宕口资源的生态恢复及其可持续利用途径

中国环境学会  2011年 03月31日


  牟子平  于德珍  史  绮
  (苏州科技大学环境学院,联系电话:13861338192,通讯地址:江苏省苏州市高新区滨河路1701号, 邮编:215011)
   
  摘要:对苏州高新区典型宕口的植被恢复状况进行了初步研究,结果表明,自2002年底全面停止开山采石以后,关闭的矿山废弃地环境恢复整治示范工程已初见成效,各个宕口的绿色植被在逐渐恢复。道渣型宕口地力条件好,土壤水分、养分适宜,植被生长良好,植被覆盖率较高;花岗岩型宕口地力条件差,植被恢复难度大,宕口植被覆盖率相对较低。借鉴宕口修复的成功范例,提出了宕口资源开发利用的多种途径。
  关键词:宕口;生态恢复;开发利用模式;苏州高新区


  苏州地处长江三角洲,是全国文明城市,也是城市化进程最快的城市之一,目前城市化率约为70%。城市扩张加剧了对石材的需求,形成了许多宕口,这些开山采石废弃地表层土壤已不存在,自然恢复极为困难,严重破坏了森林资源和自然景观;尾矿的堆积不仅有碍观瞻,其干涸后较强的流动性,更加深了对自然景观的破坏;废弃物堆场在大雨后形成的浊流,也不利于自然景观的维护。因此,宕口环境综合整治已经成为区域经济社会发展迫切需要解决的问题。本文以宕口资源比较集中的苏州高新区为例,选择几处典型的宕口资源为研究对象,对其4~5年来的人工恢复状况进行调查分析,并提出开发利用建议。
   
  1 宕口资源现状
  采石业曾经是苏州高新区西部几个乡镇经济收入的主要来源之一,然而,开山采石后留下的破碎山体、挖废的水塘、祼露的岩石比比皆是,大煞风景,严重影响生态环境,特别是城市向西部延伸、绕城高速和太湖大道等通车后,越来越多的宕口暴露在人们的视野中,人们引以为傲的“真山真水园中城”中的山已是千窗百孔,满目疮痍。更有甚者,有的自然山体是历史文化信息的载体,拥有自然景观和人文景观,若从城市地图上和城市发展历史上抹掉,将成为历史的遗憾。鉴于此,根据《苏州市禁止开山采石条例》,高新区于2002年底全面停止开山采石。
  苏州高新区共有山体面积2 800hm2,主要是上方山、横山、狮子山、何山和大阳山。据统计,高新区因开山采石形成的宕口共有95个,总面积411.0 hm2,挖废山体面积573.0 hm2。2002年12月31日,涉及到6个镇27个行政村的宕口全面实现禁采,共关闭宕口60余个,约占宕口总数的2/3,停用轧石机115台,占轧石机总数的31.6%,分流从业人员8 800多人,占开山采石从业人员总数的38.3%。当年高新区财政支付停采补贴1 100多万元,主要用于解决各镇停止开山采石后财政缺额、残疾人员的善后处理以及经济的滚动发展等。目前,高新区内的所有宕口已全部停采,正陆续进行山体的复绿恢复工程。从2003年起,以统一规划为前提,对所有宕口分期分批实施综合整治,到2004年底,全区共投入整治资金2亿多元,完成了26个宕口的整治和综合利用工程,占宕口总数的27.4%,其中由高新区管委会完成了8个宕口的综合整治,由各镇(街道、分区)实施了18个宕口的综合整治,复垦山体266.7 hm2。2005年又启动了通安青山、东渚龙山宕口的修复,同时计划实施通安阳山宕口、太湖大道北白鹤山宕口和太湖大道南团山宕口的整治、复绿工程,3个宕口整治工程总投入超过2 500万元。2006年,恢复高新区辖区内100多个荒山的自然植被被列为当年苏州市重点实事工程项目。
   
  2 宕口资源的生态恢复案例
  苏州高新区的采石宕口大体可分为两种类型,一种是以枫桥、浒墅关两个镇为主的花岗岩石型,整治难度较大,另一种是以通安、东渚、镇湖三个镇为主的道渣型,整治相对容易。本研究选择道渣型的五龙山宕口、花岗岩型的高景山宕口及新区公园宕口为案例,对其植被恢复状况进行调查、分析与评价。
 

  2.1 宕口简介
  道渣型的五龙山宕口和岩石型的高景山宕口分别位于高新区的东渚镇和枫桥镇,2003年开始实施综合整治。五龙山宕口总面积8.4 hm2,其中采石场地6.5 hm2,挖废山体面积3.4 hm2,总投资375万元,主要通过陡坡喷播、斜坡种植和底部覆土种植等方式实现山体复绿。高景山宕口总面积58.5 hm2,其中采石场地21.7 hm2,挖废山体面积9.4 hm2,是市政府2003年实施的重点工程之一。邀请具有较好设计理念的上海交大锦添科技有限公司制定施工方案,利用露岩喷播技术,采取自然台阶式绿化,利用网格保护,防止雨水冲刷、泥土流失。2004年7月,投资1 500万元,占地16.0 hm2的高景山一期工程顺利通过验收,并被列为国土资源部整治试点项目。新区公园宕口位于枫桥镇,2004年投入1亿多元,规划建设了新区公园,目前该公园是苏州市最大的开放式公园,占地约40hm2,其中水面约10hm2、绿地约25hm2、广场铺地5hm2,已成为周边市民理想的休憩活动场所。
  表1 调查样地基本情况

  宕口

恢复时长(年)

地力条件

基质结构

持水保肥能力

母岩

高景山

4

较差

一般

较差

花岗岩

五龙山

4

一般

较好

一般

道渣

新区公园

4

较好

较好

较强

道渣


  2.2 宕口的植被恢复
  根据各个宕口及其周围山体的地质地貌状况,以及植被恢复状况设置样方,高景山1m×1m 9个样方,五龙山5m×5m 9个样方,新区公园5m×5m 5个样方。调查中记录样方内植物的种类、株数、胸径、盖度、生物量、生长状况等内容。
  高景山宕口为花岗岩石型,停采后植被恢复难度大,其人工复绿是对宕口露岩局部喷浆播种进行复绿,通过水泵将河水提升到山顶,浇灌喷浆的区域,使草种得以生长。高景山宕口植被为结构简单的草本植物群落,以集群形式分布在坡面凹陷或稍缓有土壤聚集处,基本为耐旱的植物,主要植物种类有类芦、红毛草、狗牙根、三叶鬼针草、牛筋草和蕨类植物等,间或有少量灌木类植物斑块状分布在立地条件较好的区域,包括马樱丹、岗松等。就群落垂直结构而言,类芦(80 cm~150cm)构成了群落的第1层,第2层主要为红毛草+牛筋草(30 cm~80cm),狗牙根和蕨类植物(<30cm)则构成了群落的第3层。
  表2 高景山宕口植被恢复状况

  种类

株高(cm

生物量(鲜重,%

生长状况

类芦

80~150

22.2

较好

红毛草

45~100

10.6

较好

牛筋草

30~70

47.2

旺盛

狗牙根

10~20

10.5

较好

蕨类植物

5~20

9.5

较好


  东渚镇五龙山宕口为道渣型宕口,通过平整、填土,种植香樟、银杏、青枫、铁甲松等实现山体复绿,除了采石形成的比较陡的坡以外,各种植物几乎分布于整个山体,植物生长情况良好,但植被种类组成较为简单。就群落垂直结构而言,香樟、银杏、青枫、铁甲松构成了群落的第1层,第2层主要为草本植物群落,主要有类芦、三叶鬼针草、牛筋草等。
  新区公园主要是人工种植的各种植物,种类较多,而且有人工管理,植被生长很好。主要有香樟、银杏、冬青、龙柏、青枫、铁甲松、梧桐、枇杷、枫杨、马尾松、合欢、十大功劳、金边黄杨、芙蓉、金叶女贞、金叶榆等等,其中以香樟、银杏、金边黄杨、龙柏为主。
  表3 新区公园植被恢复状况

  种类

株高(m

胸径(cm

香樟

7.5

9.0

银杏

6.0

8.0

冬青

6.5

8.0

龙柏

4.0

7.0

青枫

3.3

6.0

铁甲松

2.5

6.5

梧桐

6.5

8.0

枇杷

5.5

8.5

枫杨

7.0

8.0

马尾松

5.0

6.0

合欢

6.0

6.0

芙蓉

6.0

6.5

金叶女贞

0.7

0.4

金边黄杨

0.5

0.3

 

  2.3 宕口的生态恢复效果评价
  通过对高景山宕口、五龙山宕口以及新区公园的调查,可以看出,对矿山废弃地进行人工植被恢复是切实可行的。自2002年底全面关闭采石场以后,经过近5年的复绿整治工程,宕口的生态恢复已取得了初步成效,但是由于各个宕口特点不同,恢复情况各异。在其他条件相同的情况下,植物的种类和数量与土壤地力条件的好坏有着直接的关系[1],地力条件好,土壤水分、养分适宜,植被的种类和数量就多,而且生长良好;地力条件差,土壤水分、养分不易保持,植物种类和数量少。
  (1)高景山的植被恢复比较困难,因为它的地力比较差,整个山体都属于花岗岩型,土壤稀少,几乎都是裸露的岩石,植物生长不易,人工植被修复亦很困难,且需花费高昂的费用。高景山从2002年停止开采,2003年人工对露岩局部喷浆播种,但所喷浆的土壤仅仅在岩石的表面,而且只是很薄的一层,植被恢复较难,现有植被覆盖率10%-20%,而且植被种类简单,主要以草本植物为主。
  (2)五龙山宕口属于道渣型宕口,植被恢复相对较花岗岩型山体容易,山体以道渣为主,土壤相对较多而且松散,人工平整、填土后比较适合地被物生长,人工种植的各种树种都生长良好,而且地被物种类较高景山多,植被覆盖率在60%-75%。但在山体坡度较陡的区域,人工复绿困难,山体石壁依然裸露。
  (3)新区公园自2004年实施综合整治以来,人工改造工程很大,宕口低洼地修建成湖泊,平坦区域修建成道路、绿地及其他构筑物,绿地上种植了种类丰富的植物,有专人进行施肥、灌溉等管理,植被生长旺盛,短短4年时间,已经丝毫看不出原来的宕口痕迹,完全成了一个绿树成荫、鸟语花香的生态公园。
   
  3 宕口资源的开发利用途径
  不同的宕口资源,其地质、地貌、地形特点差异很大,在开发利用过程中,应坚持因地制宜、生态优先的原则,运用现代生态学原理,采取不同的技术模式进行生态和景观恢复,使恢复后的宕口能自然地融入当地生态环境,并产生良好的生态、经济与社会效益。
  (1)生态公园建设。对于区位条件好,自然景观和人文景观密集的区域,或人口集中居住区,并有较大开发利用价值的宕口资源,应合理利用,因势造型,开发建设成生态公园。在苏州高新区境内区位条件优越的宕口还有很多,可以借鉴苏州新区公园、太湖牛仔乡村俱乐部、苏州白马涧生态园等成功的经验进行合理的开发利用。
  (2)生态住宅建设。对于无保留价值、存在灾害隐患的残留山体,可采取削平陡立宕口、平整场地等工程措施,消除灾害隐患,增加新的土地资源,建成生态环境优美的居民住宅小区、生态型宾馆或公园、休闲用地[2],或者因势造型,建设景观型宾馆。苏州高新区科技城中的青山度假山庄,就是利用废弃的宕口,在山坡地带建造的一座融入自然生态的准五星级度假山庄,总建筑面积2.3万m2,设有150套各式山景房,取势依山而上,错落有致,每个房间都有独特的角度欣赏景致。
  (3)循环经济模式。转变矿产资源开发利用旧观念,将开山采石作为资源的第一次开发,对废弃宕口的利用作为资源的第二次开发,宜农造田、宜渔开塘、宜林植树、宜牧养殖、宜工建厂[3,4]。据统计,苏州高新区宕口沿山各村利用荒山荒坡、废弃山体种植苗木、果树、茶叶150多hm2,同时结合森林防火在隔离带种植茶树等经济作物,每年效益达350万元,不仅保护了山体资源,改善了环境,控制了森林火源,而且增加了镇、村和当地农民收入。
  (4)生态墓葬建设。生态墓葬是指将骨灰埋入地下,地面只留一块平碑,其周围植树木、花草等的一种墓葬形式,俗称树葬、花葬、草坪葬等[5]。浙江省杭州市利用废弃采石场建成占地4 000m2的半山生态墓地,不仅节约了殡葬用地,改善了废弃采石场的生态功能,而且还减少了丧葬成本。苏州殡葬违章事件时有发生,既然堵不了,便可尝试疏的方式,推行生态墓葬。
  (5)科学复绿。对于经济利用价值不大的宕口实行科学复绿。不同山体,复绿方法不同,山坡较陡的,采用喷播办法,种植草本植物;山坡较缓的,种植草本、灌木和藤本植物;宕口底部,采用覆土的方法,种植生态林、经济林。植物配置以乡土植物为复绿的主体材料,同时注重植物的多样性。植物选择考虑耐干旱、耐瘠薄、根系发达、覆盖率好、易于成活、便于管理、兼顾景观效果的植物,如爬山虎、高羊茅、黑麦草、弯叶画眉草、狗牙根、百喜草、白三叶、胡枝子、紫穗槐、刺槐、马棘、沙打旺、紫花苜蓿等藤草灌品种。通过精心挑选植物和合理的配置,实现裸露山石的植被恢复。
  宕口资源的生态恢复是一项长期而艰巨的工作,目前,高新区宕口的整治主要集中在道路两旁,对于远离人们活动区的宕口投入相对较少。政府及相关管理部门应加强对每个宕口的调查分析,因山制宜地制定不同的整治方案和实施计划,有重点分阶段逐步实施整治。在资金筹措上,除了政府、集体经济组织等出资外,可以尝试公开向社会招标,吸引外资或民间资本进行投资建设。苏州太湖牛仔乡村俱乐部就是在废弃宕口上,由台商独资兴建的生态休闲度假村,俱乐部陆地面积40多hm2,水域面积约15 hm2,集吃、住、游、乐于一体,为华东地区少见的综合性大型活动场所之一,其成功经验值得借鉴。
   
  主要参考文献
  [1] 陈志彪,涂宏章,等. 采矿迹地生态重建研究实例[J]. 水土保持研究,2002,9(4): 31-35
  [2] 黄敬军. 江苏省矿山环境保护和矿业废弃地环境恢复整治示范模式[J]. 中国地质灾害与防治学报,2003,14(4): 62-66
  [3] 郭巍. 抚顺西露天采场植物修复的研究[J]. 能源环境保护,2006,20(3): 27-29,32
  [4] 刘国恩,康政虹,周晓明. 南京市露采矿山存在的环境问题与整治建议[J]. 江苏地质,2005,29(2): 112-115
  [5] 黄敬军. 废弃采石场岩质边坡绿化技术及废弃地开发利用探讨[J]. 中国地质灾害与防治学报,2006,17(3): 69-72

 
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