刘晓宇
(太原市森林资源监测中心,山西 太原 030012)
太原市尖草坪区矿产资源丰富,特别是石料资源采石场。建国以来,由于经济发展的需要,尖草坪区先后建成了大量采石场,现虽已大都关停,但废弃采石场满目疮痍,严重影响了人民生活质量,阻碍了城市的发展。笔者对尖草坪区废弃采石场进行了调查研究,结合相关文献探索出了适合当地废弃采石场生态恢复的有效措施。
尖草坪区位于太原市北端,地理坐标为北纬37°52′~38°04′,东经 112°20′~112°38′.尖草坪区分布废弃采石场24处,由北往南涉及4个乡镇,15个行政村,面积大小不一,最大的采石场面积约404.97 hm2.废弃采石场均处在太原市西山地区第一山脊线以内,与主城区距离小于10 km,除7号和8号曾组织过植被恢复外,其余都处于裸露状态,对太原市城市环境及周边自然景观造成了严重影响。
通过对历年卫星影像资料进行判读,初步掌握尖草坪区废弃采石场的位置、数量及分布情况,并运用地理信息系统形成电子数据。依据所掌握的数据对涉及的图班进行实地调查、拍照与调绘,获取废弃采石场的地形、地貌、坡度、土壤结构及植被等情况,分析整理出4种立地类型,见表1.
表1 废弃采石场立地类型
平台型的生态恢复比较简单,主要采用客土绿化的方式。垫1.0 m~1.5 m厚的土层,然后按一定的栽植密度进行绿化,绿化树种应乔、灌、草科学搭配。
松散斜坡型的生态恢复视坡面落差的大小而定。坡面落差大的,应削坡减载,从斜坡顶部向下逐层开挖,整理成台阶状,以达到稳定边坡的作用。每个台阶宽1.5 m~2.0 m,高≤6.0 m,坡度≤60°,并做好排水措施,整理好地形后换种植土进行绿化。
在平台靠近坡脚一侧栽植攀爬类植物,如爬山虎等,靠外栽植乔灌木。主要绿化措施有4种。
1)鱼鳞坑栽植乔灌木。
2)框格法。采用浆砌片石、钢筋混凝土在坡面上固定成框格,回填客土,种植花、草灌木。
3)铺设植被毯或生态植被袋。在坡面上铺设植被毯、生态植被袋,以减少水土流失。在生态袋内可以搭配好种植土,混入合适的乔灌草种子。
4)轮胎固土法。将废弃的旧汽车轮胎固定在坡面上,然后覆土绿化。
岩质斜坡表面光滑,没有植物赖以生存的土壤,且由于坡度较大,客土绿化土壤很难长期稳定在其表面。因此,生态恢复难度较大。目前,针对此类型最有效的方法是挂网喷播植被混凝土,即将植物种子、水泥、沙、黄土、保水剂、混凝土添加剂、水等混合,利用高压喷播机械,按设计厚度喷播到岩石表面,形成适合草类和灌木生长的环境,以恢复岩石表面的生态功能。对于落差较大的坡面可削坡整理成台阶状或在坡面设置种植槽,在台阶上或种植槽内客土绿化,在台阶间或种植槽间的边坡上挂网喷播植被混凝土。也可将植被袋锚牢于坡面上进行生态恢复。
由于石壁坡度陡,生态恢复主要依靠工程技术手段。一般落差较小的石壁可采用坡脚栽植攀爬植物,坡顶栽植下垂型藤蔓植物的方法,遮挡裸露的岩石。对于落差较大的可采用以下3种方式。
1)飘台法。在开采面上,按照一定距离悬空建造水平种植台(槽),种植植被。
2)燕巢法。在开采面上,以悬挂燕窝状预制件或修筑种植穴的形式,创造适合植物生存的环境,栽植植物。
3)削坡处理。将坡度处理到70°以下,然后挂网喷播植被混凝土。
树种的选择及配置是采石场生态恢复的重要环节。采石场土壤贫瘠、水分稀缺、岩石比热容小、昼夜温度变化大,对植物的抗逆性要求高。因此,植物种类的选择尤为重要,应遵循以下原则。
1)应选择耐干旱、耐寒、耐贫瘠的植物。
2)选择根系发达、分蘖和繁殖能力强的植物。
3)尽量选择经过长期适应,有很强竞争能力,且见效快的乡土树种。
4)适当引入豆科植物,以利于改良土壤和促进其它植物的生长。
5)在兼顾绿化的前提下,选择一些抗性强的景观树种。
6)为达到理想的生态恢复效果,应做到乔灌草藤合理搭配,一方面提高矿区生物多样性,另一方面最大限度地减少地面裸露,防止水土流失。
依据以上原则,尖草坪区采石场生态修复的植物种类选择如下。
乔木:常绿乔木以油松、侧柏为主,阔叶乔木可选择刺槐、国槐、臭椿、火炬树等;
灌木:丁香、黄刺玫、紫穗槐、胡枝子等;
藤本:爬山虎、山荞麦等;
草本:早熟禾、紫羊茅、黑麦草、白三叶、紫花苜蓿等。
尖草坪区废弃采石场是历史长期形成的,数量多、面积大,其治理是一个长期的过程。因此,在治理前应科学规划,针对不同区域、不同周边环境分批次进行。同时,吸取国内外先进治理理念,在生态修复的基础上,开展土地复垦、种养殖业、房地产开发、生态旅游等,在重视生态效益的同时兼顾经济效益,为太原市乃至山西省采石场的生态修复探索新途径。