申 晨 徐 芳

(徐州市九州生態(tài)園林股份有限公司，江蘇 徐州 221000)

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)建設(shè)加快，建筑等行業(yè)對石材需求量也隨之增加，造成采石場數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，石材開采給地表景觀和地表生態(tài)系統(tǒng)帶來大規(guī)模改變與破壞[1]。采石后千瘡百孔的山體、原有植被遭到的破壞、水土流失嚴(yán)重、大量粉塵、山體環(huán)境安全系數(shù)大幅降低、自然景觀的破壞等問題引發(fā)各界關(guān)注。如何讓采石場重獲新生，如何從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、景觀方面進(jìn)行綜合性研究日顯重要。

1 廢棄采石場的特點

采石場經(jīng)歷長時間、大規(guī)模、高強(qiáng)度的開采后，致石材資源過剩開發(fā)，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響日益嚴(yán)重，開采后形成的采石場廢棄地由礦坑、巖石斜坡、廢石存放地及排土場等部分組成，且其中多數(shù)巖石的開采面不規(guī)則，坡度一般在40°～90°內(nèi)，垂直的峭壁，反傾的石壁和危巖幾乎是無可攀附之地[2-4]。由于采石原因，地表的覆土層被去除，破壞了采石場原有的植物、動物、微生物群落，使得原有的生物群落遭到破壞。同時，未經(jīng)治理的廢棄采石場，惡劣環(huán)境促進(jìn)了巖石風(fēng)化，風(fēng)化程度高的甚至?xí)尸F(xiàn)出不斷的山崩和巖崩，大大增加自然地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率，嚴(yán)重威脅到周圍環(huán)境與安全。

2 國內(nèi)外廢棄采石場生態(tài)恢復(fù)與重建概況

國外的采石場修復(fù)與重建早于我國，美國礦山修復(fù)強(qiáng)調(diào)損傷恢復(fù)地貌，需要地貌恢復(fù)到原始狀態(tài)，以防止生態(tài)繼續(xù)損壞。法國由于工業(yè)發(fā)展，人口密集，生態(tài)恢復(fù)工作是為了保持農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域恢復(fù)生態(tài)平衡，防止污染再次產(chǎn)生。希臘狄俄尼索斯采石場，通過發(fā)掘采石場特質(zhì)，對采石場現(xiàn)有的巖層予以適當(dāng)保留，并進(jìn)行合理利用，提出了“露天博物館”這個設(shè)計方案被人們接納。法國畢維利采石場，經(jīng)過對采石場當(dāng)?shù)貧夂驐l件和實地狀況了解，將其改造為一個帶有水域風(fēng)光的休閑場所，收到良好景觀重建效果[1]。

《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》第四章明確指出“開采礦產(chǎn)資源，必須遵守有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)規(guī)定，防止污染環(huán)境”。2007年我國頒布了“礦山環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度”這條新環(huán)境保護(hù)制度，這項制度對采石廢棄地的生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境治理具有重要意義。在我國山東省境內(nèi)一片廢棄采石場中坐落著一座銀河公園，其設(shè)計凸顯了采石場的歷史地貌與文化特征，以“采石場的記憶”為宗旨，賦予公園主體性和歷史性，讓游客在游覽自然美景的同時感受到當(dāng)?shù)氐臍v史文化氣息。紹興東湖公園，以原有山體為輪廓，對石料進(jìn)行再加工與設(shè)計，以達(dá)到自然環(huán)境與人工完美結(jié)合的效果。徐州珠山宕口遺址公園，針對采石宕口立地條件，通過人工改造，設(shè)置采礦設(shè)施、設(shè)備標(biāo)牌，讓后人了解礦山過去，產(chǎn)生時空對話，將滿目瘡痍的礦山變成一道自然與人文交融的風(fēng)景線[5]。

3 廢棄采石場生態(tài)恢復(fù)與景觀重建策略

生態(tài)恢復(fù)即在人為的輔助與控制下，利用生態(tài)系統(tǒng)的演替與自我恢復(fù)能力，使被擾動或破壞的土壤、動物、植物、微生物等恢復(fù)到接近于被干擾前的原有狀態(tài)。而生態(tài)重建則是對遭破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計，將人類破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)或重建成一個與當(dāng)?shù)刈匀唤绾椭C相處的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)恢復(fù)更注重恢復(fù)到以前的狀態(tài)，而重建更注重人為的設(shè)計一個與廢棄地目前環(huán)境相適用的生態(tài)系統(tǒng)。

過去采石場關(guān)閉后往往屬于自然恢復(fù)，自然恢復(fù)后的植被組成更接近原來植被組成。雖然自然恢復(fù)成本較低，但恢復(fù)速度緩慢，無法在短時間內(nèi)改善環(huán)境，因此人工恢復(fù)被廣泛的應(yīng)用于恢復(fù)與重建工作中。人工恢復(fù)能夠快速的使表面巖石穩(wěn)定，在實現(xiàn)景觀重建的同時也保證了采石場的安全性。通常，廢棄地恢復(fù)與重建的主要目的是控制水土流失與提高綠化率，使其能夠再次融入到周圍的環(huán)境景觀之中?；謴?fù)后采石場多數(shù)用作開放空間與景觀，或開辟成公園、游樂場、野生動物棲息地、地質(zhì)公園等。

4 廢棄采石場坡面的穩(wěn)定

因植被在裸露巖石或者斜坡上自然存活非常困難，往往需要采取人為改良措施來輔助。人為改良措施首先需要考慮礦坑、巖石斜坡與廢棄石堆穩(wěn)定性。在坡度比較平緩的斜坡可以采用噴混植生技術(shù)和掛網(wǎng)噴播技術(shù)，而在坡度比較大的位置通常需要通過開鑿或爆破的手段對坡面進(jìn)行調(diào)整，其中爆破是穩(wěn)定坡面的重要措施，特別是坡度較大的巖壁。但是由于爆破作業(yè)操作困難而且存在潛在危險，同時爆破需要花費的資金較高，所以應(yīng)盡量避免大規(guī)模的爆破[4]。

5 廢棄采石場土壤—植被系統(tǒng)

植物的生長需要土壤提供養(yǎng)分，但同時植物生長也可以改善土壤的性質(zhì)，在植物生長過程中，枯枝落葉及腐爛的根系進(jìn)入土壤，均能夠促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)增加。且植被能夠明顯改善采石場小氣候，更有助于枯落物分解，從而促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)積累。大肆的露天開采使得采石場表層土壤丟失，破壞了采石場原有生物學(xué)特性，采石場原有植物及其繁殖體全部丟失，微生物群落發(fā)生巨大變化，野生動物的生存條件惡化，物種多樣性遭到嚴(yán)重破壞。所以采石場廢棄地的生態(tài)重建及土地再利用一定要建立在適當(dāng)?shù)耐寥馈脖幌到y(tǒng)之中，土壤—植被系統(tǒng)的重建對廢棄采石場生態(tài)重建至關(guān)重要。

5.1 土壤改良

失去表層土壤后的廢棄采石場，極端的土壤條件與小氣候大大限制了植被恢復(fù)與生長，所以廢棄采石場的恢復(fù)與重建通常需要大量土壤或基質(zhì)供植物生長所用。購買土壤不僅需要較高費用，同時會給土壤采集地點造成很多不利影響。所以添加有機(jī)廢物，如泥炭土、脫水的污泥等已成為一種常用技術(shù)，添加有機(jī)廢物能夠提高基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)的含量，促進(jìn)N,P等大量元素及一些微量元素的循環(huán)，改善土壤原有結(jié)構(gòu)，維持并提高土壤微生物含量，促進(jìn)廢棄采石場植被定居[6]。但很多有機(jī)廢物含有某些具有毒性的元素，所以在使用有機(jī)廢棄物時，一定要仔細(xì)篩選，確保添加物安全性。

除添加有機(jī)廢物，增施肥料也能夠迅速補充植物所需要營養(yǎng)元素，可以在短期內(nèi)促進(jìn)植物生長，使得生物量積累，是重建初期常見的土壤改良措施。施肥后，樹木會快速生長，枯枝落葉及根系更替數(shù)量將會增加，同時會攔截風(fēng)吹來的塵土、凋落物或種子，改善廢棄采石場極端條件。

5.2 植物種類

植物是廢棄采石場恢復(fù)與重建的重點，通過提高植被覆蓋率，可以大大改善采石場環(huán)境與景觀效果。了解植物生長習(xí)性，可以預(yù)估其在廢棄采石場極端環(huán)境因素的生長情況，這對植物的選擇至關(guān)重要[7]。有的植物可以通過某種機(jī)制和生長習(xí)性來適應(yīng)裸露斜坡的惡劣環(huán)境。比如耐旱、耐斜坡的植物品種在水分緊缺的廢棄采石場中非常必要，而垂直巖石上適宜種植攀援植物，在貧瘠廢棄地則可優(yōu)先考慮種植豆科植物。另外，因采石場土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分、水分差異，選擇草本或藤本植物較容易存活，在早期演替過程中多選用耐旱、繁殖能力強(qiáng)的禾本科與菊科植物，如白茅、五節(jié)芒、金發(fā)草、艾蒿等植物[8]。

6 廢棄采石場生態(tài)恢復(fù)與景觀重建的展望

廢棄采石場環(huán)境惡劣，缺少表層土壤，所以尋找經(jīng)濟(jì)可行，生態(tài)環(huán)保的基質(zhì)是廢棄采石場土壤重構(gòu)的重要任務(wù)之一；同時因廢棄采石場溫度干旱貧瘠，變化劇烈，只有耐旱和耐貧瘠植物才能生存，所以篩選出適宜不同地區(qū)、不同類型廢棄采石場的多樣化植物品種對廢棄采石場的植被恢復(fù)與生物多樣性非常重要；另外，當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土物種因適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，所以能夠形成穩(wěn)定的生物群落，因此進(jìn)一步研究鄉(xiāng)土樹種的功能特性，通過模擬鄉(xiāng)土樹種的種子庫來恢復(fù)廢棄采石場的植被群落，對采石場的生態(tài)恢復(fù)與重建具有重要意義。