田曉思
(西安石油大學人文學院,陜西 西安 710065)
在我國礦山開采中,普遍存在開發(fā)無序、采石規(guī)劃不全面、石堆粉塵污染、廢料土層污染等問題,造成了土地資源的破壞與環(huán)境惡化,對周邊人們的生活構成了嚴重威脅。因此,以礦區(qū)生態(tài)修復為目的,加強礦區(qū)污染問題整治,修復場地生命活力,加大廢棄區(qū)資源利用,創(chuàng)建全新的綠色園區(qū),改善環(huán)境,發(fā)展城市經濟。
1)植被 采礦行為對植被生長體系造成了較大影響,導致采礦區(qū)植被生命力減弱、種類多樣性不足、生長態(tài)勢不穩(wěn)定,生態(tài)環(huán)境較為惡劣的地區(qū)甚至發(fā)生植物消失現(xiàn)象。在生態(tài)修復時,需要營造優(yōu)質的植物生長條件,加強生態(tài)規(guī)劃,配置適宜生長的植物類型。與此同時,結合植物生長特點,對綠植栽培周期、生長后空間分布等進行細節(jié)設計。
2)土壤 在修復礦山環(huán)境過程中,應以土壤為主要環(huán)境設計條件。土質優(yōu)異,植物才能有序生長,逐漸形成植物多樣性的自然環(huán)境。然而,采石行為對礦山環(huán)境造成了一定程度的破壞,山體處于較長周期的土層分離狀態(tài),土質惡化較為嚴重,存在巖石裸露、養(yǎng)分不充足、土層受污染等問題,土壤種植價值不足。因此,在修復環(huán)境過程中,應以土層養(yǎng)分為出發(fā)點,綜合測定礦區(qū)土壤屬性,選擇適宜的生態(tài)修復方法,提出有效的土壤整治方案。
3)水文 礦區(qū)水體形成源于地形不平整、礦坑積水等因素。此種水體具有不規(guī)律性、被動形成等特點,造成礦區(qū)水體污染嚴重,水系分布混亂,水量均衡性不足。因此,礦區(qū)水系修復工作需要從水質污染治理、水系梳理、水污染因素測評等方面入手。
4)地形 石料開采、運輸、存儲等環(huán)節(jié)會引起礦區(qū)地形不平整的現(xiàn)象。各類礦區(qū)生產體系不同,形成的礦區(qū)地形也存在差異性。比如各類坡度石壁、不規(guī)則采石坑形成的微型地勢、山洞等,增加了環(huán)境修復難度。在地形修復中,應因地制宜,利用地形特點,結合土方建設、運輸成本、用工分配、機械調配等,減少土地不平整問題。
1)大于30°坡角的碎石處理方案 在采礦區(qū)中,碎石坡角大于30°時,會形成邊坡失穩(wěn)、山體滑坡等安全隱患。因此,在處理此類邊坡時,需要清除存留石渣、浮土,提升邊坡結構的穩(wěn)定性。
2)小于30°邊坡的整治方案 采礦區(qū)中小于30°的邊坡,具有地質平緩、結構穩(wěn)定的特點。在整治此類邊坡時,依據(jù)渣石分布情況,利用優(yōu)質土壤搭建種植區(qū)。如果石料成分欠佳,可用于洼地填充、園路建設,以減少材料采買,控制材料運輸成本,確保礦山生態(tài)修復效果。
3)采石坑壁生態(tài)修復方案 土質類型坑壁在坑壁表層含有一層覆土,此覆土有一定厚度,可進行綠植栽培,生態(tài)修復難度較低;石質類型坑壁生態(tài)修復困難,坡度介于70°~80°,高度在10~100m,表層無覆土,可選擇具有攀緣生長特點的植物。
土層回填修復法,適用于土層污染較為嚴重的地段,應加強土層種植能力修復。對于受污染程序不嚴重的土層,可在原有土層表面覆蓋新土壤,即可達到土壤修復效果。土壤回填時,依據(jù)礦區(qū)植被種植類型綜合確定,喬木綠植栽培區(qū)土壤回填厚度為1.2~1.5m,灌木栽培區(qū)土壤回填厚度為0.6~0.8m,地被綠植花卉與草坪的回填土層厚度為0.3~0.5m。
礦區(qū)綠植建設通常采取直接種植和覆土種植兩類方式。直接種植法是在礦區(qū)內進行苗木移植栽培,具有操作簡便、種植成本低等優(yōu)勢。覆土種植是將土層與植物根系相互融合后整體栽植在礦山區(qū)域內,結合植物群落整體生長的動態(tài)變化特點,依據(jù)礦山區(qū)域種植條件,優(yōu)選主要栽培樹種,便于在短時間內修復礦山生態(tài)體系。在此基礎上,采取人工植物群落組合方式,改善生態(tài)環(huán)境;種植短時間生命周期的植物,喚醒生態(tài)機能;種植多年生命周期的草本綠植,強化礦山綠植培育能力。
1)水系建立 加強礦山水系與周邊環(huán)境水系的連通性,以水源流動性提升水質凈化效果。整治礦山內部水系時,需要對受污水源進行凈化處理,一般采取微生物、綠植等凈化方式。構建輸水、儲水、凈化的管理體系,借助先進技術,加強礦山水系構建。
2)水景設計 分動態(tài)水景和靜態(tài)水景。水源充足的區(qū)域,使用大規(guī)模靜水面,映射礦山結構,形成山水觀景。降水量較少的區(qū)域,使用小型蓄水池,構建小規(guī)模水景觀。在降水時節(jié)收集雨水,補充植物水分。也可采取流水瀑布的景觀設計方法,增強景觀設計的震撼感。
日照地區(qū)的礦山公園項目擁有豐富的周邊環(huán)境旅游資源與濱海文旅生態(tài)優(yōu)勢:具備-4.4~13.2℃均衡的溫度條件;降水量充足,年降水量為912mm;嵐山區(qū)內植物種類、礦產資源豐富。擬對羅山礦區(qū)進行生態(tài)修復。
如圖1所示,在修復羅山礦區(qū)時,從坡角保護、地形地理、土壤改良、水系整治等方面進行綜合生態(tài)修復,融合區(qū)域文旅資源進行景觀設計。
圖1 羅山礦區(qū)生態(tài)修復流程
2.2.1 水系修復
依據(jù)集水、蓄水、水面景觀設計思路,盡可能地涵養(yǎng)水資源,改善土質,為邊坡綠植創(chuàng)設優(yōu)質的生態(tài)修復條件。
1)集水系統(tǒng)設計 當邊坡超過30°時,添加截水溝;邊坡不大于30°時,采取自然輸水形式。
2)蓄水系統(tǒng)設計 山坡處增設植草溝,北谷設計旱溪,南谷設計成湖,山內低處設計成雨水花園景觀。
3)凈水系統(tǒng)設計 借助植物、微生物進行水資源凈化。
2.2.2 土壤修復
在進行礦山公園土壤修復時,需要結合公園土質、土層厚度等因素。為防止大規(guī)模覆土建設,需要準確掌握礦山公園的實際土層厚度與質量。對于土層受損嚴重的區(qū)域,可以采取回填法,有效更換表層土壤;針對受損不嚴重、土層完整性較好的區(qū)域,采取植物搭配、化學用藥等方式,有效增強土壤質量。羅山礦山公園西側山體整體土質較好,無需進行土壤更換、土層回填等處理,可采取生物養(yǎng)殖、化學藥物方法,確保修復效果,逐步改善土層養(yǎng)分。因此,山體結構需要種植多樣植物,適當補充豆科植物,借助根瘤菌具有的植物促進作用,增強土層與空氣之間的循環(huán)作用,有效利用氮元素,形成優(yōu)質土層營養(yǎng)環(huán)境。
2.2.3 種植規(guī)劃
1)在種植規(guī)劃中,以日照市鄉(xiāng)土植物為首選,適當增加樹木種植量。日照嵐山區(qū)域擁有較為豐富、類型多樣的植被資源,可進行周邊樹種移植,保留公園原有的生命力較強、具有觀賞性的綠植同時增加鄉(xiāng)土樹種,確保植物成活,提升綠化功效。
2)在確定鄉(xiāng)土樹種的基礎上,合理搭配巖生植物,展現(xiàn)公園整體綠植特色。羅山礦山公園內含有較多的采石痕跡,植物景觀規(guī)劃需迎合場區(qū)的歷史特點,利用現(xiàn)有資源。礦區(qū)內有一定數(shù)量、分布不集中的裸露巖石,其可作為造景的關鍵素材,配以巖石植物栽植,使其與巖石相互成景,組合成巖石花園。
3)植物風貌設計采取綠植主題與綠植搭配的方法:①綠蔭谷主要栽植國槐、白蠟;②榆林島栽植樸樹與榆樹;③杏花坡栽植杏樹;④竹林院落栽植毛竹、桂花、二月蘭等;⑤彩巖花園栽植細葉石竹、雙花石竹、百里香等;⑥松石嶺栽植鳶尾、造型松、五葉地錦等;⑦楓林臺栽植紅楓、迎春、杜鵑、薔薇等;⑧地帶性花園栽植海棠、玉蘭、山茶等;⑨茶園栽植茶梅、山茶等;⑩桃花嶺栽植山桃、櫻花等;[11]葉園栽植紅楓、欒樹、連翹等;[12]雨水花園栽植再力花、水蔥等。
2017年正式審批通過了準噶爾礦山生態(tài)改建項目,以礦山公園為主題進行土地資源規(guī)劃。2018年2月,給出了礦山公園的設計大致方案。礦山公園項目總面積約17km2?,F(xiàn)階段初步完成礦區(qū)綠化,整體生態(tài)狀況良好,周邊景觀項目逐步完成設計。
1)加強本土植被保護,修復場區(qū)生態(tài)功能,構建完整的綠園體系。
2)依據(jù)地區(qū)風貌,梳理礦山區(qū)域的高差豎向關系,改造公園景觀,改造成山丘、濕地等景觀項目。
3)在采礦中形成的受損地貌,以填方、挖方等形式,依據(jù)豎向關系進行地勢銜接。比如,對于較大規(guī)格的溝壑,采取填方形式縮小地勢高差,設計成濕地景觀;或者采取植物護坡的方法,回填少量土,進行綠化種植。對于巖石裸露區(qū)域較大的坡面,采取相應安全防護措施,在坡底處進行層次性種植,形成喬木、灌木、花卉等多樣性植物群落,增加景觀美感(見圖 2)。
圖2 準噶爾生態(tài)修復規(guī)劃
1)植物搭配時采取綠植多樣性的設計手法,提升種植景觀的層次性、立體性。
2)景觀設計多用喬木、灌木,增強礦山公園水土保持能力,確保生態(tài)修復質量。
3)對剩余的工業(yè)廢料進行資源化處理,將其打造成雕塑、模型,如動物雕塑、車輛模型等,增強景觀設計的創(chuàng)意性,帶給人們豐富的景觀意境,滿足人們的欣賞需求。
礦山公園的生態(tài)修復應綜合發(fā)揮植物搭配作用,喬木、灌木、花草相互搭配,營建色彩多樣、層次豐富的植物組合空間,確保四季常青,提升礦山公園植物景觀設計效果。在礦山公園中,植被景觀規(guī)劃主要有8類:生態(tài)防護林,生態(tài)林區(qū),疏林草地,生態(tài)牧場,綠色農田,綠化場區(qū),花海,濕地。
1)生態(tài)防護林 以礦山公園外圍為主進行綠植規(guī)劃與建設,形成綠色屏障,具有空氣凈化、降噪除塵的綠化功能。與此同時,采取植物色彩搭配、多樣綠植組合的設計方法,可以增加公園外圍整體綠化美觀性。
2)生態(tài)林區(qū) 以礦山公園內部生態(tài)林為基礎條件,結合整體景觀規(guī)劃,增加喬木、灌木、花草,營造濃郁的林區(qū)環(huán)境,便于游人觀賞。
3)疏林草地 以鄉(xiāng)土植物為主要綠植,優(yōu)先選擇耐踩踏的地被綠植,搭配灌木,形成綠色園地,便于游人搭設帳篷、席地就餐。
4)生態(tài)牧場與綠色農田 減少化肥施用,為周邊地區(qū)輸送農產品,增加礦山公園經濟收入。
5)綠化場區(qū) 進行多類綠植景觀設計,營建舒適的自然空間,增加礦山公園的綠化面積。
6)花海 在設計時結合地區(qū)特點,選擇丁香、苜蓿等花種,間隔搭配繡線菊、胡枝子等花種,選擇不少于10種花卉,進行間隔景觀搭配,豐富花卉種植類型,營造花海景觀環(huán)境。
結合礦山修復成功案例,探討礦區(qū)生態(tài)修復路徑,最大程度地挖掘礦區(qū)生命活力,以綠化為出發(fā)點,積極建設礦山公園,合理搭配綠植,提升礦區(qū)景觀設計美感,加強礦區(qū)水質改善,落實土質調整各項工作,促使礦山公園擁有優(yōu)質的生態(tài)氛圍。