蘭錐德
(福建省197地質大隊,福建 泉州 362000)
礦產(chǎn)資源的開采一方面為地方經(jīng)濟增添了活力,帶動了農村剩余勞動力就業(yè),同時也造成大面積土地損毀。而且隨著時代的發(fā)展,社會的進步,人們對人居環(huán)境的要求也越來越高,地方政府對耕地紅線、生態(tài)環(huán)境保護的壓力也與日俱增。露采礦山的采場、工業(yè)場地、排土場等占用了大量土地,嚴重制約了地方經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此,探討露采礦山土地整治利用模式,有效增補地方工農業(yè)用地,促進礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護、經(jīng)濟效益與環(huán)境效益、社會效益的協(xié)調發(fā)展具有重大意義[2]。
本文以永春縣景山高嶺土礦為例,綜合分析其生態(tài)環(huán)境特點、土地損毀方式以及地方經(jīng)濟發(fā)展情況,以恢復生態(tài)學為理論基礎[3],明確土地整治利用措施及植被恢復技術,對露采礦山土地整治利用模式進行探討。
礦山地處戴云山脈南段,總體地貌屬構造侵蝕低山類型,區(qū)內地形切割強烈,溝谷縱橫、山巒起伏,山脈總體呈北東走向。礦區(qū)內地形總體北高南低,海拔標高為774.7~917.8m,相對高差為143.1m,地形坡度平均20°。地表第四系覆蓋面積廣且厚度較薄,一般0~1.5m。
礦區(qū)所在地氣候條件優(yōu)越,該地區(qū)全年平均日照時數(shù)為4422h,年平均氣壓994.1hPa,年平均相對濕度77%。年平均霜日為11d,初霜期一般在12月中旬,終霜期一般在2 月上旬,全年無霜期320d。平均氣溫22.5℃,降水量1600~2100mm,氣候溫和,濕潤多雨[4]。水系呈樹枝狀排列,主要的水系為兩條北東向的水溝(位于礦區(qū)東西兩側),往南匯入永春坑仔口溪,其水量受大氣降水影響。礦山地下水類型以風化帶孔隙裂隙水為主,富水性極弱—不含水。
礦山土壤由褐黃、土紅等雜色的腐植土、亞粘土、亞砂土、砂礫石組成。砂土結構,較松散,部分仍可見原巖結構,構造為結塊或半松散狀,厚度0~1.5m。周邊植被發(fā)育,主要植物有馬尾松、栲樹、矮小灌木等,樹高3~5m,樹徑10~40cm 不等,株距約1m。礦區(qū)北部為成片茶園。
根據(jù)礦山歷史開采情況,對礦山進行實地調查,劃定整治區(qū)300 畝,包括采場、排土場、礦山道路三個區(qū)域。其中,采場和礦山道路對土地資源的破壞形式以挖損為主,破壞程度嚴重;而排土場對土地資源的破壞形式為壓占,破壞程度一般。各功能區(qū)現(xiàn)狀問題如下。
采場位于礦區(qū)中部,三面邊坡環(huán)繞,朝西開口,如圖1 所示,邊坡面積為11471.2m2。南面主要為巖土質邊坡,邊坡長約140m,高約20m,寬約40m,上部紅色為強風化層,下部為弱風化層,大部分坡度為30°~60°,但分布多個分級臺階,降低坡高相對穩(wěn)定。東面和北面主要為巖質邊坡,邊坡長約160m,高7~35m 不等,寬達35m,坡度相對較陡,部分坡度達75°,有部分微小分級臺階,局部坡面凸出。底盤面積為4982.9m2,坑內有幾個分階平臺。其中,巖質采面坡度較陡,局部有浮石,潛在邊坡掉塊、崩塌隱患。土質采面高差大,表面多為沖刷溝壑,潛在滑塌和水土流失。區(qū)內平臺為原采礦時操作平臺以及石料堆放場地,表面相對平整,局部存有碎、塊石;地形地貌景觀破壞。
圖1 采場全貌
排土場主要位于礦區(qū)西北角,面積8375.5m2,坡度局部較大但基本在35°以下,部分邊坡垂直落差達34m,坡長達一百多米,坡面上植被基本沒有植被。其余分布在采場的東邊、南邊、北邊,面積約27806.9m2,坡度局部較大但基本在40°以下,植被稀少,主要為灌木和雜草。表面見多處沖刷溝壑,潛在滑坡、泥石流災害隱患,地形地貌景觀破壞。
礦山道路長期廢棄,且排水系統(tǒng)不完善,路面見沖積溝壑、碎石、裂縫等,地形地貌景觀破壞,破壞面積7339.6 m2。
以生態(tài)學、景觀學為基礎,結合旅游學和經(jīng)濟學,通過景觀再造和工程治理[5],對礦區(qū)內“田、水、路、林”進行綜合整治,徹底消除區(qū)內地質災害隱患,最終將礦區(qū)打造為集休閑娛樂觀光為一體的茶園基地(如圖2所示)[6]。
圖2 采場土地整治利用效果
4.1.1 土地平整工程
主要是對采場和排土場進行削坡分級覆土。對于坡度小于25°的區(qū)域,直接覆土,改造為耕地;對于坡度不小于25°的區(qū)域,分級削坡,改造為土坎梯田,每5m設置一級,平臺寬度3.0m,并在坡腳增設加固擋墻。平臺清理整平后,客土復墾為耕地。格田設計寬度3~5m,長度30~100m,格田面積0.50~5畝之間不等。對重新劃分的格田邊坡修筑土質田埂,頂寬0.2m,底寬0.4m,埂頂高出田面0.25m。
4.1.2 農田水利工程
礦山灌溉主要依靠自然降水及山澗水,利用新建水池將山澗水進行收集,通過設計灌溉渠道(排水溝)或排灌渠直接引山澗水至田間灌溉。排水則直接排往小溪或順地勢由高到低布置排水溝或排灌渠,將田間排水及山澗來水收集后排往小溪,最終流向下游。排水溝采用C20 現(xiàn)澆砼,溝壁厚0.12m,溝底厚0.10m,溝底增加5cm砂墊層。
4.1.3 田間道路工程
先對現(xiàn)狀老路上大裂縫采用碎石土進行填充處理,其次對路面進行整平,最后對路面進行硬化處理(采用10cm 厚泥結碎石面層+10cm 厚調平層進行處理)。另外,根據(jù)需要新建田間路3條,路面寬3.5m,路面高出田面0.50m。
4.1.4 農田防護及水土保持工程
礦山農田防護及水土保持主要采用喬、灌、草、藤本進行立體配置。根據(jù)礦區(qū)氣候條件和土壤質地,結合周邊生態(tài)景觀,對復墾的耕地選擇種植佛手茶苗。其余零星土地多為砂土、石礫土、山脊薄層土及裸露巖面覆蓋,選擇耐干旱、耐瘠薄的當?shù)匾嗽灾参?。在整治后的巖質坡面坡腳種植爬山虎進行遮擋,在田間路兩側種植天竺桂綠化。同時考慮到排土場整治后的田埂邊坡土壤鐵錳含量高,采用種植黃花菜對其防護,防止塌方;其他坡面采用種植五節(jié)芒進行固坡綠化。具體種植技術:茶苗每畝4000 株,采用單行條栽的行距為1.5m,叢距為0.33m,每叢種2株;雙行條栽種植規(guī)格為大行距1.5m,小行距0.5m,叢距0.33m,每叢種2 株。爬山虎:1m/株。天竺桂:胸徑3cm,1.5~2.0m 高,每3m 種植一株。黃花菜:株行距30cm×30cm,每穴1~2株。五節(jié)芒:株行距40cm×40cm,每穴1 株。一般在3~5月種植。
土壤是生態(tài)重建的基礎[7]。對高嶺土礦山的工礦用地進行土地整治利用,開發(fā)成為耕地后,必須采用綜合措施進行土壤改良。因地制宜,大量增施農家肥和秸稈肥、土雜肥以及氮磷鉀復混肥[8],改良土壤理化性狀和培肥土壤。具體對所有格田按2000 穴/畝覆蓋一層農家肥417t(278.2m3),進行土體改良處理。
4.2.1 經(jīng)濟效益
按照礦山土地整治利用方向,礦區(qū)的經(jīng)濟效益主要為農業(yè)種植效益,整治后耕地以種植茶葉為主,經(jīng)濟效益為新增耕地的效益。礦區(qū)新增耕地面積98.30畝,年均產(chǎn)值約62.91 萬元。另外,坡面種植黃花菜,目前市場價格30 多元/斤,經(jīng)濟效益較好。與此同時,礦山整治后可作為旅游觀光基地,促進消費,帶來經(jīng)濟效益。
4.2.2 社會效益
對礦山土地進行整治利用,極大地提高了土地利用率,耕地質量也會極大提高,土地的生產(chǎn)能力也將大大提高。而且通過礦山田、水、路的整治,將礦山建設成農業(yè)種植區(qū),改善區(qū)內農民生產(chǎn)條件。同時增加了礦山周邊農村勞動力的就業(yè)機會,增加農民收入,提高農民生活水平。而且,礦山距牛姆林生態(tài)旅游區(qū)較近,可作為農家樂的生態(tài)茶園觀光基地,必然會產(chǎn)生積極的社會影響。
4.2.3 生態(tài)效益
通過工程措施、植物措施和土地整治工程可改善礦區(qū)水土資源環(huán)境,有利于土地資源的演化和熟化,增加地表植被、改良土壤持水能力,使植被生長的環(huán)境條件不斷得到改善,可最大限度地減少水土流失和地質災害的發(fā)生,改善農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和礦區(qū)地質環(huán)境,使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。
礦產(chǎn)資源開發(fā)導致地質環(huán)境破壞,生態(tài)惡化,大量土地資源浪費,是我們迫切需要解決的問題。按照因地制宜,科學規(guī)劃,宜耕則耕、宜林則林、宜水則水、宜建則建的原則,探討礦山土地整治利用模式,實現(xiàn)資源二次開發(fā)和生態(tài)保護[9],必將帶來良好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。本文以永春縣景山高嶺土露采礦山為例,根據(jù)礦山自然條件、地質環(huán)境問題及土地破壞特點提出礦山整治措施和治理模式,對后續(xù)礦山的土地整治利用具有重要的借鑒意義。