生态恢复过程与生态系统全面恢复

生态恢复过程与生态系统全面恢复

热带雨林和高山森林被认为是破坏后最难恢复的生态景观之一。然而，Parrotta和Knowles（2001）只用15年的时间把热带雨林恢复，Berdusco和O`Brien（1999）用25年时间把亚高山（海拔1650~2285m）针叶林恢复。他们的工作表明，受采矿破坏的植被，总是可用人工进行恢复的。诚然，恢复取决于生态系统的恢复；如果没有做到这一点，就不能完全恢复，而只能算是局部修补。生态系统恢复不仅仅是恢复集中植物或将裸地用植被覆盖，它还至少应包括以下3各方面：1）土壤养分积累与正常的生物地球化学循环，包括对养分的滞留与损失，土壤的化学过程，有机物质的合成与降解等；2）生物多样性的恢复，包括生物种类与功能是否达到开矿前或临近自然景观的水平；3）植被演替方向与生态系统的自我维持能力。

被恢复的生态系统类型

显然，矿地的生态恢复首先考虑的是恢复它的“本来面目”，即将它恢复到开矿前原有景观或与周围景观一致或协调的状态，因为，在理论上，原有景观是“最适景观”与“最美景观”。例如，澳大利亚是世界上采矿业较发达的国家，采矿后他们基本上都进行了成功的恢复，而且很多恢复成加拉林，即一种以本地物种为主的森林生态系统，其特征是基本没有外来种，长期稳定，无需再为管理投入。又如，南非很多金矿原来生长着高山硬叶灌木林，开矿后，通过采取一定的措施，包括恢复表土，合理施肥，严格控制外来种入侵等，最终也恢复了这一当地的植被。最近的报道还表明，只要采取一定的措施，象亚马逊流域这样高度生物多样的热带雨林被开矿破坏后也是可恢复到接近原有植被类型的。

然而，也有学者认为，要想完全或基本恢复到原有状态，特别是生物多样性要达到原有水平是相当困难的或需要经过相当长的时间。这是因为很多采矿地的基质严重破坏或污染，及时采取上述改良措施也不可能使其形成适合原有植被或生态系统生存的生境，因而就不可避免的减缓恢复速度或形成新的植被或生态系统类型。这其中以恢复成草地（牧场），森林或农田的情形最多，因为这些相对最容易也最廉价。

另外，有些矿地挖掘太深或堆置过高或其他原因，地貌都发生了明显变化，因而也不可能恢复成原来的景观。例如，美国明尼苏达州一个矿山开采后就被恢复成了一个由200多个铁矿坑组成的人工湖。位于澳大利亚西南部Capel地区的一个矿砂地在采矿后则被恢复成了湿地。该矿于1976~1981年间采矿，挖掘深度为8m。从1980年起对它进行人工恢复，经过近10年努力，一个集鸟类和野生动物栖息，生态科学综合研究，以及旅游与环境教育的人工湿地终于建成，并获得巨大成功。Sistani等（1995）将一个煤矿地改造成湿地后，发现它与天然湿地在性质与功能方面并没有太大的差别。Bradshaw（1997）指出，将一些水分过多且有露天坑地的矿地恢复成湿地可能是最廉价，最有效的恢复途径。

人工恢复过程

综合起来，不难看出，对矿地开展人工生态恢复，特别是要恢复成原有的或与周围一致的植被类型与生态景观时，通常应采取以下10个步骤。

（1）采矿前开展本底调查，即对土壤，植被，动物，自然资源，甚至人文遗产等进行详细记录，并拍下原貌照片。

（2）从矿区内广泛采集各种植物的种子以保存种质资源，特别是对关键种要进行种子采收或幼苗移栽。做好种子贮藏工作，确保被贮藏的种子不会退化变质；同时还要对一些珍稀濒危种进行迁地保护，开展种苗繁育。

（3）如可能，开矿前烧尽所有欲开挖地段的植被，然后将表土移在一边放置；而且最好将表土散开放在一边以减少土壤中繁殖体的死亡率。

（4）规定开矿期限，督促矿业公司尽量缩短开矿时间。条件允许时，可在开矿的中后期即开展恢复工作，即边开矿，边恢复。

（5）开矿结束后立即修整地形，对陡坡或堆积过高的废渣，要适当推平，坑洼部分要填埋。

（6）回填表土，并对铺在坡面的表土采取一定措施防止水土流失，同时还要注意建好排灌系统。对无法实施惰性覆盖的矿地，调查分析土壤基质可能存在的不良因子，然后采取相应的改良措施。

（7）将采集的种子与培育的种苗按一定的规格种植入土。如果在种类与数量上还不够的话，就必须通过其他渠道（如购买）来补足。

（8）对生态系统的恢复过程进行管理，发现问题及时进行补救。管理内容包括可能的病虫害，抚育，施肥，灌溉等；如果某些关键种的种子发芽或种苗成活失败，则必须重新在苗圃育苗，然后采取新的栽培措施移栽到现场。

（9）对生态系统的恢复过程进行监测，监测内容包括物种的发芽率与成活率，生长速率，生物多样性变化，植被演替速度及其对基质的改良效果等。

（10）参照一定标准（矿业废弃地成功恢复的指标体系及评价方法探讨），对人工恢复的效果进行评价。

显然，这些步骤并不是一成不变的，实际的恢复过程与应采取的措施往往还是根据各个矿地的具体情况来确定。此外，为了使被恢复的系统能自我维持下去，可能还要对它进行一些人为干扰，如清除侵入植物；如果想将系统维持在某一演替状态或植被状态，如草地，则要清除乔灌木等。总之，要真正实现生态系统的全面恢复与维持稳定的发展决不是一跃而就的事，它必须经过一定的恢复步骤与较长的恢复时间。但无论如何，只要采取了上述恢复步骤与措施，生态系统的全面恢复总是能实现的。