雷少剛,卞正富,楊永均
(1.中國礦業(yè)大學 礦山生態(tài)修復教育部工程研究中心,江蘇 徐州 221116; 2.山東省煤田地質(zhì)局 采煤塌陷地與采空區(qū)治理工程研究中心,山東 濟寧 272100)
礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),長期高強度大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開發(fā)帶來的生態(tài)環(huán)境問題不容忽視。礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護是一對矛盾,礦山生態(tài)修復是解決這一對矛盾的有效途徑。我國礦產(chǎn)資源開發(fā)數(shù)量大、分布廣。截至2018年,我國非油氣礦山數(shù)量14萬余座,且多位于生態(tài)環(huán)境脆弱的干旱半干旱地區(qū),礦山生態(tài)修復形勢嚴峻。礦山生態(tài)修復已成為落實生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展戰(zhàn)略,實施國土空間生態(tài)修復的重要“抓手”之一。在國家實施的山水林田湖草生態(tài)保護修復工程中,礦山生態(tài)修復與流域水環(huán)境治理、土地整治、污染與退化土地修復、生物多樣性保護并稱五大工程。我國礦山土地復墾起步較晚,礦山生態(tài)修復較土地復墾則更晚。近年來隨著生態(tài)文明思想深入人心,礦山生態(tài)修復正成為研究的熱點,我國土地復墾與生態(tài)修復相關(guān)理論與技術(shù)也有了明顯發(fā)展。但是,仍然存在礦山生態(tài)修復理論滯后于實踐需求,所采取的工程技術(shù)存在多個單體工程之間關(guān)聯(lián)性不夠、單一要素修復為主、缺乏系統(tǒng)性思維、生態(tài)修復針對性不強和目標單一、修復系統(tǒng)自維持能力弱、工程實施的技術(shù)標準缺乏、評價驗收的指標體系不科學等問題,亟需創(chuàng)新礦山生態(tài)修復理論與技術(shù)。
黨的十八大報告中明確提出:大力推進生態(tài)文明建設(shè),堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策,堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復為主的方針。中共中央國務(wù)院《關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》提出:在生態(tài)建設(shè)與修復中,以自然恢復為主,與人工修復相結(jié)合為基本原則。自然恢復和人工修復相結(jié)合的理念被廣泛接受,但相關(guān)的理論和技術(shù)研究明顯不足?!耙宰匀换謴蜑橹鳌?、“與人工修復相結(jié)合”共同引出的基本科學問題是,人工如何“輔助”自然恢復、人工如何與自然恢復有機“結(jié)合”?其引出的關(guān)鍵技術(shù)問題是,當需要人工干預(yù)時,何時干預(yù)、何處干預(yù)、如何干預(yù)、干預(yù)到何種程度?在山水林田湖草沙生態(tài)保護修復(系統(tǒng)性修復思維)、基于自然的解決策略(Nature-based Solutions,NbS)等新思維和新形勢下,搞清這些基礎(chǔ)問題才能做到尊重自然規(guī)律,以利用生態(tài)系統(tǒng)自身的恢復力,調(diào)控引導生態(tài)恢復進程,實現(xiàn)科學適度的人工干預(yù),從而避免人工干預(yù)不夠或過度干預(yù)。
礦區(qū)土地修復或生態(tài)恢復過程中,自然恢復及人工干預(yù)均發(fā)揮著重要的作用,不同的學者對2者作用的重要性的認識存在差異。自然恢復是指外界干擾消失后,完全依靠生態(tài)系統(tǒng)自身的恢復力,使受損的環(huán)境要素與生態(tài)系統(tǒng)(包括構(gòu)成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)),恢復到相對健康的狀態(tài)。但是,由于礦山開采對地層地貌、水文、生物、土壤等主要自然地理環(huán)境要素都產(chǎn)生了不同程度的損傷擾動,因此礦山生態(tài)系統(tǒng)是一種人類強干擾影響的生態(tài)系統(tǒng),因此,礦山生態(tài)修復不能僅靠自然恢復,必須輔以適當?shù)耐饨缛斯ふ{(diào)控引導。卞正富等基于自然恢復與人工干預(yù)的結(jié)合,提出了“引導型礦山生態(tài)修復模式”,其根本目標是降低生態(tài)修復成本,促進受損生態(tài)系統(tǒng)恢復到自維持狀態(tài);白中科等分析了人工支持引導生態(tài)系統(tǒng)自然修復的內(nèi)涵與外延,探討了人工支持引導生態(tài)系統(tǒng)自然修復的路徑。劉英等提出基于植被覆蓋度時序變化與驅(qū)動因素分析是探索半干旱礦區(qū)植被引導型恢復有效方法的重要基礎(chǔ)與前提?,F(xiàn)有研究還沒有闡述引導型礦山生態(tài)修復的理論原理、引導修復的生態(tài)關(guān)系、生態(tài)過程等問題診斷、引導修復方向設(shè)定、引導修復關(guān)鍵對象、引導修復合理程度等關(guān)鍵問題,為此,筆者將圍繞引導型礦山生態(tài)修復的基本原理和技術(shù)框架展開進一步分析論述。
礦山生態(tài)系統(tǒng)即特定礦山區(qū)域內(nèi)生物與環(huán)境構(gòu)成的綜合體,是一種受人類活動高強度干擾的受損生態(tài)系統(tǒng)。礦山生態(tài)系統(tǒng)與一般生態(tài)系統(tǒng)一樣,能提供生態(tài)服務(wù)功能;在外部擾動下,礦山生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部通過復雜互饋作用,使系統(tǒng)維持在某種特定的穩(wěn)定狀態(tài)。這種使得系統(tǒng)保持穩(wěn)定狀態(tài)的特性表現(xiàn)為對采礦擾動的抵抗力和恢復力。礦山生態(tài)系統(tǒng)抵抗力即系統(tǒng)抵抗開采干擾的能力,或礦山生態(tài)系統(tǒng)受開采擾動后保持在平衡點的能力?;謴土κ侵干鷳B(tài)系統(tǒng)遭受外界干擾破壞后,系統(tǒng)恢復到原有狀態(tài)的能力,是生態(tài)系統(tǒng)的一種內(nèi)在能力。恢復力可以通過引入Fokker-Planck方程,計算出系統(tǒng)退出任何一個吸引域的平均預(yù)期時間,作為其定量評價方法。
依據(jù)恢復力“杯球模型”,當系統(tǒng)受到適度調(diào)控、合理建設(shè)及有效修復等正向驅(qū)動,系統(tǒng)則可從初始吸引域(穩(wěn)態(tài))轉(zhuǎn)移到較高級吸引域(穩(wěn)態(tài));而當系統(tǒng)受到過度擾動、嚴重污染等負向驅(qū)動,系統(tǒng)則會經(jīng)過逆行演替由初始吸引域轉(zhuǎn)移到退化吸引域,其概念示意如圖1所示。具體地,當開采擾動強度在系統(tǒng)的抵抗力和恢復力承受范圍,系統(tǒng)將維持在較原有的穩(wěn)定狀態(tài),充填、源頭減損保護性開采的井工礦區(qū)可能會出現(xiàn)這種情況。當系統(tǒng)的抵抗力和恢復力較低,不能承受開采的擾動強度,系統(tǒng)將突破突變點進入退化吸引域。這種變化的后果是嚴重的,特別是對生態(tài)脆弱礦區(qū),生態(tài)退化往往難以逆轉(zhuǎn)。當修復干預(yù)時,系統(tǒng)抵御恢復干預(yù)的能力過強或者干預(yù)程度不夠,無法突破生態(tài)閾值進入較高系統(tǒng)表現(xiàn)的吸引域。這種情況表現(xiàn)出土地復墾和生態(tài)修復難度大、不易成功的特點。
圖1 基于“杯球模型”隱喻的礦山生態(tài)系統(tǒng)演變過程
因此,引導型礦山生態(tài)修復的理論原理就是立足于礦山生態(tài)系統(tǒng)固有的恢復能力,通過科學的引導促進礦山生態(tài)系統(tǒng)從退化吸引域向初始吸引域或更高級的吸引域轉(zhuǎn)變;其核心任務(wù)是掌握采礦擾動與生態(tài)恢復機制,明確關(guān)鍵生態(tài)閾值和修復標準,科學實施干預(yù)措施,帶動受損生態(tài)系統(tǒng)通過自身的主動反饋不斷自發(fā)地走向恢復和良性循環(huán)。引導型礦山生態(tài)修復主要是對關(guān)鍵限制性因子或關(guān)鍵因素進行調(diào)控,其總體思路是使采礦擾動/恢復干預(yù)后參數(shù)值離閾值的函數(shù)距離更大,即擾動后參數(shù)遠離閾值,包括調(diào)控干擾、調(diào)控特定參數(shù)、調(diào)控函數(shù)關(guān)系、調(diào)控閾值4種途徑。需要說明的是,引導型礦山生態(tài)修復并不是一種全新的礦山生態(tài)修復模式,它是在系統(tǒng)性修復、NbS等新的思維和原則下,強調(diào)自然恢復與人工修復的有機結(jié)合,是對傳統(tǒng)人工修復模式的發(fā)展升級;其進步主要體現(xiàn)在利用生態(tài)系統(tǒng)固有的恢復能力,其修復對象更加明確、人工干預(yù)程度更加合理、修復成本有效降低、修復系統(tǒng)自維持能力提升等方面。
引導型礦山生態(tài)系統(tǒng)恢復演替的方向、速率、結(jié)構(gòu)和功能主要取決于其受損程度、自身所擁有的自然地理環(huán)境條件,以及引導干預(yù)的方式和程度。井工開采和露天開采是礦產(chǎn)開發(fā)的主要方式,其對生態(tài)環(huán)境的擾動影響差異明顯。因此,2者所采用的引導修復的方式和干預(yù)程度也不一樣。井工礦山開采擾動影響是由巖層破斷向地下水、土壤、植物生境影響的傳遞過程,具有明顯的井上下聯(lián)動性、空間異質(zhì)性、局部有限性,而且各生態(tài)環(huán)境要素呈現(xiàn)較強的自恢復特征。因此,井工礦山生態(tài)系統(tǒng)的引導修復可主要依靠其固有的恢復力,輔以適當?shù)娜斯じ深A(yù),快速促進其恢復到相對健康的狀態(tài)。露天礦山由于大規(guī)模的巖土剝離堆排,對地層、地貌、土壤、植被等關(guān)鍵環(huán)境要素都產(chǎn)生了“翻天覆地”的變化。因此,露天礦山引導型生態(tài)修復的難度及其所需的人工干預(yù)投入將明顯大于井工礦區(qū),需要實施地層重構(gòu)、地貌重塑、土壤重構(gòu)、植被重建、水文重建、景觀重現(xiàn)與生物多樣性恢復等一系列修復環(huán)節(jié)。
引導型礦山生態(tài)修復的理論主要涉及恢復力理論、限制因子理論、生態(tài)適宜性理論、群落演替理論、工業(yè)生態(tài)學、景觀生態(tài)學、系統(tǒng)動力學等;在不同的自然區(qū)域、開采方式、修復方向、生態(tài)問題、修復目標下,引導型礦山生態(tài)修復的內(nèi)容、引導修復的程度、技術(shù)措施等都是不一樣的;其共性的技術(shù)環(huán)節(jié)包括,礦山生態(tài)問題調(diào)查診斷、引導修復方向設(shè)定、引導修復的關(guān)鍵對象或部位的確定、引導修復的合理程度或生態(tài)閾值(修復標準)的識別、以及引導修復技術(shù)措施等環(huán)節(jié)。各技術(shù)環(huán)節(jié)涉及的主要內(nèi)容如圖2所示。
圖2 引導型礦山生態(tài)修復技術(shù)框架
(1)生態(tài)問題診斷。生態(tài)問題調(diào)查診斷是礦山生態(tài)修復的必要環(huán)節(jié),決定了引導型生態(tài)修復后續(xù)各個環(huán)節(jié)的科學性。傳統(tǒng)礦山生態(tài)問題調(diào)查易出現(xiàn)為調(diào)查而調(diào)查的情況,突出表現(xiàn)在調(diào)查評估結(jié)果對修復工程設(shè)計、修復技術(shù)篩選和修復標準確立等環(huán)節(jié)的指導價值低。引導型修復需要依托調(diào)查、遙感、測試、統(tǒng)計等多種調(diào)查分析手段,診斷影響或阻礙受損生態(tài)系統(tǒng)自然恢復進程的關(guān)鍵限制性因子,發(fā)現(xiàn)礦山生態(tài)環(huán)境自然規(guī)律、擾動響應(yīng)規(guī)律、生態(tài)變化過程、生態(tài)要素間相互關(guān)系及生態(tài)系統(tǒng)或環(huán)境要素的生態(tài)閾值等深層知識信息,以支撐礦山生態(tài)系統(tǒng)引導修復。簡而言之,就是要是在常規(guī)調(diào)查監(jiān)測評價基礎(chǔ)之上,進一步識別礦山生態(tài)關(guān)系、過程、規(guī)律等知識信息,為引導修復方向、標準和方案的制定提供科學參考。
(2)引導修復方向。我國礦山數(shù)量多、分布廣,自然、社會、經(jīng)濟條件等存在地域分異特征和一定程度的區(qū)域聚集性。因此,不同區(qū)域不同類型礦區(qū)生態(tài)修復方向應(yīng)該是差異化的。應(yīng)依據(jù)礦山生態(tài)系統(tǒng)所處區(qū)域的主導生態(tài)功能、自然恢復力和社會經(jīng)濟條件等生態(tài)修復條件,劃分多個生態(tài)修復與環(huán)境治理方向,主要包括:環(huán)境封存型、自然恢復型、地質(zhì)安全保障型、生態(tài)復綠型、林草利用型、農(nóng)業(yè)復墾型、旅游景觀型、城郊開發(fā)型等。例如:對于社會經(jīng)濟條件較差,自然恢復力較弱的礦區(qū),可以將生態(tài)復綠作為修復方向,即在消除地質(zhì)災(zāi)害隱患之后,實施土地復墾和生態(tài)修復,恢復水土保持、防風固沙等重要生態(tài)系統(tǒng)功能,維持生態(tài)安全。為加強礦產(chǎn)資源與土地資源協(xié)同開發(fā),實現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用與經(jīng)濟效益提升,可以加大人工干預(yù),以林草利用或農(nóng)業(yè)復墾為修復方向。不同生態(tài)修復方向其所需的人工干預(yù)的程度是不一樣的。當然,這些修復類型方向,只是主導修復類型方向,并不具有明顯的排他性。例如徐州礦區(qū)的采煤塌陷地就是農(nóng)業(yè)復墾、旅游景觀、城郊開發(fā)等修復類型的組合。不論哪種修復類型,都需要遵循保護優(yōu)先、源頭過程減損;生態(tài)保護與修復并舉、自然恢復和人工修復并重,著力提高生態(tài)系統(tǒng)自維持能力等基本原則。
(3)引導修復對象。引導型礦山生態(tài)修復的對象重點包括,障礙性或限制性因子、關(guān)鍵環(huán)境要素、重要景觀斑塊與廊道、生態(tài)流等方面。礦產(chǎn)開采形成的障礙性因子(如污染物、地裂縫等)或限制性因子(如潛水位、土壤水、坡度等)是采后生態(tài)系統(tǒng)受到的主要生態(tài)脅迫。BRADSHAW指出生態(tài)恢復過程中有效識別影響生態(tài)恢復中關(guān)鍵限制性因子,并對其進行適度合理的人工干預(yù)后,自然恢復便可更加順暢的進行。因此,消除障礙性因子和調(diào)控限制性因子也是人工引導修復關(guān)鍵任務(wù);主要可通過生態(tài)環(huán)境整治、理化性質(zhì)改良、生物學修復、系統(tǒng)綜合管理等措施為生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復提供更優(yōu)的基礎(chǔ)條件。圖3為生態(tài)系統(tǒng)在多個不同狀態(tài),突破障礙限制因子實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移的示意,在生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞區(qū)域(圖3(a)),必須人工強干預(yù),消除非生物等障礙性因子;然后,通過改善動植物群落等生物性限制性因子(圖3(b)),促進系統(tǒng)突破生物限制性因子閾值,從而實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)自然恢復和自維持,達到完好狀態(tài)(圖3(c))。
圖3 引導系統(tǒng)突破限制性因子實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移示意(改編自文獻[3,10])
引導型生態(tài)修復對象還應(yīng)包括關(guān)鍵環(huán)境要素、重要景觀斑塊與廊道、生態(tài)流等方面。生態(tài)系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)變往往伴隨著生態(tài)系統(tǒng)空間自組織格局的變化。景觀是由相互作用的多個生態(tài)系統(tǒng)組成的異質(zhì)性地理單元。通過修復、創(chuàng)建或重組等手段調(diào)整斑塊、廊道、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵景觀組分,有助于景觀內(nèi)各生態(tài)系統(tǒng)單元之間的關(guān)系調(diào)控,改善受損生態(tài)系統(tǒng)功能,也有利于規(guī)避生態(tài)系統(tǒng)臨界點的到來,以維持其系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(4)引導修復合理程度。確定人工干預(yù)的合理程度是引導型生態(tài)修復的關(guān)鍵問題之一。在礦區(qū)周邊未擾動的自然生態(tài)系統(tǒng)中,可選定相似合理的參照生態(tài)系統(tǒng)作為礦山生態(tài)系統(tǒng)人工干預(yù)合理程度的判定方式之一。然而,由于礦山生態(tài)系統(tǒng)并不一定要修復到采礦前或與周邊自然生態(tài)系統(tǒng)相同;而且,自然生態(tài)系統(tǒng)是長期演替形成的,而自然恢復與人工干預(yù)相結(jié)合的礦山生態(tài)修復往往需要一個較長自恢復、自適應(yīng)過程;也就是說前期人工引導修復到合理程度后停止人工干預(yù),轉(zhuǎn)為生態(tài)系統(tǒng)依靠其自然恢復能力,并經(jīng)過較長的時期才能達到周邊參照生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài),而不是一蹴而就。因此,選擇參照生態(tài)系統(tǒng)需要注意其代表性與可行性。
特定區(qū)域的生態(tài)單元以及生態(tài)要素之間的生態(tài)關(guān)系往往存在固有的關(guān)系、過程。因此,也可以利用周邊自然生態(tài)系統(tǒng)主要的生態(tài)關(guān)系來判斷引導修復的合理程度。20世紀70年代ROBERT指出生態(tài)系統(tǒng)的特性、功能等具有多個穩(wěn)態(tài),穩(wěn)態(tài)之間存在生態(tài)閾值。生態(tài)閾值包括閾值點和閾值帶2種類型。生態(tài)閾值為生態(tài)系統(tǒng)多穩(wěn)態(tài)之間的一個臨界值,穿過這個臨界值后,系統(tǒng)狀態(tài)變量發(fā)生突然的較大改變。因此,生態(tài)閾值可以作為人工干預(yù)合理程度的判別標準。生態(tài)閾值識別,首先需要通過梯度觀測、控制實驗、模型模擬等方法獲取足夠基礎(chǔ)數(shù)據(jù),來反映生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變量和控制參數(shù)的變動情況,然而通過統(tǒng)計方法考察生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變量和控制參數(shù)的統(tǒng)計學特征和相互關(guān)系,從而識別生態(tài)閾值。一方面,可以統(tǒng)計生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變量或控制變量隨時間的變化特性,考察統(tǒng)計學指標,如均值、方差、標準偏差、條件異方差、自相關(guān)、偏度的異常變化,實現(xiàn)對狀態(tài)變量或控制變量閾值的識別。另一方面,可以構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)變量對控制參數(shù)的響應(yīng)函數(shù),響應(yīng)函數(shù)一般有連續(xù)漸變函數(shù)、階躍變化函數(shù)、帶時滯的狀態(tài)變化函數(shù)、不可逆變化函數(shù)4種類型。通過分析響應(yīng)函數(shù)的極限、收斂、拐點特征,進而識別生態(tài)系統(tǒng)控制參數(shù)的閾值。
礦山生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)變量通常是人們較為關(guān)心的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、服務(wù)等表現(xiàn)指標,如植被覆蓋度、水土保持量、生物量、生產(chǎn)力等,控制參數(shù)為各類采礦干擾的程度和生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)條件,如采高、采厚、導水裂隙帶高度、土壤含水量、潛水埋深、表土層厚度、土壤有機質(zhì)含量等。礦山生態(tài)系統(tǒng)閾值的識別可基于生態(tài)調(diào)查感知,按照觀測、響應(yīng)函數(shù)建立、閾值判別、效應(yīng)分析4個步驟。例如,通過野外梯度觀測,可構(gòu)建半干旱礦區(qū)土壤含水量(SWC)和反映植物生理狀況的葉片最大光化學效率(/)2者間的關(guān)系響應(yīng)函數(shù)(圖4)。通過分析響應(yīng)函數(shù),發(fā)現(xiàn)存在明顯的拐點,即當土壤含水量低于8.91%時,/隨著土壤含水量的降低急劇降低,受到脅迫影響。因此,可以得到植物生長開始受到脅迫的土壤含水量閾值為8.91%。因此,礦區(qū)土壤含水量8.91%這一閾值可以作為引導型生態(tài)修復合理程度的標準。
圖4 葉片最大光合作用效率對土壤含水量的響應(yīng)[17]
(5)引導修復措施。引導型礦山生態(tài)修復強調(diào)人工修復與自然恢復的有機結(jié)合,是對以人工修復為主的傳統(tǒng)礦山生態(tài)修復模式的升級發(fā)展。礦山生態(tài)修復技術(shù)是否適宜,不在于技術(shù)水平高低或難度大小,而取決于所篩選修復技術(shù)與關(guān)鍵生態(tài)問題的針對性與經(jīng)濟性。因此,引導型生態(tài)修復和傳統(tǒng)生態(tài)修復模式所采用的生態(tài)修復措施本質(zhì)上沒有差別,不同的是引導型生態(tài)修復模式強調(diào)的是適度人工干預(yù),也就是要求人工干預(yù)必須有針對性、及時性、持久性和有效性。引導型生態(tài)修復模式所需的修復技術(shù)特點在于,強調(diào)各個引導修復技術(shù)措施的系統(tǒng)性、接續(xù)性、針對性和經(jīng)濟性;一定是針對關(guān)鍵的修復對象、生態(tài)問題、生態(tài)關(guān)系、生態(tài)閾值,能降低生態(tài)修復成本,帶動提升生態(tài)系統(tǒng)自維持能力。例如,在西部半干旱地區(qū)大型煤炭基地引導型生態(tài)修復實踐中,采用的一些較適宜的引導修復技術(shù)包括,采后覆巖導水裂隙人工化學引導修復,臨時性與永久性地裂縫的差異化治理,中性區(qū)、壓縮區(qū)、拉伸區(qū)分區(qū)治理模式,基于植被演替規(guī)律的植物互惠配置,基于空間格局優(yōu)化和關(guān)鍵物質(zhì)流調(diào)控的景觀生態(tài)恢復,排土場分布式保水控蝕技術(shù),基于自然地貌特征的近自然地貌重塑技術(shù)等。
在國家生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略形勢下,在山水林田湖草沙系統(tǒng)性生態(tài)保護修復指導思想下,堅持“以自然恢復為主,與人工修復相結(jié)合”的基本原則,破解人工干預(yù)和自然恢復之間的爭議和困惑,促進人工修復與自然恢復相協(xié)同是當前礦山生態(tài)修復的亟待解決的理論和技術(shù)問題之一。引導型礦山生態(tài)修復是“基于自然的解決方案(NbS)、自然為主人工為輔”這些基本生態(tài)保護修復理念在礦山領(lǐng)域的具體實踐探索。引導型礦山生態(tài)修復模式強調(diào)的是適度人工干預(yù),即人工干預(yù)必須有針對性、及時性、持久性和有效性;是對傳統(tǒng)人工修復模式的發(fā)展升級,其立足于生態(tài)系統(tǒng)恢復力,通過對生態(tài)問題和擾動響應(yīng)機理系統(tǒng)化診斷,揭示采礦擾動與生態(tài)恢復機制,探明關(guān)鍵生態(tài)閾值,科學實施干預(yù)措施,帶動促進受損生態(tài)系統(tǒng)恢復到自維持狀態(tài)。礦山生態(tài)關(guān)系、過程、規(guī)律的感知是引導修復的前提;障礙性和限制性影響因子和生態(tài)過程是引導修復的主要對象;生態(tài)閾值和生態(tài)參數(shù)的調(diào)控是合理引導的關(guān)鍵。礦山生態(tài)修復是一個多尺度、多要素、多時相、多過程、多學科、多領(lǐng)域的科技難題,如何科學認識并利用自然力量,引導受損礦山生態(tài)系統(tǒng)自維持,尤其需要加強對礦山生態(tài)系統(tǒng)的自然規(guī)律、演變機理、生態(tài)過程、生態(tài)關(guān)系、生態(tài)閾值、以及環(huán)境要素間相互關(guān)系等機理問題診斷與深層次知識發(fā)現(xiàn)。