矿区废弃地植被恢复技术与实践

摘 要：根据立地条件和地形地貌把项目区分为3个区域，包括开采坡面、开采平台及矿区周边植被破坏区。通过人工植被恢复措施，对3个区域选择不同的植被恢复技术模式分析可知：在矿区生态景观重建中，将乔、灌、草、藤多层配置结合起来进行恢复的效果要比单一种或少数几个种的效果好。施工过程是否规范、植物种类选择是否适宜、后期养护管理是否到位等因素都是影响矿区废弃地植被恢复的重要因素。

关键词：矿区；廢弃地；采石场；植被恢复

中图分类号：S71 文献标志码：A

1 项目区概况

该项目位于四平市铁东区山门镇。四平市地处东北松辽平原腹地，是吉林省的南大门，东接长白山余脉，西邻内蒙古科尔沁草原。四平属于中温带湿润季风气候区。主要特点是大陆性气候明显，四季分明，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季温和凉爽，冬季漫长寒冷。全市年平均气温4 ℃～6 ℃，无霜期一般为120～150天，年平均降水量600 mm左右。项目区周围土地利用类型为天然林带、道路、农田、工况用地等。矿区以及周边土地沙砾化比较严重，由于原生植被很少且多为草本，植被的覆盖度很低。

项目现场主要分3个区域，包括开采坡面、开采平台及矿区周边植被破坏区。区域一为采石场的开采坡面，包括高陡边坡和缓坡。其中高陡边坡坡度较大，岩面由于爆破作业留有大量裂痕，但是岩性坚硬、深层稳定，岩面无残留土壤；缓坡部分坡度在35°左右，大部分缓坡区域也没有供植被生长的基质。区域二为采石作业形成的开采平台，开采平台组成主要是碎石和少量剥离表土，渣体内含土量偏少，植被自然恢复不易。区域三为矿区周边植被破坏区，该区域植被稀疏，土壤贫瘠，生态系统破碎，与周边其他植被良好区域形成明显的景观差异。

2 植被恢复技术模式

根据项目区自然环境特征及废弃采石场的具体特点，因地制宜地采用综合治理的方式对矿区进行植被恢复。工程措施上针对高陡边坡、缓坡、平台及周边环境的差异选择不同的治理措施，通过削坡处理、边坡加固和整地客土等工程对矿区的边坡及平台进行种植前的治理；生物措施上根据适地适树的原则，选择不同的乡土树种作为先锋植物种来改善矿区的植物生长环境，选择适宜矿区生长的乔木、灌木、草本、藤本对整个矿区进行植被恢复。通过工程措施和生物措施的结合，对整个矿区进行综合治理以达到植被恢复的目的，最终形成多样稳定的植物群落和较好的生态景观效果。

2.1 区域一：采石场开采坡面

2.1.1 高陡边坡

选用挂网客土喷播模式：由于采石场开采陡坡坡体稳定性差，坡度约为60 °，坡面较短，土层较薄，土壤多由粗骨性物质组成，针对上述陡坡的立地条件，选用挂网客土喷播模式。该模式主要是针对因矿山开采形成的裸露岩石坡面的治理。在保证陡坡安全的前提下，首先对边坡进行清理，清除坡面碎石、浮石、危岩。第二步利用锚杆或锚索进行固坡和挂网，边坡网与网之间进行重叠搭接利用U型钉或铁丝固定。第三步采用喷播机，将混合后的植被恢复基材（有机质+黏合剂+保水剂+微量肥+混合种子）通过专业施工机械喷射到坡面的坑洼和岩缝处，直至坑洼和岩缝填满。最后对喷播后的坡面进行养护管理，通过遮盖无纺布和喷水的措施促进灌草种子发芽。高陡边坡选用紫穗槐和草籽等植物进行植被恢复。

2.1.2 缓坡

选择生态植被毯模式：对岩面缺土并且高度不高，坡度约为35 °这种矿山开采遗留的边坡采用生态植被毯的方式实现植被恢复。该方法主要是利用稻草、麦秸等原料制成生态植被毯，在其载体层添加乔灌草植物种子、保水剂和营养土等基质材料，通过载体与坡面的结合，以达到植被恢复的效果。在施工前，对坡面进行整理，清理不稳定的岩石，根据实际情况在坡顶设置截水沟，在坡面设置排水沟，基础工作完成后，进行生态植被毯的铺设，根据需要可采用3层和5层结构，植被毯与坡面利用U型钉或者木桩进行固定，植被毯之间进行重叠搭接，搭接宽度为0.1 m。缓坡选用紫穗槐、胡枝子、紫花苜蓿等植物进行植被恢复。

2.1.3 坡脚

选择垂直绿化遮挡模式：由于坡脚具有一定的不稳定性，采用修建浆砌石挡土墙的方式对坡脚进行工程防护，防止渣体外泄，并且通过在挡墙内栽植高大乔木及爬藤植物对边坡进行遮挡及垂直绿化。施工时先在坡脚处修筑挡土墙，在挡土墙后进行填土，栽植速生高大乔木，利用高大乔木遮挡裸露坡面，同时为耐荫的爬藤植物提供良好的生态环境。速生树种选择杨树和柳树。爬藤植物选择五叶地锦。

2.2 区域二：采石场开采平台

选择穴状客土植物种植模式：矿山开采形成3 m～4 m的平台和马道，平台地势平稳，土石混合，土层较薄，由于矿区土源紧缺，因此在开采平台上采用穴状整地客土方式进行植被恢复。采用穴状整地客土方式施工前对平台进行平整清理，条件允许的场地形成反坡以利于坡面的水土保持。在清理完的平台上利用矿山开采剥离的表土对整个平台进行覆土绿化。种植穴的规格为0.3 m×0.3 m×0.3 m，株行距为1 m×1 m。平台选择落叶松、刺槐、紫穗槐等进行植被恢复。

2.3 区域三：矿区周边植被破坏区

选择原生植物造林模式：对于矿区周边被破坏区域，本着适地适树的原则，选用当地的乡土树种，对周边破坏区域进行植被恢复和景观再造。由于矿区周边植被破坏区域质地条件较好，有开采剥离的原生表土，因此对该区域只需要选择合适的植物群落进行合理的乔灌草配置就可通过人工和自然的力量对其进行生态修复。施工前对场地进行平整，之后挖种植穴，穴的规格为0.5 m×0.5 m×0.5 m，株行距为2 m×2 m。施工完对项目区的植被进行浇水、施肥及病虫害的养护。此区域选择乔木为刺槐、蒙古栎；选择灌木为沙棘、丁香；选择草种为紫花苜蓿。

3 项目分析

矿山废弃地植被恢复工作作为一种特殊的植被恢复工程，与其他地形的植被恢复工作不同，在对矿区植被恢复进行评价时主要的评价标准就是项目立地条件的适宜度及工程设计指标的完成程度。在矿山植被恢复工作中，针对矿山场地存在不同地形因素和环境因素，对地质环境进行整治，恢复植被选择，客观上实现了矿山植被恢复工作的主要目标。该项目通过2年的植物种植及养护过程来分析不同模式下不同废弃地区域的植被生长状态。在所有的区域植物种类选择上都选择当地的乡土树种，以避免植物种类选择的失误导致项目区植物成活率低的现象。通过项目区2年的植物种植及养护，对不同区域的矿区废弃地植被恢复情况分析见表1。

由表1可以看出在矿区植被恢复过程中，每个区域的立地条件不同、选择的植被恢复方法不同、种植模式不同、植物种类不同，体现出的平均成活率会不同，最终所达到的生态效益和景观效果相应的也会不同。现对各区域成活率情况及景观效果进行相关分析，拟定出4个主要因素：地形地貌、水土养护、种植模式及植物选择对各个项目区分别进行评价，具体情况见表2。

分析各个区域成活率情况可知地形地貌、水土养护、种植模式、植物选择等各个因素对植被恢复成活率都有影响，可能是一种因素影响，也可能是多种因素综合影响，但总体可知地形地貌平坦，水土丰厚，通过乔灌草混合种植模式，选择适应场地的原生乡土树种和植物群落，这样的立地条件和植物种植模式会大大提高植物的种植成活率，也会大大增加场地的生态景观效果。通过工程措施条件进行植被恢复的工程，有很多限制因素，比如工程施工过程中是否规范、苗木种子本身的成活率是否合格、后期养护管理是否到位都可能直接影响矿区废弃地植被的成活率。

4 项目结论

矿区废弃地生态修复或重建是一项长期持久的工程，在保证矿区安全的前提下，矿区生态修复将会成为整个矿山开采过程中和开采后的重点和难点。因此通过实施矿山地质灾害治理、矿区有毒有害物质处理、土壤基质改良、植被恢复等一系列措施，经过人工修复和自然生态修复的结合，使被破坏的矿区生态系统得以重建，最终形成一个稳定健康的矿区生态系统。

根据“适地适树原则”和“多样化原则”对矿区进行植被恢复和生态治理。根据植物群落学原理，物种多样性是生态系统稳定的基础。因此，在矿区生态景观重建中，使用混合种，特别是将乔、灌、草、藤多层配置结合起来进行恢复的效果要比单一种或少数几个种的效果好。此外通过工程措施对矿山进行植被恢复时，应该根据不同的立地条件选择不同的植被恢复模式，施工过程是否规范、植物种类选择是否适宜、后期养护管理是否到位等因素都是影响矿区废弃地植被恢复的重要因素。

参考文献

[1]杨辉，于冰沁.阜新市高德东山矿山废弃地规划方案[J].环境与可持续发展，2015，40（4）：81-182.

[2]杨辉，王璐.矿区生态修复理论初探[J].国土资源，2015（7）：48-49.