保定市西部山区采石场废弃地生态恢复对策研究

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　　摘  要：以保定市西部采石场为例，对采石场废弃地的现状、问题及生态恢复的对策进行了分析。结果表明，保定市西部采石场废弃地主要包括渣场、坑口迹地、岩壁、边坡形式，存在景观破坏、水土流失、占用（破坏）土地等问题;基于当地环境及恢复成本，应选择适合当地条件、具有经济效益（部分）的植被，采用穴植、筑巢、植生槽、植生袋、植被毯复绿等措施，以实现采石场废弃地生态恢复。该研究对于保定市西部采石场废弃地生态恢复治理有一定的参考价值。
　　关键词：采石场废弃地;生态恢复;对策;保定市
　　中图分类号 TD88 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）06-0099-03
　　Abstract：This paper took quarries of western Baoding for example，analyzed the status，problems and ecological restoration countermeasure.The results showed that the abandoned quarry in western Baoding mainly included stone ballast field，quarry pits，quarry escarpment and slope，and there were some problems such as landscape destruction，soil erosion，occupying （destroying） land and so on.Based on the local environment and restoration cost，the paper proposed to select some vegetation suitable for local conditions and partially with economic benefits，and adopted hole planting，nesting，planting groove，planting bags and vegetation blanket greening for the ecological restoration of abandoned quarries.This study has certain reference value for ecological restoration of abandoned quarries in western Baoding city.
　　Key words：Abandoned quarries;Ecological restoration;Countermeasures;Baoding City
　　隨着我国城市化进程的加快，城镇建设对石材的需求量呈不断上升趋势，导致石材矿山被大量开采。在爆破、剥离、加工等开采过程中[1]排放大量废石（渣），造成山体裸露，出现植被破坏、水土流失、土地占用（破坏）等景观被破坏、生态环境恶化问题，制约了当地社会经济的可持续发展。因此，石材矿山废弃地的生态恢复成为了亟需解决的问题[2]。近些年来，随着保定市城市化进程的不断加速，市区周边部分山体在近几十年的开采中破坏较为严重，形成了大量的采石场废弃地。为此，笔者在调查保定市西部山区采石场废弃地的基础上，结合当地自然、社会经济等实际情况，针对不同废弃地类型提出了生态恢复的措施。
　　1 研究区概况
　　研究区位于保定市西部山区，包括满城区与徐水区西部、西北部。该区域处于太行山东麓，地形以丘陵山地为主，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，年平均降水量为498.9mm，主要集中在7—8月。本区域地质结构较为复杂，褶皱、断裂发育，主要岩石类型包括中元古界蓟县系白云岩、白云质灰岩以及寒武纪、奥陶纪灰岩、白云岩，富水性差，植被覆盖度较低。研究区为露天采石，采石场规模小、数量较多，零散分布于本区域;且其距离城镇、交通线较近，开采对环境破坏影响的范围较广。
　　2 采石场废弃地现状及问题
　　2.1 废弃地现状及特征 通过对满城区、徐水区典型采石场实地调查，其废弃地主要包括以下类别[3]：
　　2.1.1 渣场 渣场是采石场重要的组成区域，主要用于堆放剥离的山体表层土石、开采或加工过程中产生的废渣以及加工后的不同种类石材。渣场的占地面积大，废弃后的渣场内部堆有大量的碎石、粉灰、局部存留的土壤等废弃物，砂石土混杂;特别是石材存放区，几乎均为规格不一的石料散碎堆放。渣场表面基本无土壤层，植被生长的条件很差。
　　2.1.2 坑口迹地 随着石材开采结束，采石地点被废弃，形成坑口迹地。本区域坑口迹地向地下发展的不多，多为平台型或阶梯平台型，地势起伏不大，几乎没有土壤存在。坑口底部是裸露的坚硬岩层，部分场地残留有少量大块的岩石。坑口迹地基本没有上覆土壤层，几乎无植被生长。由于迹地地势较低，夏季容易积水。
　　2.1.3 岩壁 本区域多采用山体爆破采石，采石过程中出现大量的直立采石面，结束后形成采石场岩壁。岩壁陡峭，坡面角一般在70～80°，甚至达到90°，且高差大，一般在数10m以上;表面岩层裸露，无松散基质，几乎无土壤，不能保水，植物生长的条件非常差，绿化困难。
　　2.1.4 采石边坡 采石场采石完成后，部分区域形成坡度低于70°的斜坡，其表层主要为碎石块或出露有岩层，水土流失严重，几乎无保水、保肥、保土的能力，植物生长困难。
　　2.2 废弃地问题
　　2.2.1 景观破坏 在开采过程中，由于采用爆破等手段，本区域山体结构、地貌受到影响，原来典型的山地景观遭受破坏，很难与当地环境协调。在京昆高速保定市的部分路段沿线西部，破坏的山体崖壁竖立、岩层裸露，植被稀少，严重影响生态景观;徐水区西部的象山，由于采石导致多处被破坏，失去其完整的象形景观，降低了观赏性。 　　2.2.2 水土流失 随着矿山开采，原有地表植被遭受破坏，加速地表水土流失;同时，开采形成的废弃土石随意堆放，且表面无覆盖物，在雨季时大量泥沙随水流走，地表水土流失严重。
　　2.2.3 占用（破坏）土地 采石过程中的废弃土石的堆放占用周边土地;同时，采石加工过程中沉降的粉尘、爆破开采过程中滚落碎石等，污染、破坏周围土地。
　　2.2.4 生物多样性降低 采石场采石过程中，动植物栖息地的不断丧失，固有的植被大量被破坏，植被覆盖度下降，动物种类减少，生态环境受到影响，生物多样性降低[4]。
　　3 采石场废弃地生态恢复的对策建议
　　基于保定市采石场现状及问题，在生态恢复过程中应对不同的废弃地类型采取针对性措施，以提高恢复效果;在植被选用上，兼顾生态和经济效益，选择适合当地环境、抗逆性强、有一定经济价值的品种;同时，兼顾恢复技术、经济可行，以达到良好的恢复效果。
　　3.1 渣场 首先，进行渣场废弃物的整理。对于堆放其中的废渣，在整理过程中根据需要将其运至坑口迹地等低洼区进行填充;其次，依据渣场所在的地形地貌条件，对渣场废弃物进行平整。平整后进行覆土约10～30cm，选择种植植物如紫花苜蓿、白三叶、早熟禾、狗尾草、苍耳等;局部土层深厚地区穴植，坑体约为0.6m×0.6m×0.8m，种植柿树、山杏、酸枣、荆条、紫穗槐等适宜当地生长环境的乔、灌植物。
　　3.2 坑口迹地 研究区采石场依托山体进行采石，基本上为从上向下开采，形成具有一定深度的石坑，采石结束后其最终成为坑口迹地。根据本区域采石场特点，采取利用采石场自身废弃物回填、表层覆土（10～30cm）形式，进行坑口跡地平整;同时理顺水系，避免大量积水。基层废弃物压实、表层覆土后即可进行绿化。绿化植被主要选择草、灌木（种类与渣场类似）。对于灌木，可开挖0.4m×0.4m×0.5m左右坑体进行穴植，以带营养土的生长1年左右的山杏、酸枣、荆条等为宜。
　　3.3 岩壁 采石场岩壁因其壁面陡峭、无土壤、保水能力差等恶劣条件，成为了采石场生态恢复的难点。藤本植物垂直绿化长远效果明显，生态稳定，投入成本较少，成为了治理石壁的重要途径之一。结合本区域条件，考虑治理经济合理性，采用底部上爬、顶部下垂、中间筑巢或悬挂植生槽复绿法。石壁底部设置种植穴，穴深1m，边长1.5m，相邻种植穴间距3～5m，填充土壤深约0.8m，每穴种植3～6株植物。山顶沿着岩壁面以同样的间距与方法，种植下垂藤本植物品种，形成上下同步绿化的效果。对于岩壁高度40m以上的石壁，采用中间修筑燕巢或悬挂植生槽复绿法。限于一般藤本植物的攀生高度不超过20m，当石壁高度高于40m时，每隔20～30m石壁面筑巢或悬挂植生槽进行绿化。筑巢法选择在石壁表面有较大裂隙或凹陷处，筑成植物生长穴，加入土壤、肥料、保水剂等，种植上爬、下垂的藤本植物。悬挂植生槽时，利用岩壁原有平台微地形固定或采用钢筋笼悬挂固定法，将一定规格如80cm×60cm×60cm植生箱体固定，中间填充质轻、保水、保肥的混合生长基质[5]。植物品种选择上，藤本植物可选用爬山虎、葛藤（适当利用）、凌霄、山荞麦等。此外，基于石壁陡峭、可攀附性较差等特点，为加快相关藤本植物爬行速度，可在坡面拉网（塑料网或铁丝网），进一步提高垂向与横向的绿化效果。
　　3.4 边坡 采石结束后的边坡，对于植物的生长有极大的限制;同时，由于坡度的存在，一般的覆土形式极易造成水土流失，使得修复效果较差。结合保定市西部采石场情况，借鉴相关工程经验，宜采用植生袋与植被毯形式进行边坡绿化[6]。植生袋法是边坡修复最常用的方法之一，对于研究区岩面裸露且坡度较大边坡、松散碎石堆积体坡脚的稳定有很好的生态恢复作用。施工时，选用可降解的纤维材料植生袋，内侧通过2层木浆纸附着植物种子（如白三叶、早熟禾等），袋内装入掺有肥料、保水剂的土壤，封口后按要求码放、固定，经过浇水养护，实现边坡生态恢复。对于较为平缓的渣体或裸岩坡面，采用铺设植被毯实现生态恢复。选用植被毯遵循经济、实用原则，利用玉米、麦秸等原料，加工成上层网、植物纤维层、下层网3层结构。施工中，先对坡面进行清理平整，铺8～10cm混合基质层（土壤、保水剂、复合肥），混播抗旱、耐瘠薄的植物种如紫花苜蓿、白三叶、早熟禾等，草种配比要合理，密度约为15～20g/m3;之后沿坡体自上而下铺设植被毯，铺实后固定，顶部与底部埋入沟内;铺设完成后，在植被毯上覆盖小于1cm的薄层土壤，干旱时适当浇水，直至出苗并形成覆盖层。
　　4 结语
　　矿山石材的大量开采，形成了以渣场、坑口迹地、岩壁、边坡等为主的采石场废弃地，对保定市西部生态环境及景观造成了一定破坏。针对当地自然、社会经济等特点，选择适合当地的抗逆性强、有一定经济价值的植物（部分），采用覆土、穴植、修筑燕巢、植生袋等方法，对采石场废弃地生态环境进行恢复，为实现当地生态环境的可持续发展奠定基础。
　　参考文献
　　[1]高永涛，吴顺川.露天采矿学[M].长沙：中南大学出版社，2010.
　　[2]杨振意，薛立，许建新.采石场废弃地的生态重建研究进展[J].生态学报，2012，32（16）：5264-5274.
　　[3]宁丰收，游霞，杨海林.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.
　　[4]方华，欧阳育林，林建平，等.采石场生态整治的技术与行政措施——以深圳市为例[J].水土保持研究，2004，11（1）：172-173.
　　[5]郑宇涛.湛江地区废弃采石场生态环境恢复探讨[J].环境，2011（S1）：112-113.
　　[6]李利.露天采石场生态修复措施分析与研究[J].水资源开发与管理，2018（5）：75-77.
　　（责编：张宏民）
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