高寒山區(qū)礦山植被恢復(fù)治理措施

米玉濤

（甘肅洮河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心林業(yè)調(diào)查規(guī)劃隊(duì)，甘肅 卓尼 747600）

0 引言

高寒山區(qū)的地理與自然環(huán)境較為惡劣，土壤條件較差，并不是適合植被生長(zhǎng)的理想之地。因此，高寒山區(qū)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，自身的修復(fù)能力不足，受到破壞之后，自然恢復(fù)能力較差、速度緩慢。但是，高寒山區(qū)多存在礦物資源，如煤炭等，這些礦物因社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求而被大量挖掘。在礦山開(kāi)采過(guò)程中，難免會(huì)破壞高寒山區(qū)的植被。為將這種破壞降到最低程度，有關(guān)部門(mén)應(yīng)在開(kāi)采結(jié)束后因地制宜地對(duì)當(dāng)?shù)刂脖贿M(jìn)行治理和恢復(fù)。

目前，恢復(fù)治理高寒山區(qū)礦山植被的主要措施是先研究植被群落的物種構(gòu)成和特點(diǎn)，然后選擇適合栽種的植物種類(lèi)，再改良土質(zhì)使土壤更適合植被生 長(zhǎng)等。筆者以甘肅省南部某高寒山區(qū)礦山為例，總結(jié)其植被恢復(fù)治理方法，以期為類(lèi)似地區(qū)開(kāi)展相關(guān)工作提供參考。

1 工程實(shí)例

筆者選取的高寒山區(qū)礦山地處甘肅省南部，位于白石山山脈東北側(cè)，海拔3 100 ～ 3 700 m。該山區(qū)屬于寒溫帶氣候區(qū)，年平均氣溫僅為6.4 ℃，即使在一年中最熱的七八月，最高氣溫也難高于 10 ℃。雖然該地氣候較為寒冷，但雨量相對(duì)充足，空氣濕度可達(dá)67%，年平均降水量在650 mm左右，其中河谷區(qū)域?yàn)?00 ～700 mm，山頂區(qū)域最高可達(dá)到 1 200 mm，一年中約90%的降水量集中在5—9月。優(yōu)越的自然環(huán)境和充沛的降水使得該礦山的植被較為茂密。當(dāng)?shù)睾０? 200 m以下為高山森林區(qū)，高于 4 200 m的區(qū)域則為高山草甸區(qū)，零星分布著高山灌木叢。該高寒山區(qū)礦山的植被種類(lèi)極為豐富，喬木以冷杉、云杉、樺樹(shù)等為主，分布廣泛。此類(lèi)喬木的生命力較為頑強(qiáng)，這也是其在高寒之地得以繁茂生長(zhǎng)的主要原因之一。灌木類(lèi)植被包括山柳、沙棘、高山杜鵑等。草本類(lèi)植物以披堿草、青蒿、車(chē)前、禾草等為主，種類(lèi)極為豐富，且很多草本植物具有很高的藥學(xué)價(jià)值。例如，車(chē)前、青蒿等都是較為常見(jiàn)且具有很高藥學(xué)價(jià)值的中藥，若被大量破壞，是對(duì)中藥材的極大浪費(fèi)。

在礦山開(kāi)采過(guò)程中，通常需要筑橋修路、大建廠房，不可避免地會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐闹脖?。且礦區(qū)道路修建往往工程龐大，自開(kāi)工至竣工可能持續(xù)五六年的時(shí)間。對(duì)于某些道路的邊坡陡峭、險(xiǎn)峻，但不影響零星植被的生長(zhǎng)。某些邊坡較緩的區(qū)域，可通過(guò)人工栽種的方式修復(fù)被破壞的植被。但還有很多陡峭的邊坡地帶呈裸露狀態(tài)，植被不易恢復(fù)，嚴(yán)重背離了保護(hù)生態(tài)環(huán)境、建設(shè)綠色礦山的初衷。因此，對(duì)礦山道路沿線的邊坡進(jìn)行徹底全面的植被恢復(fù)治理是當(dāng)務(wù)之急。

2 高寒山區(qū)礦山植被恢復(fù)治理方法

在高寒山區(qū)礦山植被恢復(fù)治理中，有關(guān)部門(mén)通常在分析研究該地區(qū)氣候特征和礦山植被的生長(zhǎng)特點(diǎn)之后，因地制宜地選擇人工輔助和自然修復(fù)相結(jié)合的治理方式來(lái)恢復(fù)治理山區(qū)植被。例如，有關(guān)部門(mén)根據(jù)道路邊坡的不同，采用撒播林木種子或移栽苗木等方式，以最快的速度復(fù)綠，后期則主要利用自然傳播，使灌木、喬木等植被繁衍，最大限度地還原修復(fù)生態(tài)原貌。

高寒山區(qū)的礦山植被修復(fù)離不開(kāi)良好的土壤條件。因此，將土地治理好是植被恢復(fù)的前提條件，穩(wěn)定的坡體和土壤狀況是植被治理工作得以展開(kāi)的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上恢復(fù)植被時(shí)，有以下4點(diǎn)需要注意。第一，避免大范圍種植喬木或灌木，切忌植物種類(lèi)過(guò)于單一。若植物的種類(lèi)只有喬木或灌木，則其在短時(shí)間內(nèi)很難全面覆蓋地面，尤其是有一定坡度的坡面，很難蓄水保土，坡面極易形成侵蝕溝。第二，種植方式不可都以植苗為主，否則會(huì)造成苗木的需求量過(guò)于龐大。第三，種植之前掌握每種植物的生長(zhǎng)習(xí)性，盡量避免覆土厚度不合適以及種植密度不科學(xué)。第四，前期的植物栽種工作并非全部，后期的養(yǎng)護(hù)管理必不可少，形成閉環(huán)才能最大限度地鞏固植被治理恢復(fù)成果。

筆者綜合以上幾點(diǎn)，對(duì)高寒礦區(qū)植被恢復(fù)治理的方法和措施進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化和改進(jìn)，包括植物配植、植物種植、土壤改良、后期養(yǎng)護(hù)管理等，并在案例地區(qū)的植被恢復(fù)治理中取得了良好應(yīng)用成效。

2.1 優(yōu)化植物配植

植物群落是指包含了多種植物的群落組織，具備一定的規(guī)模。以生態(tài)學(xué)和生物學(xué)原理為依據(jù)創(chuàng)建穩(wěn)定的植物群落，是植被可持續(xù)發(fā)揮綜合生態(tài)性能的基礎(chǔ)和保障。在此過(guò)程中，植物的科學(xué)配植起到了關(guān)鍵作用。

該工程開(kāi)展過(guò)程中，有關(guān)部門(mén)發(fā)現(xiàn)單一結(jié)構(gòu)的喬木及灌木群落在植被治理的前期很難明顯改善坡面水土流失情況，礦區(qū)的侵蝕溝也沒(méi)有被徹底清除。礦區(qū)部分區(qū)域受工程施工的影響，難以實(shí)現(xiàn)全面覆土。綜合考慮多種客觀情況，工作人員在植被恢復(fù)治理的初始階段，選擇在立地條件較好的區(qū)域采用喬灌草群落結(jié)構(gòu)，在立地條件較差的區(qū)域則采用喬灌混交的群落結(jié)構(gòu)，同時(shí)配備截排水設(shè)施。

實(shí)際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該高寒礦區(qū)植被恢復(fù)效果較好，其主要原因?yàn)橹卫磉^(guò)程中綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r，根據(jù)立地條件合理配植植物。立地條件較好區(qū)域以栽植喬灌草類(lèi)植物為主，立地條件較差區(qū)域則優(yōu)先選擇側(cè)柏純林或喬灌混交的栽植方式，其中灌木包括檸條、沙棘等，草本植物包括狗尾草、青蒿等。該類(lèi)植物生命力都很頑強(qiáng)且生長(zhǎng)繁茂。此外，豆科植物具備耐貧瘠、可粗放管理的特征和優(yōu)勢(shì)，適合在高寒礦區(qū)大范圍播種。

2.2 優(yōu)化植物種植措施

高寒山區(qū)礦山植物栽植多選擇速生林木，因其不僅成林快，而且有利于高寒山區(qū)生態(tài)環(huán)境的加速恢復(fù)。但是，隨著人工林生長(zhǎng)年限的增加，會(huì)出現(xiàn)林分密度過(guò)大、病蟲(chóng)害增加等問(wèn)題，影響高寒山區(qū)生態(tài)環(huán)境。針對(duì)此，在礦山植被恢復(fù)治理中，應(yīng)優(yōu)化林木種植技術(shù)。例如，人工造林的初植密度直接關(guān)系著后期林分密度的變化。林木栽植密度太小，土地利用率降低；林木栽植密度太大，不僅影響林間通風(fēng)透光條件，而且還會(huì)影響高寒山區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)。因此，在礦山植被恢復(fù)治理中，應(yīng)合理確定林木栽植密度。栽植密度適宜的人工林不僅可以給林木個(gè)體提供充足的生長(zhǎng)空間，還能合理分配林木生長(zhǎng)空間，加速高寒山區(qū)礦山植被恢復(fù)。再如，針對(duì)不同植物，要選擇適宜規(guī)格的容器苗。側(cè)柏容器苗規(guī)格為1.0～1.5 m，覆土厚度大于30 cm，栽植株距、列距大于2 m。油松容器苗規(guī)格一般與側(cè)柏一致，對(duì)覆土厚度有更高的要求（大于等于40 cm），株距2 m，列距3 m。元寶楓容器苗的規(guī)格、覆土厚度及栽植密度等與油松類(lèi)似。

2.3 進(jìn)行土壤改良

該高寒礦區(qū)的植被由多種類(lèi)型的植物構(gòu)成，有些植物群落恢復(fù)效果較好，如側(cè)柏純林等。筆者綜合分析該區(qū)域立地情況、植物栽植密度與栽植方式以及植被恢復(fù)后期養(yǎng)護(hù)管理措施等，得出以下結(jié)論。采用何種整地方式，需要以立地條件為依據(jù)，因地制宜：平坡、緩坡等地更適合選擇穴狀整地方式，種植穴規(guī)格不小于0.5 m；坡度較大的區(qū)域則優(yōu)先選擇魚(yú)鱗坑整地方式，種植穴的長(zhǎng)和寬都約為0.5 m，深度不應(yīng)小 于0.3 m。

高寒礦區(qū)的土壤比較貧瘠，蓄水保水能力不足，營(yíng)養(yǎng)供給不足。因此，有關(guān)部門(mén)在植被恢復(fù)治理過(guò)程中應(yīng)用了蓄水保墑技術(shù)，大大提升了土壤肥力，為植被的恢復(fù)提供了有利條件，也顯著提高了植物的成活率。一是依靠地表覆蓋物來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄水保墑。覆蓋物的選擇有多種，不同的覆蓋物也會(huì)產(chǎn)生截然不同的效果。例如，覆蓋薄膜有助于升高土壤溫度，覆蓋沙石則會(huì)顯著提升降水及灌溉水的滲透率，覆蓋稻稈可以有效減緩水分蒸發(fā)，從而改良植被的生長(zhǎng)環(huán)境。二是直接在土壤中加入經(jīng)科學(xué)配比的鋸末、珍珠巖和保水劑等物質(zhì)，從根本上改變土壤結(jié)構(gòu)，使土壤更加適合植物生長(zhǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中，可將兩種形式的蓄水保墑技術(shù)相互結(jié)合，初始時(shí)可在土壤中加入鋸末、珍珠巖和保水劑等物質(zhì)，澆足水后可使用枯枝落葉、地膜或其他物質(zhì)覆蓋保墑，增強(qiáng)土壤蓄水保墑 效果。

2.4 后期養(yǎng)護(hù)管理

在高寒礦區(qū)植被恢復(fù)治理中，若想取得預(yù)期的成果，前期的植被種植工作固然重要，后期的植被養(yǎng)護(hù)管理同樣不可忽視，具體可從以下幾方面入手。

一方面，及時(shí)補(bǔ)植、補(bǔ)播。個(gè)別植株的死亡衰敗不可避免，應(yīng)及時(shí)清理該類(lèi)植被，以免影響其他健康植被的生長(zhǎng)，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)植工作。補(bǔ)植苗木的篩選有一定的標(biāo)準(zhǔn)，以同齡優(yōu)質(zhì)苗木為最佳選項(xiàng)。高寒礦區(qū)植被恢復(fù)治理的前3 a，有關(guān)部門(mén)每年對(duì)礦區(qū)的植被進(jìn)行巡護(hù)檢查，次數(shù)根據(jù)實(shí)際情況確定。尤其是發(fā)生暴雨、冰雹等極端天氣之后，植被可能受害較為嚴(yán)重。針對(duì)沖刷損毀且水土流失比較嚴(yán)重的區(qū)域，有關(guān)部門(mén)第一時(shí)間對(duì)植被采取恢復(fù)治理措施，保護(hù)植被的同時(shí)避免發(fā)生二次地質(zhì)災(zāi)害。

另一方面，要定期開(kāi)展松土、澆水、除蟲(chóng)、施肥等工作。栽種苗木前，深翻松土之后，有關(guān)部門(mén)在土壤中施加有機(jī)肥、土壤改良劑等物質(zhì)。在這一階段，添加的肥料以氮肥、磷肥為主。在植被生長(zhǎng)階段，則添加氮、磷、鉀混合肥。在施肥過(guò)程中，注意不可以將肥料撒在葉片上，以免灼傷葉片。此外，施肥后植物對(duì)水分的需求量加大，需要立即補(bǔ)充水分，以滿足植物需要。苗木栽植24 h之內(nèi)，養(yǎng)護(hù)管理人員應(yīng)澆足定根水，并在一周內(nèi)安排第2次澆水。生長(zhǎng)期的澆水次數(shù)根據(jù)氣候條件和植物生長(zhǎng)狀況確定。水量過(guò)多，易造成植物根莖腐爛；水量過(guò)少，則會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。雨季則應(yīng)注意是否存在積水情況，做好排水工作，以免影響植物生長(zhǎng)。有關(guān)部門(mén)每年對(duì)苗木周?chē)s 30 cm的區(qū)域松土并除草3次左右，除草時(shí)避免損壞苗木。培土后對(duì)土壤進(jìn)行壓實(shí)，使植物根系深深扎根在土壤之中。

通過(guò)以上措施，該高寒礦山植被恢復(fù)治理成效較為顯著，大部分區(qū)域已完成了復(fù)綠，雖然距離恢復(fù)原貌還有一段距離，但整體環(huán)境狀況已經(jīng)得到了非常顯著的改善。

3 結(jié)語(yǔ)

在高寒山區(qū)開(kāi)采礦產(chǎn)資源，不可避免地會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)刂脖辉斐善茐?。?duì)此，在開(kāi)采礦山資源過(guò)程中，有關(guān)部門(mén)要堅(jiān)持保護(hù)預(yù)防為主，后期恢復(fù)治理為輔。雖然被破壞的植被經(jīng)過(guò)極為漫長(zhǎng)的周期會(huì)逐漸恢復(fù)，但此過(guò)程耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，違背了綠色礦山建設(shè)的初衷，對(duì)人們的生產(chǎn)生活也會(huì)造成不小的影響。因此，在實(shí)踐中要深入研究高寒山區(qū)礦山植被恢復(fù)治理技術(shù)并推廣，以加快恢復(fù)進(jìn)程，保障礦山所在區(qū)域未來(lái)發(fā)展建設(shè)。