矿区废弃地生态恢复设计

矿山废弃地生态恢复设计

——以广西平果铝业为例

前言：

平果铝业是原中国有色金属工业总公司和广西壮族自制区人民政府合资兴建的特大型铝冶炼联合企业，是国家“八五”期间重点建设项目。公司位于广西壮族自治区平果县，南昆铁路、324国道及全年通航的右江均从厂郊通过，交通便利。平果铝土矿储量大，水电资源丰富，发展铝工业具有得天独厚的优越条件。但，在实际的开采过程中，存在着许多生态环境的问题，其中就包括矿山废弃地的生态恢复。一个矿区工农业生产布局存在各种不同的方案可供选择，矿山垦后土地利用方式也存在着多种多样的方案，可以出现许许多多的状态和空间景象。在多种方案的比较和选择中确定适合矿区未来发展目标的土地利用结构，将会避免盲目性。

我国矿产储量丰富，大小型矿场众多。我国目前的矿区景观恢复模式基本为三种类型，并指出了各自存在的问题。这三种基本模式包括耕作类型结构、江苏省铜山县的水陆并举类型结构和淮北水养类型结构，这三种类型存在的普遍问题是对影响矿区复垦的经济因素考虑较多，对生态因素考虑较少，不但缺乏对景观结构特征和空间关系的定量分析，而且斑块-廊道-基质模式的确定缺乏现代大农业生产的思想。

经过在平果铝矿开采区的调查加之可与翻阅资料，本文的最终目标是通过矿区复垦土地利用结构优化改变矿区土地粗放利用、退化严重、生态环境恶化以及人们对矿区经济社会普遍不满的现状，使人类需求与生态完整性协调，走出恶性循环，走向良性发展。

一、平果铝矿山复垦区的立地条件

1.平果铝矿区地理位置及气候条件

平果铝土矿位于北纬23°18′30″～23°38′13″，海拔200～400m，属高温多雨的亚热带季风气候区。全年平均气温21.5℃，月平均最高气温为28.2℃(七月份)，月平均最低气温为12.6℃(元月份)，无霜期300~350天。矿区处于扶绥崇左少雨区与百色田东少雨区之间，虽全年平均降水量达1324.6mm，但主要集中在6～8月份。平均年蒸发量为1531.9mm，主要集中在7～8月份，由于蒸发与降水高峰期集中，而且分布不均。因此，旱涝灾情时有发生。

2.矿山废弃地地形地貌

平果铝矿区一般属于岩溶堆积型铝土矿床，这种矿床规模大、埋藏浅，大部分位于山脚、多山体之间的冲积洼地（所以矿区原来多为耕地，包括农用地和旱地），也有一部分位于山腰，多直接露出地表，露天开采。地貌复杂多变、陡峭、坑洼、有直壁也有长坡、易受地表水的冲刷、易导致严重的水土流失。各地块间均存在着数十甚至百米的相对高差，土壤质地为粘性土，呈强酸性（PH值5.03～5.21），土壤容重大（1.56g/cm³～1.68g/cm³），塑性指数高（25～30），土层薄，土壤结构性差，微生物活性差。土壤全N、全P含量很低，大多数农作物、经济作物和果树不能生长。

二、铝矿山废弃地生态恢复的目标设计

国家对矿山废弃地的治理与生态恢复给予很高的重视，实行“谁破坏谁恢复，破坏多少恢复多少”的政策，一般要求原来属于哪种类型用地就恢复为哪种类型用地。针对此，平果铝矿区原来多为农用地，因而，最终恢复为农用地，且在恢复过程中保护附近未被开采区的生境不受干扰。考虑的主要因素是生态效益，辅以经济和社会效益。该地的复垦工程就旨在恢复因采矿而流失的农用地，减少由于采矿作业而造成的水土流失。尽量还原为较为稳定且持久的生态模式，使当地的经济发展与生态保护相协调，同时加强社区居民的环保意识，达到积极的社会效益。

三、植被品种筛选及筛选原则

植被选择的原则：

①能改善和净化环境，降尘，去除空气中的有害微粒，滿足各种功能要求。

②适应性强、能在当地贫瘠的立地条件下正常生长。

③有一定的经济价值。

④管理简单方便、管理成本较低。

同时，要求树种多样化，以提高绿地系统对自然灾害的缓冲能力。植物群落结构越复杂、越稳定，植物自我调节能力就越大、抗御自然灾害能力越强，越容易实现生态调控。平果铝业公司的负责人认为，每个树种的数量最好不要超过树种组成总量的20%。

1.所筛选植物的生长条件与其生理特性

抗逆行强是矿山复垦植被筛选的首要原则。耐贫瘠、抗旱、抗病虫害、抗倒伏能力强最重要；生物学产量高、根系发达、培肥矿土和保持水土效果好也是十分重要的。通过现状调查，现场试验，以及定植三步，基本上已筛选出了：大豆、田青、多花黑麦草等豆科、禾本科绿肥作物；甘蔗、木薯，部分青菜等果菜作物；马尾松等用材树种。

豆科及禾本科种子在12℃时可发芽，最适生长温度为20-30℃，25℃以上生长最为迅速。遇霜冻后叶片凋萎而逐渐死亡。对土壤要求不严格，在砂壤土和粘壤土上生长繁茂。当土壤中全盐含量低于0.5%时，可以生长，但如氯离子含量超过0.3%，生长则受抑制。耐旱耐涝性强是其一大特点。

甘蔗是禾本科甘蔗属植物，原产于热带、亚热带地区。甘蔗为喜温、喜光作物，年积温需5500～8500℃，无霜期330d以上，年均空气湿度60%，年降水量要求800～1200mm，日照时数在1195小时以上。甘蔗对土壤的适应性比较广泛，以粘壤土、壤土、砂壤土较好。土壤pH值在4.5～8.0,甘蔗都能生长，但以土壤pH值6.5～7.5为适宜。

木薯适应性强，耐旱耐瘠。最适于在年平均温度27℃左右，日平均温差6～7℃，年降雨量1000～2000mm且分布均匀，pH6.0～7.5，阳光充足，土层深厚，排水良好的土地生长。但，在年平均温度18℃以上，无霜期8个月以上的地区，山地、平原均可种植；降雨量600～6000mm，热带、亚热带海拔2000m以下，土壤pH3.8～8.0的地方都能生长。

马尾松在年平均温度13—22℃，年降水量800毫米以上地方生长。不耐过低温度，在冬季零下15℃时，幼树的针叶就会出现枯萎。马尾松对土壤要求不严，能耐干旱瘠薄的土壤，在粘土、沙土、石砾土以及阳坡土层薄或石缝中都可生长。喜欢酸性和微酸土壤，PH值在4.5—6.5的山地生长最好。

2.所选植物对矿山恢复的作用