废弃矿区景观重塑探讨——以海口磷矿为例

刘　乐，杨冰清

(阜阳师范学院 信息工程学院，安徽 阜阳　236041)

废弃矿区景观重塑探讨
——以海口磷矿为例

刘乐，杨冰清

(阜阳师范学院 信息工程学院，安徽 阜阳236041)

摘要:矿产资源的开发利用形成了大量废弃矿区，严重破坏了矿山生态环境。我国矿山企业虽做了很多的恢复治理工作，但成效都不十分明显。对废弃矿区景观重塑问题进行研究，帮助企业走出这一困境已经势在必行。以云南昆明海口磷矿的废弃矿区为例，在景观生态学的相关理论的基础上对废弃矿区景观重塑展开探讨，对景观生态进行重新规划设计。对我国各类矿山废弃矿区的生态恢复及景观设计具有一定的参考价值。

关键词:废弃矿区；景观重塑；磷矿

1废弃矿区研究现状分析

1.1国外研究现状

早在上个世纪，所有工业国家在治理废弃地的研究和开发方面，取得积极的效果。近年来，特别是在美国的某些岛、加拿大、澳大利亚和欧洲国家，在关闭矿山和土地的恢复方面做了大量的工作，英国和日本已经开始并不断发展和进步的研究，这些国家都在多个领域对废弃矿区治理和生态环境修复上取得成绩。

美国对废弃矿区处理一直处在世界的前端。从二十世纪就开始，在废弃矿区生态修复方面，美国的方法法被称为“师法自然生态修复法”[1]。修复中涉及的环境设计、景观设计都尽量与周边模拟的自然地理环境相协调，坡面保持长期稳定，最大程度的保持土壤和储水，为当地的微生物、植物和动物提供一个天然的环境[2]。没有额外的水和土的边坡，保持无径流，排水沟和蜿蜒的连续槽盆，雨水渗透和积累。整个修复后的生态系统可以自我不断的完善。

1.2国内研究现状

目前，我国的矿山复垦率仅为10%，远远低于多数发达国家50%以上的土地复垦率，我国在治理废弃矿区的采取相对简单的方式，并在相互模仿迹象：一般选择转向农业，林业，畜牧业，造成资源枯竭矿区失去优势。再加上许多复垦土地生产力仍然很低、土壤条件较差，盐碱化严重、甚至出现复垦好的土地无法转让或再次抛荒的现象。这是由于矿山缺乏系统性和一些长远的规划设计，特别是缺乏关闭矿山之后的规划研究。

2废弃矿区景观重塑理论分析

2.1废弃矿区特征

废弃矿区指的是因矿山开采而被破坏或占用的，不经过环境治理不能再次投入使用的土地，包括排土场、采空区等[3]。从景观生态学的角度来看，废弃矿区是被人类以获取资源为目的而剧烈干扰下的一种特殊景观类型。废弃矿区具有较强的景观异质性、稳定性较差，严重影响了其生态过程的发展[4]。废弃矿区对周边环境影响也较大，大气、水环境遭到严重破坏，生物栖息生境被毁灭，生物多样性降低，各类地质灾害频繁出现。

2.2资源再利用理论

资源再利用是对本来已经废弃的资源进行回收，经改造后再次投入使用的过程[5]。废弃矿区再利用的方式受众多因素影响，如国家历史、经济状况、人文背景、地域特征、矿区环境和企业特点等，但综合来看，废弃矿区开发后主要被用作城市公共设施、房地产、休闲旅游区、工业区、仓储用地等。

2.3生态恢复理论

废弃矿区生态恢复理论涉及生态学、土壤科学、环境科学、地质学、林业科学、毒理学、地理学和美学多个学科，理论研究的指导思想中包涵可持续发展理论、景观构造理论、土地复垦和生态演替理论、生态重建理论等，主要的技术研究工作包括土壤改良、植被恢复、土壤动物的恢复及微生物恢复[6]。

3昆明市海口磷矿废弃区景观重塑分析

3.1基本概况

3.1.1矿区自然概况

云南省目前是全国磷矿资源储量最多的省份，昆明市是云南最大的磷矿生产基地，昆明市海口磷矿建于1966年，位于云南省昆明市西山区海口镇境内(图1)，隶属云南磷化集团有限公司。与安宁市、晋宁县接壤。海口矿区海拔高度为2100～2400 m，自然植被以中亚热带植被为主，矿区区域内现存少量云南松、华山松、旱冬瓜等次生森林植被，目前以华山松为主的针、阔叶交林是相对生长较好的植被。

图1　昆明海口磷矿地质平面图

3.1.2矿区开采概况

主要生产符合品位要求的磷矿石，开采方式为露天开采，基本生产工艺过程为爆破—剥离—采矿—运输。经过四十多年的开采，矿区内形成了大量面积较大、场地较集中的废弃矿区，致使矿区生态环境遭到严重破坏。

3.2海口磷矿废弃区现状

海口磷矿的主要污染物有：大气污染物(粉尘)、噪声、固体废弃物(表土及废石)、水环境污染物(生产废水、生活废水)等，对周围的生态环境造成了较大影响。废弃矿区里大量的矸石、废矿经长期风化、侵蚀后，会渗出含有金属盐类、硫化物等有害物质的废水，废水渗入地下，污染地下水资源，流入地表水，污染矿山周边的地表水系，打破了地下水和地表水的均衡系统，严重影响矿区水环境。废弃矿区大气环境污染的主要原因是尾矿和表面的灰尘。裸露的废石及尾矿细粒经大风吹起，四处飘扬。特别是在干旱季节，整个矿山都被灰尘笼罩，严重污染了矿山的大气环境，威胁着人类的身体健康。挖掘需要剥离表土上的岩石，这个过程会破坏原有的山体景观和植被，打破原有的生态平衡，造成地面塌陷、开裂，引发崩塌、滑坡等地质灾害事故，土壤侵蚀，土壤退化，植物和动物的栖息地造成严重破坏。(图2)

3.3海口磷矿废弃区现存问题

目前，海口磷矿废弃矿区存在以下几个方面的问题：

(1)海口磷矿已对废弃矿区开展了一系列的治理工作，矿区已基本恢复了绿色，但未得到充分利用，土地基本被闲置，没有任何功能和使用价值。

(2)废弃矿区种植的林木和草籽经济利用价值较低，毫无后期效益可言，企业呈现一味投入的局面，治理成本较高。

(3)缺乏整体规划和具体的景观规划设计，没有突出地域、人文特色。

图2　废弃的矿坑

(4)废弃矿区虽已呈现绿色，但种植的林木生长周期较长，无法在短期内实现恢复生态的目的。海口磷矿在治理废弃矿区的过程中将景观设计问题纳入了治理范畴，如种植林木时讲究错落有致，因地制宜；播撒草籽时注意与林木和周边环境的协调问题。在小片区内形成了一定的景观，但在大范围看来则缺乏统一规划和相互协调性。

3.4海口磷矿废弃区景观重塑

3.4.1废弃矿区景观规划原则

针对海口磷矿废弃矿区现状及存在的问题，从景观生态学的角度出发，以自然优先原则、因地制宜原则、持续性原则、异样性与多样性原则、综合性为设计原则。根据矿区现状，结合矿区自然条件、土地利用与环境整治要求，科学合理明确景观重塑技术方法，从社会、经济、环境、文化四个方面对海口磷矿的废弃矿区进行整体规划、设计，在原有植被和已完成生态恢复工作的基础上，合理利用废弃地，矿区景观重塑结合自然造景，充分改善矿区生态地质环境。将废弃矿区开发成一个集休闲娱乐、果蔬种植、企业人文、节能减排为一体的农业生态园。

3.4.2废弃矿区景观总体规划思想

根据创建和谐发展的社会环境的理念，在对采矿废弃地生态恢复的基础上进行景观设计，结合海口磷矿位于昆明市近郊的地理位置特点，对矿业元素(采空区、排土场、废石、废土等)改造、美化、整合，将面积较大、场地较为平整的采空区修复，重新组合，重新设计，充分体现其休闲娱乐的功能。修建人工湖，饲养各种鱼类，供人们享受垂钓的乐趣，也给矿山增添一份沁凉；配备提供餐饮服务的农家乐，生态蔬菜、自养家禽；场地充裕的地方还可搭建户外或户内运动场(如羽毛球馆、篮球场等)，供当地居民运动健身。将废弃矿区改造成可以休闲娱乐的农业生态园，使废弃资源得到充分利用的同时，给人们提供了一个可以进行情感交流和休闲、娱乐的场所。(图3、4)

图3　景观改造效果图

图4　农业生态园娱乐区效果图

3.4.3废弃矿区景观重塑措施

(1)矿区岩质边坡景观绿化设计

废弃矿区以岩质边坡为主，破坏比较严重的边坡，其地表土层往往处在不断移动的状态，绿色植物无法很好的在上面生长。只有当表面土层移动缓慢或处于停止状态时，植物才能生长。所以，对缺乏表土层的岩石坡面提供植物生在所需的土壤层，为植物生长提供便利条件。通过人工干预的途径，促进矿区植物群落的恢复。

(2)矿区绿化植物选择和运用

废弃矿区矿山、路破，避免采用单一的草本绿化，灌木自身根系比较发达，能深入到岩层风化裂隙中，因此，废弃矿区绿化植物结合草本与灌木相结合的原则。应采用草、灌木群落型，草本植物中辅以适合本地区生长的深根型灌木。在选择植物种类时，尽量让植物的发芽时间尽量接近，避免植物因为发芽缓慢，无法吸收阳光，不能进行光合作用而死亡。

为了能够遮挡废弃矿区中裸露出的岩石，可以采用双排品字形种植臭椿、柳树、元宝枫等高大乔木；在植被破坏不严重的山坡和地势较高的平台上，可以种植側柏、黄栌；在植被破坏较为严重的区域，可以种植适应性强的側柏、黄栌、元宝枫、国槐等。地势低洼的区域，可以根据土层具体情况，以组团方式种植油松，让景观效果更加明显。

(3)建立具有果蔬种植功能的农业生态园

为了创建可持续的经济环境，在海口磷矿废弃矿区再利用上充分利用土地资源，将废弃矿区设计成为具有果蔬种植功能的农业生态园。改变原有的绿化模式，种植适宜当地气候特点的水果、蔬菜及经济林木，复垦绿化的同时，逐步改善土质，恢复土地功能，实现经济收益，真正达到废弃矿区再利用的目的。种植果蔬和经济林木的品种应选择易于存活，能明显改善土壤，且能适应海口矿山气候环境特点的品种，以利于种植和管护，后期收益也较为明显。定期或不定期对种植的果蔬及土壤进行检测，以保证矿山开采没有给果蔬种植带来较大影响，也有利于监测土壤改善情况。种植和管护工作可交由矿山周边农村的农民来完成，收获的果蔬也可交由他们进行贩卖，充分利用他们熟知当地农业种植方法的优势。具有果蔬种植功能的农业生态园将废弃矿区转变为农业种植区，给企业带来了明显的经济收益；聘请周边农村农民进行管护，解决了农村剩余劳动力的就业问题，社会效益明显；更为重要的是，农业生态园为企业和地方搭建了一座联系的桥梁，促进了和谐的“企地”关系，为矿山企业发展创建了可持续的经济环境。

(4)充分挖掘矿山历史，展示企业人文文化

在对废弃矿区景观重塑规划时应注重对矿山历史、企业人文进行保护与传承。由废弃矿区重新设计而形成的农业生态园，除具有一般农业生态园可以休闲、娱乐、餐饮等固有功能以外，更应具有能体现矿山历史、企业人文的特点[7]。

(5)充分利用现有资源，节能减排，坚持可持续发展方针

对海口磷矿矿废弃矿区景观重塑规划时还应注意节约利用现有资源，降低各类资源消耗，尽可能挖掘已有资源的潜力，利用现有条件打造景观。以可持续发展的理论为基础，对自然环境实现系统的整体紧凑设计，提高土地利用率、减少物质损耗、减少污染物产生及排放量，实现资源的重复利用。例如：修建的人工湖可回用经处理后符合使用要求的生产废水或生活废水，回用的湖水还可用于园区内绿化、洒水降尘等，减少新鲜水的消耗，降低生产和生活废水排放量，创建节约利用的自然环境。

4结语

以云南昆明市海口磷矿废矿区为例，在运用景观生态学相关理论的基础上对废弃矿区景观重塑展开探讨。明确了该废弃矿区景观重塑的主要措施，并且进一步筛选出矿区景观重塑的植物种类，制定出景观重塑的技术方案，通过对废弃矿山的综合治理及景观重塑，能够改善大部分地区的生态地质环境，使破损山体和废弃区重新焕发绿色生机。以可持续发展理论、景观设计理论和生态设计理论为依据；低碳环保和可持续发展成为现代社会的发展目标，使废弃矿区景观重新回归到大自然中。

参考文献：

[1]彭凤．矿山废弃地景观修复与再造的研究[D]．武汉：华中农业大学，2008．

[2]李永庚，蒋高明．矿山废弃地生态重建研究进展[J]．生态学报，2004，24(1)：95-100．

[3]李赟．可持续发展观在环境艺术设计中的应用研究[J]．考试周刊，2012(30)：33-34．

[4]肖笃宁．景观生态学——理论与应用[M]．北京：中国林业出版社，1992．

[5]刘海龙．采矿废弃地的生态恢复与可持续景观设计[J]．生态学报，2004，24(2)：323-329．

[6]李汀蕾．城市采石废弃地再利用建设方式与设计策略研究[D]．大连：大连理工大学，2013．

[7]牛海亮，王强，姜艳丰，等．国内外采矿废弃地生态恢复研究进展[J]．内蒙古环境科学，2007，19(3)：62-64．

Remodeling abandoned mining landscape

——Taking Haikou phosphorite as a precedent

LIU Yue, YANG Bing-qing

(SchoolofInformationEngineering，FuyangTeachersCollege,FuyangAnhui236041,China)

Abstract:The development and utilization of mineral resources formed a large number of abandoned mining area. Mine ecological environment was severely damaged. To help enterprises get out of this predicament is imperative. Taking the abandoned mining area in Kunming Haikou Phosphate as an example, replanning and designning landscape ecology has certain reference value for ecological recovery of various abandoned mines in china.

Key words:abandoned mining area; landscape remodeling; phosphorite

作者简介：刘乐(1983-)，男，讲师。研究方向：环境艺术。

基金项目：阜阳师院信息工程学院媒体与设计研究中心校级委托专项课题(2014MTYSJ06)资助。

收稿日期：2014-12-18

中图分类号:TU986

文献标识码:A

文章编号：1004-4329(2015)02-055-04