北京市矿山生态修复主要应用新技术的与探讨分析报告.doc

北京市关停废弃矿山生态修复主要实用技术的分析与探讨 陈京弘（2009年6月） 概要 北京市关停废弃生态修复工程2007年正式启动，主要针对已关停废弃的煤矿、石灰场、采石场、金属矿等矿山及矿区进行植被恢复建设，涉及房山、门头沟、丰台、海淀、昌平、延庆、怀柔、顺义、密云和平谷10个区县，是北京市“十一五”期间投资规模大、涉及范围广的重点生态建设之一。关停废弃矿山生态修复是一个复杂的系统工程，生态修复的关键技术不是单项技术，更不是几个单项技术的简单组合，它是一系列跨学科、跨行业的实用技术经过有机集成，形成一体的技术体系。北京市关停废弃矿山生态修复采用的主要技术包括岩面工程措施、植被恢复技术措施以及配套措施等。本文通过对矿山生态修复的理论概念进行分析提炼，对北京地区关停废弃矿山生态修复工程实用技术进行概括总结，对主要实用技术的功能特点、应用范围等方面进行研究探讨,同时重点针对实践中应用的主要实用新技术进行调查研究，逐个解剖鑫三角生态袋、格宾网档墙、挂网喷播等各项实用新技术，分析其特点、优势、应用范围及局限性，试图探索一个切实可行的矿山生态修复综合技术体系，为北京市关停废弃矿山生态修复的实践活动提供参考意见。 北京市关停废弃矿山生态修复主要实用技术的分析与探讨 一、生态修复理论与矿山生态修复理念探讨 （一）生态修复的生态学原理。根据生态学原理，生态系统的结构和功能在自然干扰或人为干扰下发生了改变，打破了生态系统原有的平衡状态，使系统的结构和功能发生变化和障碍，造成物种多样性改变、系统稳定性降低、生态功能减弱，这称之为受损生态系统。生态系统是具有在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力，这称之为恢复力稳定性或自我恢复能力。但恢复力稳定性是有限度的，当生态系统受损较严重、受损规模巨大，超过临界值时，自我恢复能力会急剧下降，直至丧失。但这种情况出现是比较极端的或渐进的，如：行星撞击地球、世界核大战、全球气候变暖和全球荒漠化等。通常来讲只要给出足够的时间，受损生态态系统是可以自我恢复的。最近，耶鲁大学森林环境学院的一项研究结果表明：生态系统恢复速度比想象要快，15%的生态系统具有良好的恢复能力，生态系统的平均恢复时间为20年甚至更少，最长不会超过56年。此外，研究还发现，生态系统遭到人为破坏后，其所需的恢复时间比自然破坏所需恢复时间都要长。在不同生态系统中，森林体系所需的恢复时间最长。 这样可以理解，矿山开采对生态系统的破坏，相对是局部的、范围与规模不大的破坏，如果所在的生态系统恢复力稳定性良好的话，一般能够无需太久时间就能够恢复到一定程度。如在降水量较多、周边生态环境较好的南方各省。但如果在较干旱地区可能会需要很长的一段时间。实际上在北京这样干旱和半干旱地区，有3-5年时间，在开采创面的石缝中都会生长出来很多像臭椿、荆条等植物来。 （二）生态修复之自然修复与人工修复。目前，国内外对于生态修复这一概念尚无统一的认识，提出了“生态恢复”和“生态修复”两种概念。虽然两者在概念上稍有区别，但目的都是通过自然恢复和人工干预等手段，使受损生态系统达到原有的生态服务功能。 1、自然修复。自然修复是指受损生态系统在停止人为干扰后，依靠本身的自我调节能力和自我恢复能力，使受损生态系统恢复其生态服务功能和价值，如：封山育林、围栏封育等。理论上讲，通过自然修复的生态系统在适应性和稳定性上要远远强于人工修复的结果，应是生态修复的理想状态，但需要足够长的时间，且时间越长状态越稳定。 2、人工修复。人工修复是指受损生态系统通过人工干预、引导或人工建设，在短时间内恢复、重建或改进原有生态系统，使其达到原有的生态服务功能和价值，如：人工造林绿化、林分改造、抚育等。理论上讲，如果人工修复后不再进行人工维护，那么自然干预就会起到很大作用，如：物种自然选择、生物群落演替等。因此，人工修复应以自然修复为蓝本，是尽量对自然修复进行摹写的过程，也是对自然修复的加速过程。 （三）生态修复的三个目标。根据生态学原理，一个受损生态系统的生态恢复，应包括物种多样性、系统结构、食物网、能量流动效率、物质循环、生产力、其他服务功能、系统稳定性等八个方面的恢复。 在矿山的生态修复中我们把目标锁定在稳定性、生物多样性、生态景观等三个主要方面，这里重点指的是植被恢复，不包括土地复垦及开发。 1、稳定性。一方面是恢复生态系统的系统稳定性，包括：抵抗力稳定性、恢复力稳定性。另一方面是地质稳定性，由于矿业开采对地质结构破坏较严重，矿山存在着塌陷、泥石流等多种地质灾害隐患，在这样地质条件下建立的生态系统必将势如危卵。因此，地质稳定性既是矿山生态修复的前提条件，也是生态修复的建设目标之一。 2、生物多样性。生物多样性是矿山生态修复的根本目标，其中植被恢复是其首要目标。因此