧瘠、保持水土能力等特性。本試驗選擇的樹種有：復葉槭（Acer negundo ）、油松（Pinus tabuliformis）、金葉榆（Ulmus pumila'Jinye' ）、火炬樹（Rhus Typhina ）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）、榆葉梅（Amygdalus triloba）、檜柏球（Sabina chinensis）、側柏（Platycladus orientalis）、海棠（Malus spectabilis）、衛(wèi)矛（Euonymus alatus）、丁香（Syzygium aromaticum）、山杏（Armeniaca sibirica）、紫葉李（Prunus cerasifera ）、地錦（Euphorbia humifusa）等。

1.4研究方法

選取典型植被恢復模式作為試驗地進行治理成效觀測，觀測的內容包括樹木存活及生長狀況（造林保存率、樹高、地徑（胸徑）、冠幅等）和植物多樣性（樹種多樣性、草本蓋度等）[5-6]。

樹種多樣性采用Shannon-Wiener指數H比較治理前后變化[6-7]。

Shannon-Wiener指數：

式中：r為樹種數目， i為 i樹種的個體數占群落中總個體數的比例。

1.5數據處理分析

采用Excel 2016和DPS v7.55對試驗數據進行處理和分析。

2. 結果與分析

2.1試驗地1概況及樹種生長調查

試驗地1，平臺上復葉槭、油松、金葉榆、海棠行間混交，每個平臺可選擇2-3種樹種混交，且每個平臺樹種均不相同;緩斜坡上側柏、火炬、紫穗槐行間混交;周圍邊界及作業(yè)路（景觀道）邊栽植榆葉梅、檜柏球。

通過對試驗地1樹種生長狀況調查發(fā)現，由表1可知，栽植樹種保存率紫穗槐（95%）>復葉槭（89%）>側柏（87%）>油松（85%）>火炬（83%）>金葉榆（70%）>海棠（63%）>榆葉梅（60%）>檜柏球（53%），紫穗槐、復葉槭、側柏、油松、火炬表現良好，金葉榆、海棠、榆葉梅、檜柏球保存率較低。平臺上栽植樹種的平均樹高為2.3m～3.8m，平均地徑為4.3cm～6.2cm，平均冠幅為1.3m～1.7m。緩斜坡上栽植樹種的平均樹高為1.5m～2.2m，平均地徑2.1cm～4.5cm，平均冠幅0.8m～1.0m。

2.2試驗地2概況及樹種生長調查

試驗地2，平臺上衛(wèi)矛、油松、丁香、金葉榆、紫葉李、山杏、海棠行間混交，每個平臺可選擇2-3種樹種混交，且每個平臺樹種均不相同;緩斜坡上火炬、紫穗槐行間混交;周圍邊界及作業(yè)路（景觀道）邊栽植榆葉梅、檜柏球;陡坎、坡度比較大的裸露巖石等地點，在基部栽植地錦，間隔0.2m。

通過對試驗地2樹種生長狀況調查發(fā)現，由表2可知，栽植樹種保存率紫穗槐（93%）>油松（87%）=山杏（87%）>火炬（81%）>丁香（79%）>衛(wèi)矛（77%）>紫葉李（73%）>金葉榆（71%）>海棠（67%）>地錦（63%）。紫穗槐、油松、山杏、火炬、丁香表現優(yōu)良，衛(wèi)矛、紫葉李、金葉榆次之，海棠、地錦最低。平臺上栽植樹種的平均樹高為1.3m～2.9m，平均地徑為3.7cm～5.6cm，平均冠幅為1.0m～1.8m。緩斜坡：火炬平均樹高2.1m，平均地徑4.3cm，平均冠幅1.0m;紫穗槐平均樹高1.4m，平均冠幅0.9m。陡坎：地錦長度0.9m。

2.3試驗地1和試驗地2樹種多樣性和草本蓋度對比研究

通過治理前后對破損山體樹種多樣性和草本蓋度調查發(fā)現，由表3可知，治理前由于破壞嚴重，樹種分布幾乎為0，樹種多樣性為0，僅有斜坡上有少許草本分布。治理后樹種多樣性顯著增加，試驗地1的群落樹種多樣性為1.97，平臺上和緩斜坡上樹種多樣性分別為1.37、1.05，試驗地2的群落樹種多樣性為2.04，平臺上和緩斜坡上樹種多樣性分別為1.92、0.67，同時客土、澆水等措施為草本生長提供了有利條件，兩處試驗地天然生長的草本蓋度均顯著增加。

3討論與小結

景觀恢復模式，對風景區(qū)、城市周邊等特殊地理位置的有效治理措施，值得推廣應用[8]。平臺與平臺、平臺與緩斜坡之間的樹種選擇差異，不僅能更好地恢復和保護破損山體的生態(tài)環(huán)境，生態(tài)效益顯著;喬木與灌木、常綠與落葉、綠葉與彩葉等樹種混交，形成了良好的視覺景觀，同時平臺與平臺、平臺與緩斜坡之間的塊狀混交模式，具有顯著的景觀效益[9]?？购导夹g應用，生根粉、保水劑、營養(yǎng)袋、大苗、營養(yǎng)杯苗應用，可提高造林成活率和促進苗木生長。栽植時選擇大苗，適當密植，可使山體迅速復綠，愈合采礦殘留的傷疤、減少視覺污染，恢復其良好的生態(tài)環(huán)境景觀[10]。

通過利用景觀恢復模式在兩處試驗地應用效果研究表明：油松、紫穗槐、側柏、火炬等樹種在試驗地1和試驗地2生長情況均良好，復葉槭、衛(wèi)矛、丁香、紫葉李、金葉榆等風景樹種生長優(yōu)良，長勢較好，榆葉梅、檜柏、海棠等保存率較低，地錦的保存率較低，但由于對陡坎等特殊地形的復綠有重要的作用，加之成本較低，可適量的密植多栽。

綜上，所有樹種成活后長勢良好，試驗地1樹種保存率為53%～95%，其中以紫穗槐保存率最高，檜柏球保存率最低;試驗地2保存率為63%～93%，其中以紫穗槐保存率最高，地錦保存率最低。樹種的生長為野生草本提供了良好的生長環(huán)境，蒿類、胡枝子、禾本科草類均生長良好，繁衍迅速，試驗地1和試驗地2治理后樹種多樣性和草本蓋度顯著增加，分別達到0.67～2.04和40%～95%。

參考文獻：

[1]陳奇.礦山環(huán)境治理技術與治理模式研究[D].中國礦業(yè)大學（北京），2009.

[2]林龐錕.礦山污染及環(huán)境破壞問題的思考[J].中國資源綜合利用，2011，29（01）：58-59.

[3]晏聞博，柳丹，彭丹莉，等.重金屬礦山生態(tài)治理與環(huán)境修復技術進展[J].浙江農林大學學報，2015，32（03）：467-477.

[4]楊金燕，楊鍇，田麗燕，等.我國礦山生態(tài)環(huán)境現狀及治理措施[J].環(huán)境科學與技術，2012，35（S2）：182-188.

[5]趙冰清.半干旱黃土區(qū)大型露天煤礦植被演替規(guī)律研究[D].中國地質大學（北京），2019.

[6]魏曦.晉西黃土區(qū)典型人工林分結構與水土保持功能耦合關系研究[D].北京林業(yè)大學，2018.

[7]張華.北京房山區(qū)黃院采石場松散堆積體生態(tài)修復技術研究[D].北京林業(yè)大學，2013.

[8]歐浩. 尾礦庫閉庫生態(tài)文明建設治理模式及植被修復技術應用研究[D].西京學院，2020.

[9]張春燕. 北京市典型廢棄礦山生態(tài)修復模式研究[D].北京林業(yè)大學，2019.

[10]林宇，童桂榮，張順恒，等. 黃土高塬溝壑區(qū)造林模式與技術集成應用[J]. 福建林業(yè)科技，2020，47（03）：82-87+119.