重慶市采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)新思路

李春娟,陳國(guó)建，2,李春利,李娟娟,廖良宇,韋 杰，2,張 超,肖卓勇

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶 401331；2.三峽庫(kù)區(qū)地表過程與環(huán)境遙感重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331)

重慶市采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)新思路

李春娟1,陳國(guó)建1，2,李春利1,李娟娟1,廖良宇1,韋 杰1，2,張 超1,肖卓勇1

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶 401331；2.三峽庫(kù)區(qū)地表過程與環(huán)境遙感重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331)

采石場(chǎng)；生態(tài)修復(fù)；自然景觀；生態(tài)效益；重慶市

近年來(lái)隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，重慶市的露天采石場(chǎng)被迫大量關(guān)閉。對(duì)重慶市主城九區(qū)及周邊區(qū)縣采石場(chǎng)所面臨的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行分析研究，結(jié)合礦山所在地的立地條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，提出了一種新的礦山生態(tài)修復(fù)思路：按照離大型城鎮(zhèn)居民點(diǎn)的距離遠(yuǎn)近，即10 km以內(nèi)、10～20 km、20 km以外對(duì)生態(tài)修復(fù)區(qū)進(jìn)行功能規(guī)劃，10 km以內(nèi)的區(qū)域以生態(tài)景觀建設(shè)為主，10～20 km的區(qū)域以生態(tài)農(nóng)業(yè)為主，20 km以外的區(qū)域采用自然恢復(fù)為主、人工輔助為輔的方式進(jìn)行生態(tài)林草涵養(yǎng)。

重慶市以山地丘陵地形地貌為主，山脈眾多，礦產(chǎn)資源豐富。主城及周邊地區(qū)有采石場(chǎng)上百家，以露天開采為主，碎石開采對(duì)采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，采石場(chǎng)內(nèi)大面積基巖裸露，自然景觀被摧毀[1]，植被覆蓋率降低，土壤涵養(yǎng)水源能力下降，引發(fā)水土流失[2]，增加城市排水系統(tǒng)的壓力，加大洪水隱患；采石場(chǎng)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的建筑垃圾與生活垃圾也會(huì)污染采石場(chǎng)周圍的土壤、水體等環(huán)境[3]；采石場(chǎng)開采后形成的高陡邊坡易誘發(fā)滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害或存在滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害的隱患[4-5]。為此,開展采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)顯得尤為必要、重要，采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)不僅能提高當(dāng)?shù)氐闹脖桓采w率，涵養(yǎng)水源，減少水土流失，還有益于礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的改善與恢復(fù)，對(duì)重慶市的水土保持工作也具有重大的意義。

目前國(guó)內(nèi)的石質(zhì)礦山生態(tài)修復(fù)都是以復(fù)墾與復(fù)綠為主要目標(biāo)，修復(fù)模式單一，而且就實(shí)施效果來(lái)看并不理想。楊延君等[3]的研究表明，我國(guó)的礦區(qū)土地復(fù)墾執(zhí)行率低，復(fù)墾任務(wù)過重，復(fù)墾效果不佳。張文波等[6]研究認(rèn)為我國(guó)的生態(tài)修復(fù)模式偏于靜態(tài)，存在著很大的局限性。國(guó)外的礦山恢復(fù)更加注重生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)，張成梁等[7]的研究表明礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)應(yīng)該基于地形、地貌、水文、氣象、氣候等條件，模擬自然的生態(tài)修復(fù)過程。目前，重慶市采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)與其他類型的礦山修復(fù)方法與模式相同，都是以復(fù)墾與復(fù)綠為主，只是在個(gè)別工程上技術(shù)方法有所不同。復(fù)墾與復(fù)綠后的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境單一，物種數(shù)量較少，穩(wěn)定性較差，人工痕跡明顯，與原有的生態(tài)環(huán)境存在較大差距。

重慶地區(qū)地形復(fù)雜，物種豐富，要使采石場(chǎng)的生態(tài)恢復(fù)到理想狀態(tài)，就要結(jié)合研究區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境狀況，因地制宜地提出最合理的生態(tài)修復(fù)方法，而不是照搬其他地區(qū)的方法與技術(shù)?；诖?，我們針對(duì)重慶主城及周邊地區(qū)采石場(chǎng)的現(xiàn)狀，提出了一種新的生態(tài)修復(fù)思路，即按照離大型居民點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近進(jìn)行生態(tài)修復(fù)分區(qū)，不同范圍有不同的修復(fù)重點(diǎn)，力爭(zhēng)在采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)過程中既注重生態(tài)效益，又注重經(jīng)濟(jì)效益，以期對(duì)重慶市的生態(tài)建設(shè)規(guī)劃提供參考。

1 研究區(qū)概況

重慶屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏熱冬暖，降水充足，物種豐富，植被覆蓋率高，自然生態(tài)環(huán)境良好。本研究區(qū)主要為主城九區(qū)及周邊區(qū)縣，即渝中區(qū)、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、北碚區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)、璧山區(qū)、銅梁區(qū)、長(zhǎng)壽區(qū)、江津區(qū)、合川區(qū)14個(gè)區(qū)。研究區(qū)內(nèi)地形以丘陵山地為主，以石灰?guī)r山脈為主要代表，碎石資源豐富。由于長(zhǎng)期進(jìn)行碎石開采，區(qū)內(nèi)有大面積的裸露巖體，動(dòng)植物數(shù)量稀少，沒有完整的生物群落，生態(tài)環(huán)境脆弱，演化速度慢。經(jīng)規(guī)劃將研究區(qū)分為禁止開采區(qū)、限制開采區(qū)、適宜開采區(qū)三種類型。禁止開采區(qū)是指政府明令禁止開采及強(qiáng)制關(guān)閉的采石場(chǎng)地區(qū)，限制開采區(qū)是指2011—2015年陸續(xù)關(guān)閉的采石場(chǎng)地區(qū)。到2016年，禁止開采區(qū)與限制開采區(qū)內(nèi)的采石場(chǎng)已經(jīng)全部關(guān)閉。

研究區(qū)內(nèi)的采石場(chǎng)主要集中在中部的中梁山，北部的銅鑼山、明月山，東部的豐盛場(chǎng)山，南部的南山、桃子蕩山，西部的縉云山、云霧山、西山等山脈，其中政府規(guī)劃的禁止開采區(qū)總面積為333 km2、限制開采區(qū)面積為294 km2、可開采區(qū)面積為250 km2。到2016年底應(yīng)政府要求關(guān)閉采礦場(chǎng)269個(gè)，其中在禁止采礦區(qū)內(nèi)關(guān)閉100個(gè)采礦場(chǎng)、在限制開采區(qū)內(nèi)關(guān)閉76個(gè)采礦場(chǎng)，關(guān)閉采礦場(chǎng)占地總面積為597 km2，具體見表1。

表1 采石場(chǎng)規(guī)劃分區(qū)

2 資料來(lái)源與分析方法

資料來(lái)源于重慶市國(guó)土資源與房屋管理局，主要包括《重慶市主城及周邊地區(qū)碎石資源規(guī)劃》(2011—2015年)，以及研究區(qū)碎石資源分布圖、碎石資源開發(fā)利用現(xiàn)狀圖、碎石資源開發(fā)利用規(guī)劃分區(qū)圖、碎石生產(chǎn)基地布局規(guī)劃圖、碎石礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理規(guī)劃圖等基礎(chǔ)底圖，并使用ArcGIS軟件對(duì)以上圖幅數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取相關(guān)數(shù)據(jù)。

3 采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)分區(qū)

針對(duì)重慶主城地區(qū)人口密度大，用地資源緊張的狀況，根據(jù)采石場(chǎng)離城鎮(zhèn)大型居民點(diǎn)的距離來(lái)規(guī)劃采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)區(qū)，將離城鎮(zhèn)大型居民點(diǎn)10 km以內(nèi)的區(qū)域劃分為近距離生態(tài)修復(fù)區(qū)，這一區(qū)域內(nèi)的生態(tài)修復(fù)主要以生態(tài)景觀建設(shè)為主要目標(biāo)，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的同時(shí)拓展城市功能區(qū)。將10～20 km的區(qū)域劃分為中距離生態(tài)修復(fù)區(qū)，此區(qū)域的生態(tài)修復(fù)主要以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)為主，在生態(tài)恢復(fù)的同時(shí)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，更好地服務(wù)于當(dāng)?shù)鼐用衽c城市居民。大于20 km的區(qū)域劃分為遠(yuǎn)距離生態(tài)修復(fù)區(qū)，此區(qū)域的生態(tài)修復(fù)以生態(tài)涵養(yǎng)為導(dǎo)向，以自然恢復(fù)為主、人工干預(yù)為輔達(dá)到生態(tài)修復(fù)目的。具體分區(qū)與規(guī)劃見圖1、表2。

圖1 采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)分區(qū)示意

生態(tài)修復(fù)區(qū)生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)生態(tài)修復(fù)模式預(yù)期效益近距離生態(tài)修復(fù)區(qū)生態(tài)景觀建設(shè)生態(tài)公園生態(tài)科普基地生態(tài)旅游景區(qū)園林藝術(shù)區(qū) 減少裸露基巖的面積,增加植被的覆蓋率,穩(wěn)定邊坡,排除安全隱患,減少水土流失,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán),加快生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)速率;擴(kuò)展城市的生態(tài)功能區(qū),為居民提供更多的休閑場(chǎng)所,完善城市功能中距離生態(tài)修復(fù)區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)蔬菜種植基地?zé)o土栽培示范基地生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)苗圃花卉園藝區(qū) 增加植被覆蓋率,減少水土流失,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),發(fā)展新型生態(tài)農(nóng)業(yè),提高單位面積產(chǎn)值,帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展,為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┥鷳B(tài)補(bǔ)償,為城市發(fā)展提供后勤保障遠(yuǎn)距離生態(tài)修復(fù)區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)生態(tài)涵養(yǎng)林 增加植被覆蓋率,減少水土流失,涵養(yǎng)水源

3.1 近距離生態(tài)修復(fù)區(qū)

近距離生態(tài)修復(fù)區(qū)內(nèi)的采石場(chǎng)主要集中在中梁山、南山、縉云山、明月山、銅鑼山，交通等基礎(chǔ)設(shè)施完善，區(qū)位條件優(yōu)越。此類地區(qū)可以恢復(fù)為大型的生態(tài)公園、生態(tài)科普基地、園林藝術(shù)區(qū)[8]，既可滿足居民的休閑娛樂需求，也擴(kuò)大了城市的生態(tài)功能和社會(huì)服務(wù)功能[9]。重慶主城區(qū)的采石場(chǎng)離城區(qū)距離近，地理位置優(yōu)越，發(fā)展生態(tài)旅游的條件得天獨(dú)厚，可將廢棄的露天礦山開發(fā)為生態(tài)旅游景區(qū)。廢棄采石場(chǎng)地形高低起伏、錯(cuò)落有致，在生態(tài)修復(fù)模式中完全可以利用其地形大做文章，創(chuàng)造出不同于以往的錯(cuò)落有致的生態(tài)景觀。研究區(qū)內(nèi)的水體也可以納入到生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，將水體改造成濕地、湖泊、河流等，為動(dòng)植物提供良好的生存環(huán)境，使生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)要素更加完整。

3.2 中距離生態(tài)修復(fù)區(qū)

中距離生態(tài)修復(fù)區(qū)內(nèi)的采石場(chǎng)區(qū)位條件相對(duì)來(lái)說較為優(yōu)越，交通等基礎(chǔ)設(shè)施較好，此類采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)應(yīng)該以生態(tài)農(nóng)業(yè)為主[10]，為城市發(fā)展提供后勤保障。生態(tài)農(nóng)業(yè)利用先進(jìn)的栽培技術(shù)栽種糧食蔬菜，此種模式有別于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且對(duì)環(huán)境的破壞性更小，更有利于生態(tài)環(huán)境的快速恢復(fù)。生態(tài)農(nóng)業(yè)的無(wú)土栽培技術(shù)不需要傳統(tǒng)的土壤來(lái)栽種植物，避免了土壤移植與土壤基質(zhì)改良的問題。生態(tài)農(nóng)業(yè)可以把采石場(chǎng)的建筑利用起來(lái)，使之成為無(wú)土栽培的場(chǎng)地。除無(wú)土栽培與立體農(nóng)業(yè)外，此區(qū)域還可以發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)，在立地條件較好地區(qū)，對(duì)土壤、水體進(jìn)行前期修復(fù)，后期可以發(fā)展綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)，提高區(qū)域內(nèi)的植被覆蓋率，修復(fù)土壤結(jié)構(gòu)，涵養(yǎng)水源，隨著生態(tài)環(huán)境的逐漸好轉(zhuǎn)，區(qū)域內(nèi)的動(dòng)植物數(shù)量會(huì)逐漸的豐富起來(lái)，生物鏈趨于完整，生態(tài)功能不斷完善。

3.3 遠(yuǎn)距離生態(tài)修復(fù)區(qū)

遠(yuǎn)距離生態(tài)修復(fù)區(qū)內(nèi)采石場(chǎng)所在地交通等基礎(chǔ)設(shè)施不完善，采石場(chǎng)周圍無(wú)居民點(diǎn)或有少量的居民，人口分散，人為干擾因素小，廢棄礦山的修復(fù)應(yīng)該以自然恢復(fù)為主，再輔以少量的人工撫育措施，就可以達(dá)到很好的生態(tài)恢復(fù)效果。在生態(tài)修復(fù)初期需要人工干預(yù)，解決礦區(qū)內(nèi)的植物生長(zhǎng)機(jī)制、水源、邊坡等不穩(wěn)定因素，后期只需要進(jìn)行少量的人工撫育，利用大自然的自我修復(fù)能力達(dá)到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的目的，此區(qū)域生態(tài)修復(fù)的主要目的以植被的生態(tài)涵養(yǎng)為主，主要形式以生態(tài)林建設(shè)為主。

4 結(jié) 語(yǔ)

廢棄采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)是重慶市生態(tài)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，在生態(tài)修復(fù)過程中不僅要注重生態(tài)效益，還應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件與社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。重慶市主城及周邊地區(qū)人口數(shù)量眾多，人口密度大，地形以山地丘陵為主，在采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)的同時(shí)應(yīng)該更多地考慮如何最大限度地發(fā)揮其生態(tài)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而服務(wù)于周邊居民。而按不同分區(qū)來(lái)規(guī)劃采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)方向，就能很好地解決這一問題。近距離的采石場(chǎng)以生態(tài)景觀建設(shè)為主，以生態(tài)利益最大化為導(dǎo)向進(jìn)行生態(tài)修復(fù)；中距離采石場(chǎng)以生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)為主，兼顧生態(tài)利益與經(jīng)濟(jì)利益；遠(yuǎn)距離采石場(chǎng)以自然恢復(fù)為主、人工輔助為輔，以生態(tài)涵養(yǎng)為導(dǎo)向進(jìn)行修復(fù)。采石場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)是一個(gè)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程，本文提出的只是一種新的修復(fù)思路，而具體的實(shí)施規(guī)劃與修復(fù)技術(shù)則未提及，還需要進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯 孫占鋒)

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41471234)；重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃項(xiàng)目(cstc2015jcyjBX0141)；重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(CSTC2010BB0326)；重慶市教委社科項(xiàng)目(08JWSK043)

S157.2

A

1000-0941(2017)06-0060-03

李春娟(1990—)，女，陜西寶雞市人，碩士研究生，主要從事水土保持、礦山廢棄地生態(tài)修復(fù)研究；通信作者陳國(guó)建(1975—)，男，四川達(dá)州市人，副教授，博士，主要從事水土保持、土地復(fù)墾、生態(tài)修復(fù)等領(lǐng)域的研究工作。

2017-03-05