重庆市采石场生态修复新思路

2017-06-19 19:36:11李春娟陈国建李春利李娟娟廖良宇肖卓勇
中国水土保持 2017年6期
关键词:开采区采石场生态农业

李春娟,陈国建,2,李春利,李娟娟,廖良宇,韦 杰,2,张 超,肖卓勇

(1.重庆师范大学 地理与旅游学院,重庆 401331;2.三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室,重庆 401331)

重庆市采石场生态修复新思路

李春娟1,陈国建1,2,李春利1,李娟娟1,廖良宇1,韦 杰1,2,张 超1,肖卓勇1

(1.重庆师范大学 地理与旅游学院,重庆 401331;2.三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室,重庆 401331)

采石场;生态修复;自然景观;生态效益;重庆市

近年来随着生态文明建设的推进,重庆市的露天采石场被迫大量关闭。对重庆市主城九区及周边区县采石场所面临的生态环境问题进行分析研究,结合矿山所在地的立地条件与经济发展状况,提出了一种新的矿山生态修复思路:按照离大型城镇居民点的距离远近,即10 km以内、10~20 km、20 km以外对生态修复区进行功能规划,10 km以内的区域以生态景观建设为主,10~20 km的区域以生态农业为主,20 km以外的区域采用自然恢复为主、人工辅助为辅的方式进行生态林草涵养。

重庆市以山地丘陵地形地貌为主,山脉众多,矿产资源丰富。主城及周边地区有采石场上百家,以露天开采为主,碎石开采对采石场的生态环境造成严重破坏,采石场内大面积基岩裸露,自然景观被摧毁[1],植被覆盖率降低,土壤涵养水源能力下降,引发水土流失[2],增加城市排水系统的压力,加大洪水隐患;采石场在生产过程中产生的建筑垃圾与生活垃圾也会污染采石场周围的土壤、水体等环境[3];采石场开采后形成的高陡边坡易诱发滑坡、崩塌地质灾害或存在滑坡、崩塌地质灾害的隐患[4-5]。为此,开展采石场的生态修复显得尤为必要、重要,采石场生态修复不仅能提高当地的植被覆盖率,涵养水源,减少水土流失,还有益于矿区生态系统的改善与恢复,对重庆市的水土保持工作也具有重大的意义。

目前国内的石质矿山生态修复都是以复垦与复绿为主要目标,修复模式单一,而且就实施效果来看并不理想。杨延君等[3]的研究表明,我国的矿区土地复垦执行率低,复垦任务过重,复垦效果不佳。张文波等[6]研究认为我国的生态修复模式偏于静态,存在着很大的局限性。国外的矿山恢复更加注重生态系统功能的恢复,张成梁等[7]的研究表明矿山废弃地的生态修复应该基于地形、地貌、水文、气象、气候等条件,模拟自然的生态修复过程。目前,重庆市采石场的生态修复与其他类型的矿山修复方法与模式相同,都是以复垦与复绿为主,只是在个别工程上技术方法有所不同。复垦与复绿后的矿区生态系统环境单一,物种数量较少,稳定性较差,人工痕迹明显,与原有的生态环境存在较大差距。

重庆地区地形复杂,物种丰富,要使采石场的生态恢复到理想状态,就要结合研究区现有的生态环境状况,因地制宜地提出最合理的生态修复方法,而不是照搬其他地区的方法与技术。基于此,我们针对重庆主城及周边地区采石场的现状,提出了一种新的生态修复思路,即按照离大型居民点距离的远近进行生态修复分区,不同范围有不同的修复重点,力争在采石场的生态修复过程中既注重生态效益,又注重经济效益,以期对重庆市的生态建设规划提供参考。

1 研究区概况

重庆属亚热带季风气候区,夏热冬暖,降水充足,物种丰富,植被覆盖率高,自然生态环境良好。本研究区主要为主城九区及周边区县,即渝中区、江北区、沙坪坝区、南岸区、九龙坡区、大渡口区、北碚区、渝北区、巴南区、璧山区、铜梁区、长寿区、江津区、合川区14个区。研究区内地形以丘陵山地为主,以石灰岩山脉为主要代表,碎石资源丰富。由于长期进行碎石开采,区内有大面积的裸露岩体,动植物数量稀少,没有完整的生物群落,生态环境脆弱,演化速度慢。经规划将研究区分为禁止开采区、限制开采区、适宜开采区三种类型。禁止开采区是指政府明令禁止开采及强制关闭的采石场地区,限制开采区是指2011—2015年陆续关闭的采石场地区。到2016年,禁止开采区与限制开采区内的采石场已经全部关闭。

研究区内的采石场主要集中在中部的中梁山,北部的铜锣山、明月山,东部的丰盛场山,南部的南山、桃子荡山,西部的缙云山、云雾山、西山等山脉,其中政府规划的禁止开采区总面积为333 km2、限制开采区面积为294 km2、可开采区面积为250 km2。到2016年底应政府要求关闭采矿场269个,其中在禁止采矿区内关闭100个采矿场、在限制开采区内关闭76个采矿场,关闭采矿场占地总面积为597 km2,具体见表1。

表1 采石场规划分区

2 资料来源与分析方法

资料来源于重庆市国土资源与房屋管理局,主要包括《重庆市主城及周边地区碎石资源规划》(2011—2015年),以及研究区碎石资源分布图、碎石资源开发利用现状图、碎石资源开发利用规划分区图、碎石生产基地布局规划图、碎石矿山地质环境保护与恢复治理规划图等基础底图,并使用ArcGIS软件对以上图幅数据进行处理,提取相关数据。

3 采石场生态修复分区

针对重庆主城地区人口密度大,用地资源紧张的状况,根据采石场离城镇大型居民点的距离来规划采石场的生态修复区,将离城镇大型居民点10 km以内的区域划分为近距离生态修复区,这一区域内的生态修复主要以生态景观建设为主要目标,在进行生态修复的同时拓展城市功能区。将10~20 km的区域划分为中距离生态修复区,此区域的生态修复主要以发展生态农业为主,在生态恢复的同时创造更大的经济价值,更好地服务于当地居民与城市居民。大于20 km的区域划分为远距离生态修复区,此区域的生态修复以生态涵养为导向,以自然恢复为主、人工干预为辅达到生态修复目的。具体分区与规划见图1、表2。

图1 采石场生态修复分区示意

生态修复区生态修复重点生态修复模式预期效益近距离生态修复区生态景观建设生态公园生态科普基地生态旅游景区园林艺术区 减少裸露基岩的面积,增加植被的覆盖率,稳定边坡,排除安全隐患,减少水土流失,促进生态环境良性循环,加快生态环境的恢复速率;扩展城市的生态功能区,为居民提供更多的休闲场所,完善城市功能中距离生态修复区生态农业蔬菜种植基地无土栽培示范基地生态农业示范园区苗圃花卉园艺区 增加植被覆盖率,减少水土流失,促进生态环境的良性循环,发展新型生态农业,提高单位面积产值,带动当地的经济发展,为当地居民提供生态补偿,为城市发展提供后勤保障远距离生态修复区生态涵养生态涵养林 增加植被覆盖率,减少水土流失,涵养水源

3.1 近距离生态修复区

近距离生态修复区内的采石场主要集中在中梁山、南山、缙云山、明月山、铜锣山,交通等基础设施完善,区位条件优越。此类地区可以恢复为大型的生态公园、生态科普基地、园林艺术区[8],既可满足居民的休闲娱乐需求,也扩大了城市的生态功能和社会服务功能[9]。重庆主城区的采石场离城区距离近,地理位置优越,发展生态旅游的条件得天独厚,可将废弃的露天矿山开发为生态旅游景区。废弃采石场地形高低起伏、错落有致,在生态修复模式中完全可以利用其地形大做文章,创造出不同于以往的错落有致的生态景观。研究区内的水体也可以纳入到生态系统当中,将水体改造成湿地、湖泊、河流等,为动植物提供良好的生存环境,使生态系统中的各个要素更加完整。

3.2 中距离生态修复区

中距离生态修复区内的采石场区位条件相对来说较为优越,交通等基础设施较好,此类采石场的生态修复应该以生态农业为主[10],为城市发展提供后勤保障。生态农业利用先进的栽培技术栽种粮食蔬菜,此种模式有别于传统的农业生产,而且对环境的破坏性更小,更有利于生态环境的快速恢复。生态农业的无土栽培技术不需要传统的土壤来栽种植物,避免了土壤移植与土壤基质改良的问题。生态农业可以把采石场的建筑利用起来,使之成为无土栽培的场地。除无土栽培与立体农业外,此区域还可以发展有机农业,在立地条件较好地区,对土壤、水体进行前期修复,后期可以发展绿色有机农业,提高区域内的植被覆盖率,修复土壤结构,涵养水源,随着生态环境的逐渐好转,区域内的动植物数量会逐渐的丰富起来,生物链趋于完整,生态功能不断完善。

3.3 远距离生态修复区

远距离生态修复区内采石场所在地交通等基础设施不完善,采石场周围无居民点或有少量的居民,人口分散,人为干扰因素小,废弃矿山的修复应该以自然恢复为主,再辅以少量的人工抚育措施,就可以达到很好的生态恢复效果。在生态修复初期需要人工干预,解决矿区内的植物生长机制、水源、边坡等不稳定因素,后期只需要进行少量的人工抚育,利用大自然的自我修复能力达到恢复生态环境的目的,此区域生态修复的主要目的以植被的生态涵养为主,主要形式以生态林建设为主。

4 结 语

废弃采石场的生态修复是重庆市生态建设中的重要环节,在生态修复过程中不仅要注重生态效益,还应该结合当地的立地条件与社会经济条件进行科学规划。重庆市主城及周边地区人口数量众多,人口密度大,地形以山地丘陵为主,在采石场生态修复的同时应该更多地考虑如何最大限度地发挥其生态价值与经济价值,从而服务于周边居民。而按不同分区来规划采石场的生态修复方向,就能很好地解决这一问题。近距离的采石场以生态景观建设为主,以生态利益最大化为导向进行生态修复;中距离采石场以生态农业建设为主,兼顾生态利益与经济利益;远距离采石场以自然恢复为主、人工辅助为辅,以生态涵养为导向进行修复。采石场的生态修复是一个系统而又复杂的工程,本文提出的只是一种新的修复思路,而具体的实施规划与修复技术则未提及,还需要进一步研究。

[1] 李艺,李明顺,杨胜香,等.广西凤凰锰矿区生态环境问题及恢复治理对策[J].地球与环境,2007,35(3):267-272.

[2] 宁丰收,游霞,杨海林,等.重庆市主城区废弃采石场生态与景观恢复对策[J].水土保持通报,2005,25(3):77-80.

[3] 杨延军,白中科,周伟,等.露天采石场密集区复垦模式研究[J].中国土地科学,2010,24(7):36-40.

[4] 刘杰,王宏图,舒才,等.重庆市非煤露天矿山安全标准化建设问题及对策[J].采矿技术,2015,15(6):65-67.

[5] 陈继强,黄土龙,王杰,等.某废弃采石场地质环境治理方案探讨[J].现代矿业,2015,8(8):48-50.

[6] 张文波,孙楠,李洪远.多层次生态修复实践模式及其理论探讨[J].自然资源学报,2009,24(11):2024-2034.

[7] 张成梁,B.Larry Li.美国煤矿废弃地的生态修复[J].生态学报,2011,31(1):0276-0285.

[8] 黄志珍,张利超,胡佑松,等.水土保持科技示范园科普教育工作实践与思考——以江西水土保持生态科技示范园为例[J].亚热带水土保持,2014,26(1):67-70.

[9] 郭剑峰,李和平,张毅.与城市发展相融合的工业遗产保护方法——以重庆市为例[J].新建筑,2016(3):19-24.

[10] 马东丹,武楠楠,高闪闪,等.长葛市陉山农业园融合废弃采石场的规划探讨[J].浙江农业科学,2015,56(3):404-407.

(责任编辑 孙占锋)

国家自然科学基金项目(41471234);重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2015jcyjBX0141);重庆市自然科学基金项目(CSTC2010BB0326);重庆市教委社科项目(08JWSK043)

S157.2

A

1000-0941(2017)06-0060-03

李春娟(1990—),女,陕西宝鸡市人,硕士研究生,主要从事水土保持、矿山废弃地生态修复研究;通信作者陈国建(1975—),男,四川达州市人,副教授,博士,主要从事水土保持、土地复垦、生态修复等领域的研究工作。

2017-03-05

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