桂西地区高陡岩质采场边坡生态修复模式探讨

2024-05-20陆宗银

南方自然资源 2024年2期

◎黄南，陆宗银

为践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念，广西积极开展历史遗留矿山生态修复项目。但广西岩溶发育，历史遗留灰岩矿山规模小、分布广，随着城镇化的推进，不少历史遗留灰岩矿山位于城镇周边、公路边等可视范围内，与周边环境形成强烈反差，严重影响视觉效果，影响生态文明建设。该类矿山多是高陡岩质采场边坡，基岩裸露，黏附性差，保土、保水能力差，复绿难度大。如何治理、修复此类矿山？研究人员对此进行了探索。

一、广西岩溶地区高陡岩质采场边坡产生的原因及其生态修复现状

广西的岩溶地区面积达9.7 万平方千米，约为全区总面积的40%。岩溶地区重要且常见的矿产是石灰岩矿，广西石灰岩矿矿产资源丰富、储量大、用途广泛，是广西目前开发的主要矿产之一。但因各种原因，存在不少的历史遗留高陡岩质采场边坡。

（一）高陡岩质采场边坡产生的原因

高陡岩质采场边坡产生的原因主要有以下3 点：一是过去在开发石灰岩矿过程中，矿山企业普遍存在重开发、轻治理的观念，以粗放的矿产资源开发模式进行矿山开采，未按开采设计预留安全平台，同时开采后的复垦工作未能落实到位。二是当时监管部门对违法开采、无证开采、盗采的打击力度不足。三是因国家政策性关停的部分矿山，缺少资金对已破坏的区域进行复垦、修复；或是矿山无法正常运营、解散，已无法找到责任主体，属于无主矿山。

（二）生态修复现状

2020 年至2022 年期间，研究人员对桂西地区百色市、崇左市的历史遗留矿山进行核查，在对百色市平果市和崇左市扶绥县的历史遗留矿山进行勘查后发现：高陡岩质采场边坡现状普遍呈“一面墙”的形态，边坡高度较高，最高者达100 米。原有地形地貌被严重破坏，受爆破、机械振动的影响，坡面存在浮石、危岩等地质灾害安全隐患。原有地表植被、土壤被破坏殆尽，坡面岩质裸露，没有土壤，基本无植被生长，偶见零星植被位于裂隙中或局部平缓坡积物堆积处。从远处看或通过卫星图像观察坡面，与周边环境形成强烈反差，严重影响视觉效果，尤其是位于城镇周边、公路边的高陡岩质采场边坡。在桂西地区的百色市、崇左市，该类型的历史遗留矿山多达550 座，总损毁土地面积达500 公顷。

平果市隆山矿粉厂岜洪山采石场石灰岩矿，位于平果市城区西北侧，属马头镇那厘社区居委会管辖，距此处约60 米有S52 武平高速经过，与G324 国道相距约1 千米。该矿山因采矿活动共形成3 个采场边坡，其中被破坏最严重的西南向边坡，整体宽约240 米，最高约180 米，上部坡度与岩层倾角基本一致，坡度45°～50°，坡脚受到开挖，坡度65°～80°，整体呈顺向坡，坡向基本等于产状，且坡面局部见断层角砾岩，有小断层经过，岩体胶结情况较好。受以往开采活动的影响，采场边坡表面局部出现变形裂缝，部分地段岩层断面发育卸荷裂隙，卸荷裂隙切割岩体和岩体节理发育造成坡壁破碎。坡面局部地段残留大量浮石，经现场调查与危岩识别发现，边坡发育多处危岩，以成片分布的坡壁表面破碎岩体及浮石为主，在降雨、振动等外力作用下局部容易发生小规模崩落。该边坡形成已有十几年，但坡面仍仅见零星植物，以杂草为主。

（三）目前的生态修复思路、内容及措施

以平果市隆山矿粉厂岜洪山采石场石灰岩矿为例，其生态修复思路是：清除危岩、浮石，局部台阶再造，对台阶进行植被重建，其他部分边坡让其自然恢复。其生态修复内容及措施主要是：利用单绳技术（SRT）人工清除浮石及剥离危岩，部分危岩随台阶再造而被清除，坡面上较破碎的危岩采用主动防护网锚固防护；通过控制爆破进行局部台阶再造，台阶修建封边墙，回填种植土（底部铺一层砾石，利于存水），混合种植当地优势植物（小叶榕、三角梅、爬山虎、狗尾草等）；坡面部分采用渗灌垫+植物纤维网组成助生被栽植。采取这些生态修复措施后，台阶再造区域的生态修复效果良好，但其余自然恢复的高陡岩质采场边坡恢复效果不理想。

二、目前广西岩溶地区高陡岩质采场边坡生态修复的模式

经过多年的探索与实践，广西在岩溶地区高陡岩质采场边坡的生态修复方面有了丰富的经验，形成了比较系统的生态修复模式。目前主流的岩溶地区高陡岩质采场边坡的生态修复模式主要有飘台、种植槽法，挂网客土喷播法和鱼鳞穴法3 种方法。

修复绿化后，后期的养护（补种、施肥、浇水等）同样关键，防止因养护不到位而导致前功尽弃。以上3 种生态修复模式均有成功案例，但总体来说，成本较高，修复效果欠佳。

三、高陡岩质采场边坡生态修复模式再探索

（一）对大自然中高陡岩质边坡生态系统的调查

研究人员在对大自然中的灰岩山进行调查时发现，很多灰岩山高而陡，表土少，但灌木、草类等植物却能生长得很好；有些灰岩山的侧面甚至接近垂直，尤其是一些笔直的孤山，植被虽少，但看起来不显突兀，能与周边环境融合在一起。

研究人员深入调查了解后发现，大自然中的灰岩山虽表面风化严重，溶沟、溶槽发育，但有少量表土位于沟、槽中，有利于保水保土，适合耐旱的植物生长，同时，植物落叶或植物死亡后形成的腐殖质有利于微生物生长，这有助于种子生根发芽，逐步构建形成符合当地地质环境条件的生态系统。研究人员还发现在接近垂直的坡面，几乎没有土，但仍有矮小灌木或草类在裂缝中生长，坡面呈深绿色，除了风化，其表面还有一层青苔的痕迹，由此得到启发：高陡岩质采场边坡的生态修复不需要过多的人工干预，应因地制宜，遵循大自然的规律，仅做少量人工干预引导加速其生态恢复即可。因此，研究人员据此提出一种高陡岩质采场边坡生态修复的新模式，即“坡面缓流槽+见缝插针”综合生态修复模式。

（二）新模式的生态修复思路

该生态修复模式采用坡面缓流槽减缓坡面径流，保持坡面潮湿，促进苔藓植物生长；充分利用坡面裂隙，通过见缝插针的方法人工辅助植被在裂隙中生长。

（三）新模式的生态修复内容及措施

1.坡面缓流槽

高陡岩质采场边坡，尤其是表面光滑的岩面，无法保持水土，导致其自然恢复差，十年二十年后依然鲜见植物。坡面缓流槽是通过减缓坡面径流，使坡面能局部存水，从而保持坡面潮湿，之后应在部分缓流槽充填具有黏性的营养基质和苔藓植物，使坡面逐步复绿，苔藓植物生长起来后，进一步有利于保水保土，以及后期的生态系统的恢复。

2.见缝插针

见缝插针指的是针对坡面的裂缝，人工辅助植被在其中生长。高陡岩质采场边坡坡面一般发育大小、长短不一的小裂缝，深度局部不足0.3 米，大部分是表面裂缝，未深入内部，不影响边坡稳定性。可将这些裂缝清理、局部扩宽后充填具有黏性的营养基质和植物种子。

3.主要技术要求

坡面缓流槽与见缝插针均可通过单绳技术在坡面作业。缓流槽可利用手持刻槽机进行刻槽，缓流槽参数宜为：与坡面垂直的横槽，槽深2 ～3 厘米，槽宽2 ～3 厘米，槽间距10 ～20 厘米。可根据实际情况进行调整，槽壁与槽底呈粗糙状，有利于后期植被附着。刻槽成本不高，建议对整个坡面进行刻槽或根据坡面径流方向的需要合理布设缓流槽，以减缓整个坡面的径流，有利于苔藓植物的生长。

见缝插针需用到填缝枪将营养基质和植物种子充填进裂缝中，可在刻槽时手持刻槽机对裂缝进行清理、局部扩宽，同时在裂缝上沿设置缓流槽，以免径流直冲裂缝，冲走营养基质和植物种子。

选择的植被必须耐旱，适合在少水少土的环境中生长，同时根茎要长且有力，能伸进裂缝中扎根生长。在广西岩溶地区可选择的乔木有任豆树、铁刀木等，灌木有牧荆、红叶山麻杆、苎麻等，草本植物有鬼针草、狗尾草、野菊等，藤本植物有龙须藤、地棉等。

养护过程是重点，直接关系到修复效果，以及植被能否成活。低矮的坡面可通过高压喷雾水枪浇水，但不可直接喷射坡面，应喷射在其上方，让水雾飘落到植物上，防止高压喷射破坏坡面上的营养基质及植物。高陡的坡面可通过在坡顶安装喷灌系统，让其通过坡面径流下来，但水量要小。在植物未扎根牢固前，需在强降雨后，补填营养基质和植物种子。建议在春季施工，有利于提高复绿效果。