冷水江市锑矿废弃地植物景观恢复策略

陈晟

摘要：指出了矿业对周边生态环境系统造成了巨大破坏，破坏后的矿业废弃地无法再得到自然的修复，矿区废弃地中的植物群落无法进行正常演替。调查了湖南冷水江市内锑矿区废弃地现状，总结和分析了存在的问题，并针对冷水江市锑矿区废弃地的植物景观恢复提出了相关原则、策略。

关键词：矿区废弃地；植物景观恢复；景观异质性

中图分类号：TU986

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）09000703

1 引言

矿山的开采为工业文明的发展做出了巨大贡献，但也给周边生态环境造成了极大的破坏，包括植物生长缓慢，土壤层的破坏，水土不断流失，遗留的矿山逐渐成为废弃地。冷水江锑矿储存量高达85.9 万t，是我国超大型锑矿。近几年对冷水江市锑矿进行了大量开采，出产量是全球的60%，被称为“世界锑都”。但是在巨大的出产量背后遗留下了很多问题。在开采过程中，对周边生态环境造成严重破坏。开采后矿区被遗弃，大面积荒废的矿区出现水土流失、土地利用率低、生态系统稳定性丧失、植被恢复能力逐渐减弱等问题。本文通过对冷水江矿区废弃地作为研究对象，对其生态恢复策略进行研究（图1）。

图1 现场照片

2 相关概念

2.1 锑矿

锑属亲铜元素，但也有一定的亲氧性，具有两性元素特性。在自然界里，锑主要形成硫化物（如Sb2S3），少数形成氧化物和含硫盐类（如Sb2O3、[SbS3]3-等）。锑矿的用途很多，金属锑最大的用途是与铅和锡制作合金，以及铅酸电池中所用的铅锑合金板。锑与铅和锡制成合金可用来提升焊接材料、子弹及轴承的性能。大部分使用铅的场合都加入数量不等的锑来制成合金。

2.2 锑矿废弃地

锑矿废弃地指的是在人为开采矿石资源后所遗留下来的区域，该区域被开采矿石之后，自然景观风貌较差，土壤结构不稳定，经常出现山体滑坡、水体流失等问题。土壤结构的破坏造成植物再生产能力较低，该地区逐渐演变成荒地。

2.3 植物景观恢复

区域环境自身生态系统遭到破坏，破坏的力度已经超出了系统的自身恢复能力和调节能力，造成整个生态系统逐渐趋向瓦解，对这些区域采用人工干预，通过种植植物的手段来增强生态系统自身恢复能力，促使区域生态系统逐渐趋向稳定的发展。在植物种植的过程当中，同时注重植物景观效果的形成，最后形成具有自然植物景观风貌且稳定发展的生态系统，这一过程称为植物景观恢复。

2.4 景观重塑

景观重塑是指用一系列景观设计的手法对原有场地进行改造、重组和再生，形成具有全新功能和多重含义的景观[1]。矿石开采地的重塑不只是生态系统恢复，应对土地重新利用，赋予新的价值，对采矿废弃地加以改造，形成新的景观形式。

3 现状分析

3.1 基地区位

研究地为湖南省冷水江锡矿山。冷水江市地处湖南省中部，雪峰山北段南麓，资江中游，东与涟源市、南与新邵县、西北与新化县接壤[2]。研究区属亚热带季风性湿润气候，年均气温维持在17 ℃，最高气温为41 ℃，最低气温为-3 ℃，年均降水量达1480 mm。整体年降水量足，气温较温暖，四季分明。

3.2 地形地貌

冷水江市属湘中丘陵区，地形地貌特点为五山二丘二岗一平地，地势呈南北高，中部低不对称的马鞍形。最高海拔为1072 m，最低海拔162 m，地势高差910 m，具有显著的丘陵地区地貌特征。

3.3 植物生长状况

目前，大量采矿废弃地自然植被以草本植物为主，在岩石边缘、矿石凹槽等地方都有大量生长，主要以禾本科为主，有部分菊科，见图2。

在土壤较多、环境较好的地段有少量灌木出现。如：白背叶（Mallotusapelta（Lour）Muell.-Arg）、野鸭椿（Euscaphisjaponica）、小蠟（Ligustrum sinense Lour）、柃木（Eurya japonica Thunb）、苎麻（Boehmeria nivea （L.）Gaudich）、菝葜（Smilax china Linn）、假死柴（Dichotomanthustristaniaecarpa Kurz）、盐肤木（Rhus chinensisMill）、花椒（Zanthoxylumbungeanum Maxim）、小果蔷薇（Rosa cymosaTratt）、山苍子（Litsea Cubeba）、马桑（Coriarianepalensis） 、楤木（Aralia chinensis Linn）。

3.5 研究区现状总结

3.5.1 区域生态系统稳定性破坏

冷水江矿业大量的开采直接影响到植物的生存，大面积植被的破坏，生物多样性随之降低，矿石资源的开采和不合理的矿石垃圾处理方式造成土壤养分的丧失，生物多样性降低后影响到生物间能量流动。不合理的采矿超出了当地生态系统本身的自我修复能力，破坏了原有生态系统的稳定性。

3.5.2 景观效果较差

冷水江采矿基地在废弃之后并没有对基地进行修复措施，开采后的矿区形成多种景观形式，如采矿点、尾矿、堆场、排土场、厂房、道路、水渠、积水坑等，但这些新形成的景观形式并没有合理规划，加上大量裸露的土地和岩石，使得整个景观构造混乱。大多采矿废弃地遗弃后形成荒地。

4 冷水江矿区废弃地植物景观恢复策略

4.1 植物景观恢复的目标

矿区废弃地植物景观恢复有两大目标。①通过对植被的恢复，逐渐恢复在原采矿期间所丧失或减弱的生态系统自身修复能力，从而逐渐修复生态系统的结构和功能，补充生物组成使受损生态系统达到近自然状态[5]。②通过对矿区废弃地开采后出现的景观元素重建，形成新型的特色景观，增加人的参与性，使原本荒废败落的废弃地改变为充满活力的矿区特色景观。

4.2 植物景观恢复的原则

4.2.1 整体论的景观生态学原则

对整体景观的各元素（包括自然的、生物的和文化的） 进行主动安排和协调，研究各景观元素之间的结构和功能关系，以便通过人为的设计和管理，使总体人类生态系统的时空结构、能流物流及信息都达到最佳状态。这意味着不再将单一景观元素作为研究对象，而是把构成景观整体的所有元素都作为研究的变量和目标，通过合理的设计，最终使景观系统结构和功能达到整体优化[6]。

4.2.2 可持续发展原则

在“4R”原则的前提下，即改建、改造、重建和恢复，将采矿废弃地上的各类要素通过合理设计，针对矿区的特色地形地貌进行设计，因地制宜的进行植物设计，形成新的景观格局，最终促使新的生态系统的形成。以恢复矿区生态环境、调和物种平衡为宗旨；以绿化的系统性、生物发展的多样性、植物造景为主题的可持续性为使命，达到平面上的系统性、空间上的层次性、时间上的相关性。

4.2.3 景观异质性原则

在对矿区废弃地进行景观重建时，应该注重景观元素之间的异质性。在人工干预后的矿区形成多种景观形态，通过合理的整理利用，加强景观元素之间的综合性，同时也强调景观的异质性和尺度性。

4.3 植物景观恢复的策略

4.3.1 土地改良

在开采后的矿区大部分土壤层已不适应植物的生长，对受损土地进行整治或恢复是植被恢复和生态系统恢复的基础。通过因地制宜的方式针对不同矿区的土地进行不同程度的改良，使其地块再度具有植被恢复的能力。

4.3.2 植被恢复

在矿区土地具备植物生长的基础时，对基地进行植被恢复。在植被恢复的过程中应该根据演替理论，按照演替进程引入先锋植物。矿区植被恢复中，必须遵照植物生长习性进行合理的设计，采取不同的种植密度，如喜光而速生的植物宜稀一些， 耐阴且初期生长慢的植物宜密一些[7]。在先锋植物的考虑中可以选取现矿区废弃地中长势较好的植物或植物群落。如灌木有白背叶（Mallotusapelta（Lour）Muell-Arg）、野鸭椿（Euscaphisjaponica）、小蜡（Ligustrum sinense Lour）、柃木（Eurya japonica Thunb）、苎麻（Boehmeria nivea （L.）Gaudich）、菝葜（Smilax china Linn）等，也可以选取禾本科草本植物等。

4.3.3 植物景观规划

在对矿区进行植物恢复后，区域土壤基本稳固，基本无裸露地时，可以对矿区进行植物景观规划，通过利用植物的色彩、形态、层次、季相等来表现不同的植物景观。在矿区植物景观规划中应该充分利用开采后矿区的地形地貌特征，以形成具体矿区特色的植物景观。

4.3.4 独特的景观空间设计

每一个开采后的矿区都拥有这独特的地形地貌，无法被其他景区所效法。所以在矿区景观恢复当中应该充分考虑矿区环境的肌理，对原构成要素进行改造，因地制宜引入自然景观和人文景观，营造出个性化的矿区景观空间。

5 结语

锑矿废弃地中的问题根本在于土壤重金属含量过高，所以在植物景观恢复中，首先问题也是核心问题就是解决植物生长环境的问题，充分考虑植物的演替进程，通过人工干预尽快恢复过程。在植被恢复解决的基础逐一考虑植物景观的規划和景观空间的重建。在恢复生态系统的基础上，通过植物景观规划增加矿区人的可参与性，使得原破坏的废弃地能成为人类活动、休憩、娱乐的场所，通过将矿区进行景观改造后形成生态环境保护的展示窗口。在中国采矿废弃地日益增加的背景下，对其废弃地利用的研究具有着非常重要的意义。

参考文献：

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[4]童方平，徐艳平，龙应忠.冷水江锑矿区重金属污染林地土壤环境质量评价[J].中国农学通报，2008，24（12）：179～183.

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