矿山废弃地植被恢复与植物景观重塑

黄梦兰+吕振华

摘要：指出了矿山废弃地是人为干扰而形成的的一种特殊景观类型。在矿山废弃地植被恢复和植物景观重塑原则的基础上，分析了邵阳市隆回县农业产业园区中的矿山废弃地生态恢复及植物景观建设的情况。通过生态恢复和景观设计手段，主要从植被恢复、生态系统恢复、植物景观恢复三个层面提出了建议，为当前矿山废弃地植被恢复与植物景观重塑提供具有可实践性的参考，使得废弃地生态经济价值提升，促进区域生态系统稳定、地方经济可持续性发展。

关键词：矿山废弃地；植被恢复；植物景观重塑

中图分类号：TU985.12文献标识码：A文章編号：16749944（2017）03002203

1引言

矿产资源的开发利用为国家的建设发展做出了巨大的贡献，但是，由于矿山的开采产生了许多矿山废弃地，同时也带来了环境问题。矿山废弃地是一种特殊的景观类型，是人为干扰下形成的，植被是使矿山废弃地生态修复的一个重要元素，运用植被恢复和植物景观重塑的方法对矿山废弃地进行景观修复成为了矿山废弃地景观建设实践的一个具体问题。目前，随着矿产资源的减少以及政府对非法开采矿产资源企业的整治，矿山废弃地常见于景观规划实践中，对矿山废弃地的景观整合不仅要对其植被与植物景观进行生态恢复建设，同时需要通过景观设计方法，提高其生态经济价值，并赋予场地自身的文化艺术价值，促进区域生态系统的稳定发展，对地方经济可持续发展也具有十分重要的意义。

2矿山废弃地概述

2.1矿山废弃地

矿山废弃地是指由于采矿活动而遭受破坏的土地，并且不经治理就无法被使用。矿山开采过程中，露天采矿场、排土场、尾矿场、塌陷区以及受重金属污染而失去经济利用价值的土地统称为矿山废弃地[1]。

2.2矿山废弃地分类

按照采集类型矿山废弃地分为露天采集区和非露天采集区。

按照采集业的进行过程主要可分为4种类型：①排土场：由场地剥离的地表土、开采过程中产生的岩石碎块和低品质的矿石堆积而成的废石堆积地；②采场：采完矿产后留下来的采空区的区域和由于坍塌形成的采矿废弃地；③尾矿区：开采出来的矿石需要经过筛选得到精矿，在筛选过程中产生的尾矿堆积形成了尾矿废弃地；④其他：由于采矿作业面、机械设施、矿山开采辅助建筑物和采矿道路交通等先后利用后废弃的土地[2]。

3邵阳市隆回矿山废弃地基本情况

3.1邵阳市隆回矿山废弃地概况

隆回矿山废弃地位于邵阳市隆回县隆鑫农业旅游观光产业创业园东南方的丘陵山谷中，占地约11900 m2。属亚热带气候，四季分明，年均气温17.6 ℃，年降雨量1108 m。山地土壤为红土。

该矿坑废弃地作为山地的一部分，需要对其进行植物种类、植物种群、植物群落的恢复建设，恢复其生态系统水平结构和垂直结构以及生态功能等。同时此矿坑废弃地也是隆鑫农业旅游观光产业创业园山体旅游资源一部分，更需要结合生态旅游、城郊旅游规划进行植物景观恢复建设，使其在生态恢复的基础上有景可观，增加山地生态旅游的植物景观。使其恢复植物景观的生态功能、保健功能、社会功能和经济功能[3]。

3.2隆回矿山废弃地生态恢复现状

隆回矿山废弃地是由于锰矿的开采对山体造成了人为的破坏与干预，直接导致区域内的植株数量减少，植物种类减少，植物群落出现断层的现象。由于矿山开采对动植物生境造成严重的破坏，生境恶化，使得区域生态系统的稳定性减弱、抗干扰能力下降，以及自我维持能力降低，以至于种群的繁殖能力减弱、生物多样性逐渐丧失。空间结构上来看，森林作为基质发生了破碎化现象，矿山废弃地演变成裸露的斑块，连续的景观空间发生片段化，造成了该区域的景观生态系统完整度减弱，从而引发区域边缘效应。

目前，随着矿产资源的减少以及政府对非法开采矿产资源企业的整治，矿山废弃地的生态修复己经受到当地政府重视，在场地中使用了一些相关的植被恢复技术，但如今只是简单加以处之，在废弃地上种植马尾松小苗进行植物恢复，植物如今的长势较好，具有一定的效果（图2）。由于马尾松的种植对区域土壤改良具有一定的效果，土壤松弛度减弱，在场地中自然生长了芒草，但植物种类较单一。并且只在废弃地上人工种植马尾松小苗进行植物景观恢复，草本的运用缺乏，应当强调“草先行，林为本，林草结合”的方针。同时，矿山废弃地植物景观恢复体现植物景观设计不多。

4矿山废弃地植被恢复与植物景观重塑

4.1矿山废弃地植物景观恢复原则

4.1.1适地适树原则

“适地适树”即要营造适宜矿山废弃地的地域特征，选择与其相适应的植物种类和营造地域性的植物群落景观。一方面要根据当地光照、温度、湿度、土壤条件、气候、地理位置等各种自然环境条件来选择在当地能够健康生长的树种；另一方面要与四周环境的协调与适宜，形成地带性植物群落景观。在植物的选择上通常选用乡土树种，这样可以保证树种对本地自然条件的适应，成活率高，并且能展现出地域性的植物景观特色以及植物文化。乡土树种不拘泥于原场地固有的树种中，一些经过引种驯化，能在当地长期生长良好的外来树种，也可以作为乡土树种被选入作为植被恢复的树种，同时这些树种还能适当弥补某些当地植物缺少的优点。

2017年2月绿色科技第3期

黄梦兰，等：矿山废弃地植被恢复与植物景观重塑园林与景观

4.1.2生物多样性原则

自然的植物群落中，动物、植物、微生物都是以一个相对稳定的生物群落出现，该稳定的生物群落中生物的多样性丰富，很少出现单一的物种群落。越是稳定的群落，对外界影响因子的抵御能力也相应越强，并随着时间的推移逐渐增强。因此，对于矿山废弃地植被恢复中，应符合生物多样性的原则，尊重自然发展规律，尽量避免单物种的形式出现，恢复生物群落的稳定性，保证可持续性发展。

4.1.3群落特性原则

在植物群落中物种与物种之间、物种与自然环境之间、植物群落与外界环境之间存在着多种复杂的相互关系，有相互促进的关系，例如寄生、附生、共生等，也有相互排斥、抑制生长的关系。对于一个植物群落，不但要注意构成其群落的物种组成，还需要注意不同物种在空间上的排布方式，也就是空间结构。合理稳定的群落会是不断成长和处于上升中的，而不合理的群落则会表现出停滞不前或衰退的现象[4]。所以需要调查当地正处于上升期的植物群落，对其进行植物群落的模拟，在此基础上慎重选择植物种类，使得矿山废弃地的植物群落得到改善。

4.1.4遵循群落的演替规律

一个先锋植物群落在裸地上形成之后，在一定的环境中将进行演替，产生典型的群落演替。在这个过程中，产生新的阶段性的植物群落，替代之前的植物群落，一个植物群落接着一个植物群落、不断地被另一个植物群落所代替，一直达到稳定的顶级群落。这样的植物群落演替是有一定顺序的，并且是一个逐渐转变的过程。因此，人工植物群落的植物种植和空间布局中，需要遵循群落演替规律。

4.1.5低养护，低能耗的原则

由于许多矿产资源的开采位于城市郊区以及偏远山区等地，人力资源条件匮乏，在对其进行矿山废弃地生态修复时，力求在植物景观的养护管理上做到经济性和简便性，强调植物群落的自然适应性。避免水分和肥力消耗过大的人工性过强的植物景观，造成后期的养护管理费时费工。

4.2隆回矿山废弃地植被恢复与植物景观重塑的方法

4.2.1植被恢复

植被恢复包括物种、种群和群落的3个层次的恢复。首先应考察当地的乡土树种及山体中的常见植物种类、种群以及当地稳定的植物群落的组成。根据植物地域性的特点，确定植被恢复的植物种类的选择。也可从相似性角度，通过比对其他地区的气候、土壤等非生物因素来确定当地矿山废弃地植被恢复适合生存和种植的植物种类[5]。植物的选择通常要求：①适应性强、生长速度快、抗逆性强；②选用具有固氮作用的先锋树种、乡土树种，适当可引进外来速生树种；③耐干旱瘠薄、抗风沙、抗病虫害树种；④具有较高经济价值树种。并且做到固氮植物与非固氮植物结合，浅根植物与深根植物结合，优势植物与地生植物结合。由于场地废弃地中土地沙化且土质较差，应先多用草本植物，防止土壤流失，在第一阶段改善土壤状况。例如野生芒（Miscanthus）、乌蕨（Stenolomachusanum（Linn.）Ching）、槲蕨（Drynariafortunei（Knuze） J. SM.）等。当土壤条件改善，可搭配种植除马尾松（Pinusmassoniana Lamb.）以外的枫香（Liquidambar formosanaHance）、火棘（Pyracanthafortuneana（Maxim.） Li）、凤尾竹（Bambusa multiplex ‘Fernleaf）、花竹（Bambusaalbo-lineata （McClure） Chia）、金樱子（Rosa laevigata Michx.）、寒莓（Rubusbuergeri Miq.）、紫珠（CallicarpabodinieriLevl.）、络石（Trachelospermum jasminoides（Lindl.） Lem.）等植物小苗，模拟自然的植物群落。

4.2.2生态系统恢复

生态系统恢复包括其结构和功能的恢复。在物种结构方面，应提高物种的多样性，有利于系统的稳定和持续发展。根据山体现有的群落结构，做到合理的乔、灌、草合理搭配，恢复生态系统的垂直结构。在矿坑废弃地的边缘和中心地带更需要注重植物种群的层次恢复，有利于恢复生态系统的水平结构。

4.2.3植物景观重塑

在废弃地植物恢复、生态系统恢复的同时也要注重植物生态景观的恢复。矿山废弃地植物景观重塑中，植物景观具有其自身的地域性特色，不仅要重视植物景观的视觉效果，还需要营造出适应当地自然条件具有不断自我更新能力，并且能体现当地自然人文景观风貌的植物景观类型。由于场地中现已有部分植物生长，应保留场地内已经恢复的植被，这些自然群落比人工群落更具有生命力，符合废弃地的土壤特性，具有很强的适应性。在此基础上，由于该场地作为旅游观光资源的一部分，需要结合观光园区的整体景观规划，增加该区域的植物景观观赏性。由于植物景观恢复是一个长期的过程，当矿山废弃地的土壤条件日益改善，植物恢复达到一定效果时，可在群落的外层增加观赏性较高的地域性植物，增加其植物景观的观赏效果，丰富场地的植物季相景观。例如：白玉兰（Magnolia denudata Desr.）、紫玉兰（Magnolia liliflora Desr.）、山茶（Camellia japonica L.）、火棘（Pyracanthafortuneana（Maxim.） Li）、无患子（Sapindusmukorossi Gaertn.）、杜鵑（Rhododendron simsii Planch.）、白檀（Symplocospaniculata（Thunb.）Miq.）等。

5结语

植物景观恢复是一个漫长的过程，不可一蹴而就。因此，在对矿山废弃地进行植物景观恢复时应深度调研当地的植物情况，例如山体植物的种类、种群、山体的植物群落结构等，以及场地的各种非生物因素，如光照、温度、降水、湿度、土壤等，特别是土壤的金属元素含量以及酸碱度。在此基础上对矿山废弃地进行植物景观恢复，先种植草本植物，使得植物在废弃地中自然生长，且对土壤进行一定的改良；再选择乡土树种以及原生植物群落的植物种类进行植物景观结构、生态系统、植物种群层次的恢复；当植物景观恢复取得一定效果时可在群落周边增加观赏性强的植物种类，以增加场地的景观效果。

参考文献：

[1]何斌，张若泉.采煤塌陷区复垦与矿业城市生态经济发展战略研究[J].资源与产业，2003（10）.

[2]钟爽.矿山废弃地生态恢复理论体系及其评价方法研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2006.

[3]苏雪痕.植物景观规划设计[M].北京：中国林业出版社，2012.

[4]吴琳琳.义马市矿山废弃地生态恢复探究[D].郑州：河南农业大学，2009.

[5]李道亮，王莹.煤矿废弃地植物恢复品种选择模型研究[J].系统工程理论与实践，2005（8）：140～144.

[6]陈琳，杨保顺.城市废弃地植物景观营造对策研究[J].绿色科技，2012（7）：45～47.