黃河流域礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)研究

朱衛(wèi)東 程紅剛 岳本江 趙小林 張國財

［關(guān)鍵詞］礦區(qū)；采煤沉陷區(qū)；生態(tài)治理規(guī)劃；景觀修復(fù)設(shè)計(jì)；黃河流域

［摘要］黃河流域礦產(chǎn)資源豐富，煤炭儲量占全國的50%以上，是我國重要的能源、化工基地。然而煤炭開采形成大面積采煤沉陷區(qū)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化、水土流失、支流水質(zhì)污染問題突出，這些不利因素嚴(yán)重破壞了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境與景觀風(fēng)貌，制約了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。針對這一突出問題，在礦區(qū)生態(tài)治理規(guī)劃中引入景觀修復(fù)設(shè)計(jì)，探索礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)原則、礦區(qū)景觀結(jié)構(gòu)類型、礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)總體策略等，以期為礦區(qū)生態(tài)治理高質(zhì)量發(fā)展提供新思路，推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。

［中圖分類號］X171.4;TU984.18［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］C［文章編號］1000－0941（2023）01－0054－03

因采礦活動造成的礦區(qū)地面塌陷和裂縫、滑坡、地表植被損毀、地貌景觀破壞等在不同程度上破壞了礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)平衡和景觀風(fēng)貌，危及礦區(qū)生態(tài)安全，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題成為制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素［1］。礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)是解決礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題的關(guān)鍵措施，其目標(biāo)是修復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，使之與周圍景觀相適應(yīng)，將人為擾動和破壞的區(qū)域重新構(gòu)建成與礦區(qū)自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)系統(tǒng)［2］。

黃河流域礦產(chǎn)資源豐富，尤其是煤炭儲量占全國的50%以上，是我國重要的能源、化工基地。然而隨著煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，流域內(nèi)形成了大面積的采空區(qū)，致使大量的土地沉陷，煤矸石、粉煤灰等廢棄物的堆積占用了大量土地，尾礦庫與粉塵嚴(yán)重污染了流域環(huán)境，加之流域局部生態(tài)環(huán)境的脆弱性，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化、水土流失、支流水質(zhì)污染問題突出，嚴(yán)重破壞了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和景觀風(fēng)貌，制約了經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。

針對黃河流域礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題，要以“生態(tài)優(yōu)先，綠色發(fā)展”為基本原則，堅(jiān)持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，加強(qiáng)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)治理與推進(jìn)能源革命、推行綠色生產(chǎn)方式、推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展相結(jié)合，打造綠色礦山建設(shè)典型示范，充分發(fā)揮景觀修復(fù)設(shè)計(jì)在礦區(qū)生態(tài)治理規(guī)劃中的重要作用［3］。本研究通過在礦區(qū)生態(tài)治理規(guī)劃中加入景觀策略，探討礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)原則、景觀結(jié)構(gòu)類型、景觀修復(fù)設(shè)計(jì)總體策略等，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的全面保護(hù)治理，以期為礦區(qū)生態(tài)治理規(guī)劃高質(zhì)量發(fā)展提供新思路，推動落實(shí)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略。

1礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)原則

基于優(yōu)化采煤沉陷區(qū)景觀空間結(jié)構(gòu)與功能、實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定和區(qū)域環(huán)境協(xié)調(diào)的目標(biāo)，礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)遵循以下原則：①整體性原則。景觀修復(fù)設(shè)計(jì)時應(yīng)按照礦區(qū)所在的整個區(qū)域進(jìn)行總體考慮，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)部的景觀結(jié)構(gòu)與功能整體優(yōu)化、礦區(qū)與所在區(qū)域的景觀結(jié)構(gòu)與功能相協(xié)調(diào)。②異質(zhì)性原則。景觀修復(fù)設(shè)計(jì)時要考慮礦區(qū)及其所在區(qū)域景觀環(huán)境中的斑塊、廊道和基質(zhì)的有機(jī)集合，包括道路、水渠等廊道和耕地、魚塘、林地等斑塊，此外要把礦區(qū)作為區(qū)域景觀環(huán)境中的一個斑塊去考慮其生態(tài)環(huán)境價值。③多樣性原則。礦區(qū)生態(tài)治理的目標(biāo)是構(gòu)建穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，礦區(qū)景觀多樣性包括斑塊多樣性、類型多樣性、結(jié)構(gòu)多樣性等。④適宜性原則。礦區(qū)景觀包括水域、陸地、山體等多種景觀類型，不同景觀類型具有不同的特點(diǎn)和價值，礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合各種景觀類型的特點(diǎn)，因地制宜采取不同設(shè)計(jì)方案。⑤可持續(xù)性原則。采礦活動屬于資源利用的不可持續(xù)性活動，礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)要立足于礦區(qū)資源的循環(huán)利用和可持續(xù)性發(fā)展。⑥綜合性原則。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境重建規(guī)劃要基于多學(xué)科知識，包括生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、造林學(xué)、地理學(xué)、景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)、土地規(guī)劃學(xué)、水文與水資源學(xué)等，依據(jù)礦區(qū)及區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)特征、社會經(jīng)濟(jì)條件、社會發(fā)展需求等對礦區(qū)景觀進(jìn)行有計(jì)劃、有目標(biāo)的調(diào)整。

2礦區(qū)景觀結(jié)構(gòu)類型

2.1農(nóng)林景觀結(jié)構(gòu)類型

農(nóng)林景觀結(jié)構(gòu)類型是以農(nóng)田和植被為主體的景觀結(jié)構(gòu)類型，用于精準(zhǔn)修復(fù)采煤沉陷區(qū)的破壞土地，解決耕地稀少和水土流失問題［4］，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。例如武家塔露天煤礦堅(jiān)持資源開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合的發(fā)展模式，積極開展采煤沉陷區(qū)和土地壓占區(qū)的景觀修復(fù)工作，采用生土熟化技術(shù)和添加微生物菌肥等手段豐富土壤生物群落，提高土壤堿解氮、速效磷鉀等養(yǎng)分含量，種植適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境、抗旱能力強(qiáng)、可吸收粉塵的沙地樟子松、油松、沙棘、文冠果、枸杞、火炬樹、紫花苜蓿等植被，并建立綠色有機(jī)蔬菜種植基地、經(jīng)濟(jì)作物育苗基地，種植碳匯經(jīng)濟(jì)林，形成喬灌草相結(jié)合、具有水源涵養(yǎng)和防風(fēng)固沙作用、立體植物群落與種植產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的農(nóng)林循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系［5］。

2.2水域景觀結(jié)構(gòu)類型

當(dāng)?shù)叵滤裆钶^淺時，采煤沉陷區(qū)易形成積水，此部分區(qū)域難以用作農(nóng)業(yè)和林業(yè)發(fā)展。這類采煤沉陷區(qū)可通過低洼處蓄水、栽植水生植物等措施，打造一個可以改善局部小氣候的微生態(tài)濕地，而高處區(qū)域可以進(jìn)行表土回填用于建造高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。通過充分利用沉陷土地和復(fù)墾土地，形成“農(nóng)田-林地-濕地”立體結(jié)構(gòu)，豐富生態(tài)系統(tǒng)多樣性。例如內(nèi)蒙古蒙泰滿來梁煤業(yè)有限公司的滿來梁煤礦通過修建礦山濕地公園，復(fù)墾采煤沉陷區(qū)土地，種植適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境、抗旱能力強(qiáng)、可吸收粉塵的沙地樟子松、油松、文冠果、枸杞、火炬樹、小香蒲、慈姑等，踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，打造了“天藍(lán)、水清、山綠、景美”的綠色礦山。

2.3風(fēng)景園林式景觀結(jié)構(gòu)類型

針對采煤沉陷區(qū)原有生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量低、結(jié)構(gòu)不完整，且遭受嚴(yán)重的景觀破壞等特點(diǎn)，在修復(fù)采煤沉陷區(qū)破壞土地的同時，要結(jié)合區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)和文化底蘊(yùn)，打造兼具生態(tài)價值和觀賞價值的風(fēng)景園林式生態(tài)景觀。這類景觀結(jié)構(gòu)要綜合考慮煤矸石山和沉陷區(qū)的積水區(qū)域，進(jìn)行景觀多樣性設(shè)計(jì)，在美化礦區(qū)環(huán)境的同時創(chuàng)造觀賞價值，為發(fā)展礦區(qū)生態(tài)旅游奠定基礎(chǔ)［6］。例如神華能源公司的哈兒烏素煤礦在進(jìn)行礦區(qū)煤矸石山綠化的同時，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和環(huán)境特點(diǎn)，種植生長迅速、根系發(fā)達(dá)、具有較強(qiáng)固土護(hù)坡能力的披堿草、沙棘、檸條等，建設(shè)道路、園林小品等配套設(shè)施，打造可供觀賞、休閑、娛樂的園林景觀設(shè)施，為礦區(qū)旅游業(yè)發(fā)展建立了基礎(chǔ)，構(gòu)建了礦與地、人與自然和諧發(fā)展的礦業(yè)經(jīng)濟(jì)新格局［7］。

3礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)總體策略

3.1地表景觀設(shè)計(jì)

煤礦開采不可避免地會產(chǎn)生廢棄碎石和礦渣，礦區(qū)景觀修復(fù)設(shè)計(jì)應(yīng)尊重礦區(qū)原地貌特點(diǎn)，通過清除碎石礦渣、修復(fù)破壞土地、保留特色地表痕跡等方式，將其改造為礦區(qū)特色景觀［8］。地表景觀設(shè)計(jì)通常有兩種方式：一是保留礦區(qū)特色地表痕跡，通過景觀設(shè)計(jì)將其打造為景觀遺跡，基于礦區(qū)特點(diǎn)打造相關(guān)主題公園；二是對礦區(qū)特色地表痕跡進(jìn)行合理藝術(shù)加工，通過美化設(shè)計(jì)加強(qiáng)觀賞效果。

3.2植物景觀設(shè)計(jì)

針對礦區(qū)不同分區(qū)特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)植被類型和數(shù)量，依據(jù)道路節(jié)點(diǎn)和路徑分布整體布局空間植物，可營造出最佳的觀賞效果，發(fā)揮植被調(diào)節(jié)視野范圍的功能。植物景觀設(shè)計(jì)類型可分為密林型、疏林型、地被型和群落型，其特征見表1。

用于植物景觀設(shè)計(jì)的植被應(yīng)具有防風(fēng)固沙的特點(diǎn)，適宜礦區(qū)生長環(huán)境的主要植被類型及特點(diǎn)見表2。應(yīng)遵循礦區(qū)環(huán)境、地形、路徑等條件合理配置，設(shè)計(jì)有明顯層次感的植物景觀，最大限度減少對原有自然景觀的破壞，同時在建筑設(shè)施周圍科學(xué)種植草皮和灌木，為礦區(qū)居民提供觀賞和休閑的場地。

3.3道路景觀設(shè)計(jì)

道路是密切連接各個景觀的主要途徑，具有指引觀光、引導(dǎo)人流、組織交通的作用。由于礦區(qū)景觀設(shè)計(jì)以交通網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以道路為骨架，因此道路在景觀設(shè)計(jì)中有重要作用。道路景觀設(shè)計(jì)應(yīng)遵循地形特點(diǎn)，針對采煤沉陷區(qū)治理方式的差異，因地制宜設(shè)計(jì)道路類型，使游客可以隨著道路感受到不同的觀賞體驗(yàn)。

4結(jié)語

礦區(qū)生態(tài)治理不僅是單純的土地治理，還需要與采煤沉陷區(qū)的生態(tài)重構(gòu)、礦區(qū)景觀風(fēng)貌建設(shè)、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，礦區(qū)生態(tài)治理的價值不僅體現(xiàn)在生態(tài)層面，還體現(xiàn)在社會經(jīng)濟(jì)層面。通過礦區(qū)生態(tài)治理，將礦區(qū)打造為具有水土保持、集雨蓄洪、保護(hù)生物多樣性、提供休閑游憩場所等多功能的新模式經(jīng)濟(jì)發(fā)展載體。以往的礦區(qū)生態(tài)治理規(guī)劃存在工程技術(shù)、植被類型選擇等背離當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的情況，經(jīng)常出現(xiàn)投入高但生態(tài)修復(fù)水平低的問題，部分礦區(qū)在生態(tài)治理后出現(xiàn)植被過早退化、土地沙化的現(xiàn)象。因此，建議在礦區(qū)生態(tài)治理中引入景觀修復(fù)設(shè)計(jì)，充分考慮礦區(qū)環(huán)境本底條件、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、文化特色等因素，在修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、復(fù)墾土地、控制水土流失的基礎(chǔ)上探索綠色發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境與礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

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［作者簡介］朱衛(wèi)東（1990—），男，山東濟(jì)寧人，工程師，學(xué)士，主要從事生態(tài)治理工作。［收稿日期］2022-06-25

（責(zé)任編輯李佳星）