高原地區礦山生態修復案例分析

張珊，王柯，王言帥，朱建華，金鋼

（中化地質河南局集團有限公司，河南 鄭州 450000）

1 前言

不規范的開采活動使青海高原生態系統的功能和結構受到不同程度的影響，如植被退化、土質沙化、水土流失等；由于青海高原高、旱、寒的特性，其生態系統極其敏感和脆弱，一旦生態系統遭到破壞，植被及土壤的自我修復速率特別緩慢，因此，做好植被恢復工作是目前礦山生態修復的當務之急。

本文通過對木里礦區生態整治項目（標段一）聚乎更礦區（海拔4200m）、青海鹽湖海納有限公司門旦峽礦山（海拔3200m）和樂都柳灣沙溝青草哇石英巖礦礦山（海拔2100m）3 個具有代表性的生態修復案例中草種選擇以及后期生長情況的分析比較，總結出高原高寒地區礦山生態修復中草種的選取原則和注意事項。

2 礦山生態修復植被恢復案例

2.1 木里礦區生態整治項目（標段一）聚乎更礦區三號井

2.1.1 自然地理

木里礦區聚乎更礦區三號井地處大通河上游，區內地勢最高處標高4119m，最低處標高3982m，相對高差137m。

2.1.2 礦山概況

2014 年起，對木里煤田礦區進行了生態環境綜合整治，但由于缺乏統一規劃、加之自然環境氣候限制，生態修復尚未達到預期效果。

根據復綠區地形地貌等特征，將其劃分為坡地和平地兩大類型，分類種草復綠，技術方案如下：

坡地：土壤重構→施肥整地→草種選擇及組合→拌種→播種→耙地覆種→覆蓋無紡布→圍欄保護→建后管護。

平地（微耕機+人工播種）：土壤改良→施肥整地→草種選擇及組合→拌種→播種→整地覆種→覆蓋無紡布→圍欄保護→建后管護。

2.1.3 植物選擇

木里礦區植被類型分為高寒沼澤類和高寒草甸類，具有較明顯的高寒地區形態特征。露天開采后植被遭到破壞，需要用人工草種通過長時間演替才能逐步過渡為自然植被群落，見圖1 所示。

圖1 木里聚乎更礦區三號井采坑（2020 年8 月攝）

高寒沼澤類是木里礦區主要植被類型，常與高寒草甸類植被鑲嵌交錯。其主要優勢種為藏嵩草和圓囊苔草，伴生植物種有紫羊茅、羊茅、異葉青蘭、黑穗苔草、粗喙苔草、海韭菜、水麥冬、三尖水葫蘆等。高寒草甸類主要優勢種有短芒披堿草、小嵩草、線葉嵩草、矮嵩草等。

2014～2016 年，聚乎更礦區三號井已治理面積6990畝，草地類型為人工草地，平均植被覆蓋度為40%，主要優勢草種為垂穗披堿草、青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾、青海中華羊茅、甘肅馬先蒿等；礦區未治理區無植被。

2020 年，聚乎更礦區三號井復綠工程選用適宜青海省高寒地區種植的鄉土草種，將青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾、同德短芒披堿草、青海中華羊茅進行混播，混播比例為1∶1∶1∶1（表1）。所選用的4 種草種具有耐寒、抗旱、耐鹽堿、對土壤要求不高的共性。

表1 木里聚乎更礦區三號井植物特征表

通過實踐論證，木里聚乎更三號井復綠效果顯著，已達到在高寒礦山地區快速復綠的目的，礦區生態環境得到逐步改善。具體木里聚乎更礦區局部復綠效果見圖2所示。

圖2 木里聚乎更礦區復綠效果局部圖（2021 年7 月攝）

2.2 門旦峽礦山植被恢復工程

2.2.1 自然地理

門旦峽礦山位于西寧市湟中縣上新莊鄉，地處拉脊山北坡，海拔為3175～3752.3m，高差達577.3m，是典型的石灰巖礦山。

2.2.2 礦山概況

門旦峽石灰巖礦山采用“自上而下分層”開采法，，不規范的開采活動使得礦區植被遭到破壞，雖已進行治理，但效果并未達到預期。經多部門研究，于2017 年5月啟動礦山植被恢復工程。

門旦峽石灰巖礦山植被恢復工程針對坡度在50°以下的坡面和坡度在50°以上的坡面采取2 種不同的治理措施。

坡面坡度50°以下采用人工覆土+農家肥+高原適宜樹種的方法；坡面坡度50°以上采用鋼筋錨桿+鋼化網+噴播植草的方法。

2.2.3 植物選擇

門旦峽礦區位于高海拔地區，氣溫低，降水少，植被生長緩慢，生態系統相對薄弱，復綠工作面臨挑戰，因此在草種選擇上要因地制宜，最大限度地確保草種的成活率。通過與當地林業專家溝通，邊坡復綠選用適宜氣候生長的灌草，如中華羊茅、苜蓿、星星草、冷地早熟禾、披堿草、沙棘、檸條、金露梅等，形成綠化植物的層次化、多樣化（表2）。

表2 門旦峽礦山植被恢復工程植物特征表

通過實踐論證，門旦峽礦區1 年內已實現全面綠化，后續養護工作不斷，綠化效果顯著。經實踐證明，所選用的草種在門旦峽礦山均生長發育良好，所選用的灌木只有金露梅在海拔3500m 以上生長發育良好；由表2 可知，所選用的草種大都具有耐寒、抗旱、耐鹽堿、對土壤要求不高的共性。

2.3 樂都柳灣沙溝青草哇石英巖礦礦山

2.3.1 自然地理

柳灣沙溝青草哇石英巖礦位于青藏高原東北部，礦區南部和北部為山坡，坡面整體較陡，區內最高海拔達2195m，平均海拔2100m，最大相對高差為41m。

2.3.2 礦山概況

柳灣沙溝青草哇石英巖礦以往的開采方式以露天開采為主，由此造成的地質環境問題主要為采礦場不穩定邊坡的形成和土地資源的破壞。

此礦山修復以恢復天然牧草地為目標，采取生物化學復墾及工程復墾2 種方法。生物復墾方面：已覆土區域將3 種草籽直接撒播；坡面較陡區域則采用植生袋護坡法；工程復墾方面：主要包括拆除、平整、覆土工程。

2.3.3 植物選擇

植物重建的選種，考慮了當地實際情況，選擇能適應高原大陸性氣候、耐旱耐寒、生長能力強、具有優良水土保持作用的種屬（表3）。

表3 樂都柳灣沙溝青草哇石英巖礦礦山植物特征表

樂都柳灣沙溝青草哇石英巖礦復綠選用的芨芨草、垂穗披堿草、針茅均生長發育良好；由表3 可知，這3種草種均具有耐旱、抗寒、適應性強的共性。

3 結語

3.1 草種選擇應遵循因地制宜的原則，適地適種

由于高原地區特殊的生態環境，氣候寒冷，環境惡劣，外來草種很難栽培成功，而多年生鄉土物種則能很好地適應高原高寒地區的氣候環境，因此可選用耐寒、抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄的旱生型鄉土植物。

3.2 加以采用草種混播方法，草種混播能提高人工草地的生產力及穩定性

高原礦區復綠可優先考慮草種混播的方法，多草種混播的群落更加穩定，有利于提高草種的成活率，有利于提高人工草地的生產力及穩定性。

3.3 制定針對性的方針，減少人工干擾，優化施工方案

制定復綠施工方案時，坡面和平地不能一概而論，要盡可能降低人類干預的程度，維護區域的原始地形地貌和生態景觀。