摘 要：研究探討了礦區(qū)生態(tài)重建中生物多樣性與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。礦業(yè)活動顯著影響了自然生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致生物多樣性損失和環(huán)境退化?；诖?，以山西省長治市礦山為研究對象，采用多學(xué)科方法，結(jié)合田野調(diào)查、生態(tài)建模和社會經(jīng)濟(jì)分析，評估選定礦區(qū)當(dāng)前的生物多樣性現(xiàn)狀，并提出了多種生態(tài)恢復(fù)策略，包括本土物種再造林、棲息地恢復(fù)和生態(tài)廊道創(chuàng)建，以增強生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)重建；生物多樣性；可持續(xù)發(fā)展；礦區(qū)

中圖分類號：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）07–0-03

在全球范圍內(nèi)，礦業(yè)活動對自然環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，尤其是在生物多樣性喪失和生態(tài)系統(tǒng)退化方面。隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的普及，如何在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時保護(hù)和恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)成為一個全球性的挑戰(zhàn)，尤其是在礦區(qū)，這一挑戰(zhàn)尤為突出[1]。基于此，以山西省長治市礦山為研究對象，分析其現(xiàn)狀，并提出生態(tài)恢復(fù)的相關(guān)建議，以期為礦區(qū)生態(tài)重建提供一個全面的理論框架和實踐指南，為促進(jìn)人與自然和諧共處貢獻(xiàn)力量。

1 礦區(qū)概況

通過長治市礦山開采對土地?fù)p毀的田野調(diào)查、生態(tài)建模和社會經(jīng)濟(jì)分析，可以看到礦業(yè)活動對環(huán)境造成了顯著影響。長治市礦山開采累計占用、損毀土地面積約19 061.23 hm2，其中，屯留區(qū)損毀面積最大，達(dá)6 249.69 hm2，占總損毀面積的32.79%。盡管長治市礦山環(huán)境的累計恢復(fù)面積為3 558.68 hm2，但相比于總損毀面積，恢復(fù)面積仍然較小。

這些數(shù)據(jù)揭示了礦區(qū)生態(tài)重建的迫切需求。礦山開采后的土地往往面臨著生物多樣性的喪失、土壤結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的變化及水源的污染等一系列環(huán)境問題?；謴?fù)生態(tài)系統(tǒng)不僅需要恢復(fù)自然景觀，還需要重建生物多樣性，確保生態(tài)服務(wù)的恢復(fù)，并提高土地可持續(xù)利用價值。

2 礦區(qū)生物多樣性現(xiàn)狀

2.1 生境破碎化和喪失

生境破碎化和喪失是礦山開采活動對生態(tài)系統(tǒng)造成的主要負(fù)面影響之一。在此過程中，大面積的自然生境被挖掘、移除或改變，原本連續(xù)的自然環(huán)境被轉(zhuǎn)變?yōu)楣铝⒌钠蝃2-3]。這種生態(tài)環(huán)境的變化不僅會直接導(dǎo)致生物棲息地減少，還會造成生境的分割，削弱了生物種群之間的連接，影響了物種的遷移和基因交流。特別是對于對生境要求較高的物種來說，生境的破碎化可能導(dǎo)致其生存空間不足，影響其繁殖和覓食活動，進(jìn)而加劇了物種的局部滅絕風(fēng)險。并且，生境破碎化還可能導(dǎo)致邊緣效應(yīng)，即生境邊緣的環(huán)境條件與核心區(qū)域存在顯著差異，這些差異包括光照、溫度和濕度等，進(jìn)一步威脅到特定生境邊緣區(qū)域的物種。

同時，生境的喪失和破碎化還會導(dǎo)致生態(tài)功能減弱，例如：土壤侵蝕和水土流失加劇、水質(zhì)的下降及碳循環(huán)改變。這些變化不僅影響了生物多樣性，還威脅到人類的福祉，包括減少自然生態(tài)系統(tǒng)提供的食物、水源和藥材等資源。

因此，對于礦區(qū)及其周邊的生態(tài)恢復(fù)工作來說，重建連續(xù)的生物棲息地和生態(tài)走廊，以及恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，對減輕生境破碎化的負(fù)面影響、保護(hù)和恢復(fù)生物多樣性具有重要意義。

2.2 土壤和水源污染

礦山開采活動往往伴隨著大量廢物和化學(xué)物質(zhì)的產(chǎn)生。這些物質(zhì)包括但不限于重金屬、酸性礦山排水、礦物油及其他有害化學(xué)物質(zhì)，它們可通過多種途徑進(jìn)入周邊環(huán)境，對土壤和水源造成嚴(yán)重污染[4]。

作為生物生存和繁衍的基本條件，土壤和水體一旦受到污染，將直接影響生物多樣性的維持和地區(qū)生態(tài)平衡的穩(wěn)定。重金屬和其他有毒物質(zhì)在土壤中的累積會直接影響土壤的化學(xué)性質(zhì)和生物活性，導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化。這種惡化不僅減少了土壤中微生物的多樣性和數(shù)量，還影響了土壤肥力和植物的正常生長。植物作為生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其受損將進(jìn)一步影響到以植物為食或棲息地的動物，造成生物多樣性的連鎖下降。

水源污染則通過酸性礦山排水等方式破壞水生生態(tài)系統(tǒng)。酸性礦山排水中含有高濃度的金屬離子（如鐵、銅和鋅等），這些物質(zhì)會降低水體的pH值，破壞水生生物的生存環(huán)境。受污染的水體不僅會對水生生物構(gòu)成威脅，還會影響依賴這些水生生物作為食物來源的其他生物，從而對整個食物鏈產(chǎn)生影響。

此外，土壤和水源的污染還會通過生物累積和食物鏈放大的效應(yīng)，影響更高層級的生物，甚至影響人類健康。隨著有害物質(zhì)在食物鏈中的傳遞和積累，地區(qū)生物多樣性將顯著降低，生態(tài)系統(tǒng)功能不斷喪失。

因此，礦區(qū)的環(huán)境管理和恢復(fù)工作需要特別關(guān)注土壤和水源的污染問題，采取有效措施減少污染物的排放，恢復(fù)受污染環(huán)境，以保護(hù)和恢復(fù)生物多樣性，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定。這包括實施嚴(yán)格的廢物處理和化學(xué)物質(zhì)管理規(guī)程，恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)，以及監(jiān)測和評估恢復(fù)措施的長期效果。

2.3 生態(tài)平衡的干擾

在礦區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞不僅限于表面的生物多樣性減少或生境的直接喪失，更深層次的影響體現(xiàn)在整個生態(tài)平衡的干擾上[5]。生態(tài)平衡是指生物與環(huán)境之間長期形成的穩(wěn)定關(guān)系，包括食物鏈中各個環(huán)節(jié)之間的相互作用、物種間的競爭與合作，以及生物與非生物環(huán)境之間的相互依賴。礦山開采活動通過直接破壞生境和間接改變環(huán)境條件，打破了這種精細(xì)調(diào)節(jié)的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能下降，甚至崩潰。

捕食者與獵物之間的關(guān)系是生態(tài)系統(tǒng)中最基本的相互作用之一，這種動態(tài)平衡關(guān)系的維持對物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)健康具有重要作用。在礦區(qū)，生境的破壞和生物多樣性的減少直接影響了捕食者和獵物的數(shù)量和種類，捕食者可能因獵物數(shù)量的減少而面臨食物短缺，而某些獵物物種的過度增加則可導(dǎo)致植被被過度消耗，進(jìn)一步惡化生態(tài)環(huán)境。

此外，生態(tài)平衡的干擾還表現(xiàn)為土壤微生物群落的改變、水循環(huán)和養(yǎng)分循環(huán)的失調(diào)，以及生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾的抵抗力下降。這些變化不僅影響了當(dāng)前的生物多樣性，還影響了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)潛力和未來的穩(wěn)定性。

因此，礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)不僅是恢復(fù)物種多樣性和生境面積，更重要的是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，重新建立生物間及生物與環(huán)境之間的穩(wěn)定關(guān)系，促進(jìn)生態(tài)平衡的重建。這需要綜合考慮生物物種的保護(hù)、生態(tài)過程的恢復(fù)及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的維持，通過科學(xué)的方法和長期的努力，逐步修復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)其自然狀態(tài)和功能。

2.4 物種多樣性的減少

物種多樣性的減少是礦山開采活動對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面影響之一，這一現(xiàn)象涵蓋生物多樣性的各個層面，從基因多樣性到物種多樣性，再到生態(tài)系統(tǒng)多樣性[6]。生境的喪失和環(huán)境的惡化直接削弱了生物種群的生存空間和生活質(zhì)量，迫使對特定環(huán)境高度依賴的物種面臨生存壓力，甚至滅絕風(fēng)險。

礦區(qū)內(nèi)的動植物種群受到的影響尤為明顯。對植物種群而言，其失去了生長所需的土壤類型、光照條件和水分供應(yīng)，導(dǎo)致其種群規(guī)模急劇縮減；對動物種群而言，其失去了食物來源和避難所，導(dǎo)致頻繁遷徙并出現(xiàn)繁殖障礙；對微生物群落而言，礦山開采活動引起的土壤和水體污染嚴(yán)重破壞了其生存環(huán)境，改變了其結(jié)構(gòu)和多樣性，影響了土壤的營養(yǎng)循環(huán)和有機物分解過程，進(jìn)而影響了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。

物種多樣性的減少不僅意味著某些物種的絕對數(shù)量減少，更重要的是它減弱了生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)原能力和對環(huán)境變化的適應(yīng)能力[7]。每一個物種都在其所處的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著獨特的作用，物種多樣性的喪失意味著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)力下降，以及生態(tài)服務(wù)功能減弱。

因此，保護(hù)和恢復(fù)物種多樣性不僅是生態(tài)保護(hù)的需求，也是維持人類生活質(zhì)量和生存環(huán)境穩(wěn)定的必要條件。這需要從源頭上減少生境的破壞和環(huán)境污染，實施有效的生態(tài)恢復(fù)措施，并通過科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，為受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和物種多樣性的恢復(fù)提供支持。

3 生態(tài)恢復(fù)策略

為了應(yīng)對礦區(qū)及其周邊生態(tài)系統(tǒng)遭受的破壞，采用多種生態(tài)恢復(fù)策略具有重要意義。這些策略旨在恢復(fù)和增強生物多樣性，同時增強生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能。

3.1 本土物種再造林

作為一種生態(tài)恢復(fù)方法，本土物種再造林是指在受損的生態(tài)系統(tǒng)中重新種植原生樹木和植被，利用這些物種對當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的良好適應(yīng)性，有效恢復(fù)生態(tài)平衡并促進(jìn)生物多樣性。該方法不僅可以為野生動植物提供必要的棲息地，滿足它們的生存和繁殖需求，還能通過提高土壤質(zhì)量、促進(jìn)水源涵養(yǎng)和增強碳固定能力應(yīng)對氣候變化。

本土樹種的根系深入土壤，有助于防止水土流失，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤微生物的活性和營養(yǎng)循環(huán)。同時，再造林區(qū)域通過植物的蒸騰作用調(diào)節(jié)水分循環(huán)，增強水土保持和水源涵養(yǎng)的能力，維持水循環(huán)平衡，提高地下水位和水質(zhì)。此外，該方法在減少大氣中二氧化碳濃度的同時，對實現(xiàn)碳中和具有重要作用。

3.2 棲息地恢復(fù)

棲息地恢復(fù)致力于修復(fù)因人類活動或自然災(zāi)害等原因受損的生態(tài)系統(tǒng)，目標(biāo)是恢復(fù)其原有的生物多樣性和生態(tài)功能。這一過程包含土壤改良、水系重建和植物種群重建等關(guān)鍵步驟。通過這些措施模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的自然演替過程，逐漸恢復(fù)區(qū)域的生態(tài)多樣性和復(fù)雜性。

在土壤改良方面，措施包括添加有機質(zhì)以提高土壤肥力、調(diào)整土壤pH值或清除有害物質(zhì)，以創(chuàng)造適宜各類植物生長的基礎(chǔ)條件；在水系重建方面，著眼于修復(fù)水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的自然聯(lián)系，包括重建河流的自然流向、恢復(fù)濕地和其他水生生態(tài)系統(tǒng)，以促進(jìn)水生和陸生生物種的自然分布和繁衍；在植物種群重建方面，強調(diào)在受損地區(qū)重新引入本土植物，尤其是能提供關(guān)鍵生態(tài)服務(wù)的物種，如固土植物、水源涵養(yǎng)植物和為野生動物提供食物或棲息地的植物。

此外，棲息地恢復(fù)還能顯著改善生態(tài)服務(wù)功能，如通過恢復(fù)和保護(hù)濕地提升水質(zhì)凈化能力，通過重建植被覆蓋控制洪水和減少土壤侵蝕。這些生態(tài)服務(wù)對維持自然資源的可持續(xù)性、保障人類社會的福祉及適應(yīng)、緩解氣候變化具有至關(guān)重要的作用。

棲息地恢復(fù)不僅關(guān)乎生態(tài)系統(tǒng)本身的恢復(fù)，還涉及社區(qū)參與和生態(tài)教育，以增強公眾對環(huán)境保護(hù)的意識和提高參與度，確保恢復(fù)成果的長期可持續(xù)性。通過科學(xué)規(guī)劃和管理，棲息地恢復(fù)將成為連接自然保護(hù)和人類發(fā)展的橋梁，展示了人與自然和諧共生的可能性。

3.3 生態(tài)廊道創(chuàng)建

生態(tài)廊道創(chuàng)建是一種旨在促進(jìn)生物多樣性保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的方法。這種方法通過連接已經(jīng)被破碎化的生態(tài)系統(tǒng)片段，建立起生物間的自然流動和互動通道，從而為動物遷徙和植物擴散提供必要的空間和條件。生態(tài)廊道的建設(shè)對維持生物種群的遺傳多樣性和生態(tài)平衡具有重要意義，有利于種群的基因交流和遺傳健康。

在實際操作中，可通過恢復(fù)和連接自然保留地、公園、濕地或其他關(guān)鍵生態(tài)區(qū)域構(gòu)建生態(tài)廊道。在城市環(huán)境中，生態(tài)廊道的創(chuàng)設(shè)往往采取城市綠帶、公園連線或河岸綠化帶的形式，這些綠色空間不僅為城市居民提供了休閑娛樂場所，還為城市生物多樣性的維持和提升發(fā)揮著重要作用。通過連續(xù)的生態(tài)結(jié)構(gòu)，動物能夠在城市和鄉(xiāng)村間安全遷徙，植物也能擴散至更廣闊的區(qū)域，從而增強整個生態(tài)系統(tǒng)的連通性和穩(wěn)定性。

生態(tài)廊道的創(chuàng)建還有助于緩解和適應(yīng)氣候變化帶來的影響。隨著全球氣候變暖，部分物種需要遷移至更適宜的生存環(huán)境，生態(tài)廊道為這些物種的遷移提供了路徑，減輕了氣候變化對生物多樣性的負(fù)面影響。此外，生態(tài)廊道能夠提升景觀的美學(xué)價值和生態(tài)功能，為人類社會帶來諸如休閑娛樂、教育研究和生態(tài)服務(wù)等多重益處。

因此，生態(tài)廊道的創(chuàng)建是一種兼具生態(tài)保護(hù)和社會發(fā)展功能的戰(zhàn)略性舉措，通過增強生態(tài)系統(tǒng)的連通性和整體穩(wěn)定性，促進(jìn)生物多樣性的保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的提升，對建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的人類社會具有重要意義。

4 結(jié)束語

在礦區(qū)生態(tài)重建的過程中，生物多樣性的恢復(fù)和維護(hù)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采取有效的生態(tài)恢復(fù)措施，如本土物種再造林、棲息地恢復(fù)和生態(tài)廊道創(chuàng)建等，不僅有利于恢復(fù)礦區(qū)的生物多樣性，還是促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。實現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)重建與生物多樣性恢復(fù)的目標(biāo)，需要政府、企業(yè)和社會各界的共同努力。政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和社區(qū)參與是推進(jìn)生態(tài)恢復(fù)工作的重要保障。同時，通過環(huán)境教育，可增強社會對生物多樣性保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)重要性的認(rèn)識，從而采取更有效的行動保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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