黄河流域矿区景观修复设计研究

朱卫东 程红刚 岳本江 赵小林 张国财

［关键词］矿区；采煤沉陷区；生态治理规划；景观修复设计；黄河流域

［摘要］黄河流域矿产资源丰富，煤炭储量占全国的50%以上，是我国重要的能源、化工基地。然而煤炭开采形成大面积采煤沉陷区，导致生态系统退化、水土流失、支流水质污染问题突出，这些不利因素严重破坏了矿区的生态环境与景观风貌，制约了经济社会可持续发展。针对这一突出问题，在矿区生态治理规划中引入景观修复设计，探索矿区景观修复设计原则、矿区景观结构类型、矿区景观修复设计总体策略等，以期为矿区生态治理高质量发展提供新思路，推动黄河流域生态保护和高质量发展。

［中图分类号］X171.4;TU984.18［文献标识码］C［文章编号］1000－0941（2023）01－0054－03

因采矿活动造成的矿区地面塌陷和裂缝、滑坡、地表植被损毁、地貌景观破坏等在不同程度上破坏了矿区的生态系统平衡和景观风貌，危及矿区生态安全，矿区生态环境问题成为制约区域经济发展的重要因素［1］。矿区景观修复设计是解决矿区生态环境问题的关键措施，其目标是修复矿区生态环境，使之与周围景观相适应，将人为扰动和破坏的区域重新构建成与矿区自然环境相协调的生态系统［2］。

黄河流域矿产资源丰富，尤其是煤炭储量占全国的50%以上，是我国重要的能源、化工基地。然而随着煤炭产业的发展，流域内形成了大面积的采空区，致使大量的土地沉陷，煤矸石、粉煤灰等废弃物的堆积占用了大量土地，尾矿库与粉尘严重污染了流域环境，加之流域局部生态环境的脆弱性，导致生态系统退化、水土流失、支流水质污染问题突出，严重破坏了矿区生态环境和景观风貌，制约了经济社会可持续发展。

针对黄河流域矿区生态环境问题，要以“生态优先，绿色发展”为基本原则，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，加强矿区生态环境保护治理与推进能源革命、推行绿色生产方式、推动经济转型绿色发展相结合，打造绿色矿山建设典型示范，充分发挥景观修复设计在矿区生态治理规划中的重要作用［3］。本研究通过在矿区生态治理规划中加入景观策略，探讨矿区景观修复设计原则、景观结构类型、景观修复设计总体策略等，实现矿区生态环境的全面保护治理，以期为矿区生态治理规划高质量发展提供新思路，推动落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略。

1矿区景观修复设计原则

基于优化采煤沉陷区景观空间结构与功能、实现矿区生态环境稳定和区域环境协调的目标，矿区景观修复设计规划应遵循以下原则：①整体性原则。景观修复设计时应按照矿区所在的整个区域进行总体考虑，实现矿区内部的景觀结构与功能整体优化、矿区与所在区域的景观结构与功能相协调。②异质性原则。景观修复设计时要考虑矿区及其所在区域景观环境中的斑块、廊道和基质的有机集合，包括道路、水渠等廊道和耕地、鱼塘、林地等斑块，此外要把矿区作为区域景观环境中的一个斑块去考虑其生态环境价值。③多样性原则。矿区生态治理的目标是构建稳定的生态系统，矿区景观多样性包括斑块多样性、类型多样性、结构多样性等。④适宜性原则。矿区景观包括水域、陆地、山体等多种景观类型，不同景观类型具有不同的特点和价值，矿区景观修复设计应符合各种景观类型的特点，因地制宜采取不同设计方案。⑤可持续性原则。采矿活动属于资源利用的不可持续性活动，矿区景观修复设计要立足于矿区资源的循环利用和可持续性发展。⑥综合性原则。矿区生态环境重建规划要基于多学科知识，包括生态学、土壤学、造林学、地理学、景观规划设计、土地规划学、水文与水资源学等，依据矿区及区域景观结构特征、社会经济条件、社会发展需求等对矿区景观进行有计划、有目标的调整。

2矿区景观结构类型

2.1农林景观结构类型

农林景观结构类型是以农田和植被为主体的景观结构类型，用于精准修复采煤沉陷区的破坏土地，解决耕地稀少和水土流失问题［4］，具有较高的经济效益和生态效益。例如武家塔露天煤矿坚持资源开发利用与环境保护相结合的发展模式，积极开展采煤沉陷区和土地压占区的景观修复工作，采用生土熟化技术和添加微生物菌肥等手段丰富土壤生物群落，提高土壤碱解氮、速效磷钾等养分含量，种植适应当地环境、抗旱能力强、可吸收粉尘的沙地樟子松、油松、沙棘、文冠果、枸杞、火炬树、紫花苜蓿等植被，并建立绿色有机蔬菜种植基地、经济作物育苗基地，种植碳汇经济林，形成乔灌草相结合、具有水源涵养和防风固沙作用、立体植物群落与种植产业协调发展的农林循环经济体系［5］。

2.2水域景观结构类型

当地下水埋深较浅时，采煤沉陷区易形成积水，此部分区域难以用作农业和林业发展。这类采煤沉陷区可通过低洼处蓄水、栽植水生植物等措施，打造一个可以改善局部小气候的微生态湿地，而高处区域可以进行表土回填用于建造高标准农田。通过充分利用沉陷土地和复垦土地，形成“农田-林地-湿地”立体结构，丰富生态系统多样性。例如内蒙古蒙泰满来梁煤业有限公司的满来梁煤矿通过修建矿山湿地公园，复垦采煤沉陷区土地，种植适应当地环境、抗旱能力强、可吸收粉尘的沙地樟子松、油松、文冠果、枸杞、火炬树、小香蒲、慈姑等，践行“绿水青山就是金山银山”理念，打造了“天蓝、水清、山绿、景美”的绿色矿山。

2.3风景园林式景观结构类型

针对采煤沉陷区原有生态系统质量低、结构不完整，且遭受严重的景观破坏等特点，在修复采煤沉陷区破坏土地的同时，要结合区域环境特点和文化底蕴，打造兼具生态价值和观赏价值的风景园林式生态景观。这类景观结构要综合考虑煤矸石山和沉陷区的积水区域，进行景观多样性设计，在美化矿区环境的同时创造观赏价值，为发展矿区生态旅游奠定基础［6］。例如神华能源公司的哈儿乌素煤矿在进行矿区煤矸石山绿化的同时，结合矿区地质结构和环境特点，种植生长迅速、根系发达、具有较强固土护坡能力的披碱草、沙棘、柠条等，建设道路、园林小品等配套设施，打造可供观赏、休闲、娱乐的园林景观设施，为矿区旅游业发展建立了基础，构建了矿与地、人与自然和谐发展的矿业经济新格局［7］。

3矿区景观修复设计总体策略

3.1地表景观设计

煤矿开采不可避免地会产生废弃碎石和矿渣，矿区景观修复设计应尊重矿区原地貌特点，通过清除碎石矿渣、修复破坏土地、保留特色地表痕迹等方式，将其改造为矿区特色景观［8］。地表景观设计通常有两种方式：一是保留矿区特色地表痕迹，通过景观设计将其打造为景观遗迹，基于矿区特点打造相关主题公园；二是对矿区特色地表痕迹进行合理艺术加工，通过美化设计加强观赏效果。

3.2植物景观设计

针对矿区不同分区特点合理设计植被类型和数量，依据道路节点和路径分布整体布局空间植物，可营造出最佳的观赏效果，发挥植被调节视野范围的功能。植物景观设计类型可分为密林型、疏林型、地被型和群落型，其特征见表1。

用于植物景观设计的植被应具有防风固沙的特点，适宜矿区生长环境的主要植被类型及特点见表2。应遵循矿區环境、地形、路径等条件合理配置，设计有明显层次感的植物景观，最大限度减少对原有自然景观的破坏，同时在建筑设施周围科学种植草皮和灌木，为矿区居民提供观赏和休闲的场地。

3.3道路景观设计

道路是密切连接各个景观的主要途径，具有指引观光、引导人流、组织交通的作用。由于矿区景观设计以交通网络为基础、以道路为骨架，因此道路在景观设计中有重要作用。道路景观设计应遵循地形特点，针对采煤沉陷区治理方式的差异，因地制宜设计道路类型，使游客可以随着道路感受到不同的观赏体验。

4结语

矿区生态治理不仅是单纯的土地治理，还需要与采煤沉陷区的生态重构、矿区景观风貌建设、矿区经济可持续发展相结合，矿区生态治理的价值不仅体现在生态层面，还体现在社会经济层面。通过矿区生态治理，将矿区打造为具有水土保持、集雨蓄洪、保护生物多样性、提供休闲游憩场所等多功能的新模式经济发展载体。以往的矿区生态治理规划存在工程技术、植被类型选择等背离当地环境条件的情况，经常出现投入高但生态修复水平低的问题，部分矿区在生态治理后出现植被过早退化、土地沙化的现象。因此，建议在矿区生态治理中引入景观修复设计，充分考虑矿区环境本底条件、社会经济发展水平、文化特色等因素，在修复生态系统结构、复垦土地、控制水土流失的基础上探索绿色发展道路，实现矿区生态环境与矿业经济的绿色可持续发展。

［参考文献］

［1］郭颖良.生态清洁小流域水土保持综合治理对策分析［J］.科技创新与应用，2020（4）：129-130.

［2］赵晓林，程红刚，岳本江，等.矿山生态修复的研究热点和主流操作方式［J］.中国水土保持，2021（6）：46-48.

［3］常小燕，李新举，李西灿，等.矿区土地利用生态风险的时空异质性［J］.生态学报，2019，39（9）：3075-3088.

［4］燕玲玲，高秉丽，徐彩仙，等.半干旱黄土丘陵区县域社会生态系统脆弱性时空变化及其影响因素：以定西市安定区为例［J］.水土保持研究，2020，27（5）：373-380，388.

［5］程红刚，岳本江，朱卫东，等.沙棘在伊金霍洛旗矿区农林复合生态系统中的应用［J］.中国水土保持，2021（5）：30-32.

［6］李继军，田增刚，高开通，等.平邑县生态清洁小流域建设的优势和发展对策［J］.中国水土保持，2020（3）：24-26.

［7］程建敏，李沛，徐天文.临洪小流域（湿地）水土流失综合治理措施设计研究［J］.中国水土保持，2020（3）：27-29.

［8］金福娇.海城市小流域坡耕地水土流失综合治理必要性分析［J］.陕西水利，2020（4）：96-97.

［作者简介］朱卫东（1990—），男，山东济宁人，工程师，学士，主要从事生态治理工作。［收稿日期］2022-06-25

（责任编辑李佳星）