河南省洛阳市新安县生态恢复实践

1、河南省洛阳市新安县生态恢复实践1、地利介绍：新安县位于河南省西北部，洛阳市西部，北临黄河，与河南省济源市及山西省垣曲县隔河相望；南与宜阳县接壤；西与渑池县及义马市为邻；东与孟津县及洛阳市毗连。地处北纬3436至3505，东经11153至11219之间。 总面积1160平方千米。总人口49万人（2003年）。邮编：471800代码：410323区号：0379拼音：Xinan Xian。 新安地处豫西浅山丘陵区，境内地形复杂，山地、丘陵、河谷川地等各类地形齐全。地势自西北向东南、自西向东逐渐降低。综观全貌，黄河横于北，秦岭障于南，中间四山（荆紫山、青要山、邙山、郁山）夹三川（青河川、畛河川、涧河川

2、）。总的特征是：“山高，岭多、河谷碎，七岭、二山、一分川”。 新安山地主要分布于西北部新安渑池交界地区，包括曹村、石井、峪里3个乡的大部分。这里群山绵亘，峰峦重叠，岩石裸露，沟谷幽深。多为石质中、低山区，一般海拔7001000米，最高点海拔1384.7米。山地总面积222.6平方公里，占全县总面积的19.2%。新安县属北暖温带大陆性季风气候。由于受太阳辐射、地形地势和季风影响，各种气象因素变化明显，四季分明。可以用四句话加以概括：“春季少雨天干旱，夏热雨大伏旱多，秋高气爽寒来早，冬冷风多雨雪少”。境内气候的突出特点是：光热资源充足，潜力大，降水时空分配不均，以干旱为主的灾害性天气时常出现。而且

3、当地也有一定的煤矿，钠，铝等矿物储存。15年前的新安是全国排的上号的贫困县，但在最近几年大量外来资金的投入以及钠厂、铝厂、煤矿的大量开采下引导当地经济飞速提升，但是与此同时也导致了当地河流，林业，农业等生态遭到了毁灭打击。尤其是因为当地的矿业开采导致山体植被缺失，裸露严重。2、恢复目标：运用恢复生态学原理，针对新安县目前的环境状态，初步提出并设计相应的解决方案，能够符合当地现状，并且施行后能够较好的收到恢复生态的效果。3、生态恢复的原则与目标生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅

4、以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。“生态恢复”的含义远远超出以稳定水土流失地域为目的种树，也不仅仅是种植多样的当地植物，“生态恢复”是试图重新创造、引导或加速自然演化过程。人类没有能力去恢复出真的天然系统，但是我们可以帮助自然，把一个地区需要的基本植物和动物放到一起，提供基本的条件，然后让它自然演化，最后实现恢复。因此生态恢复的目标不是要种植尽可能多的物种，而是创造良好的条件，促进一个群落发展成为由当地物种组成的完整生态系统。或者说目标是为当地的各种动物提供相应的栖息环境

5、。生态恢复工程设计原则 ：裸露山体生态恢复工程设计应遵循以下原则: (1)协调性原则。裸露山体的生态恢复应符合总体规 划,与周围景观相协调。根据周围环境和城市总体规划,可将裸露山体缺口设计为工业园区、山庄别墅、景点公园等。(2)控制水土流失与土地开发整治相结合原则。裸露山体缺口破坏了原有生态系统,造成了严重的水土流失,因此裸露山体缺口生态恢复必须以有效控制水土流失为前提。(3)生态自然修复与景观再造相结合原则。裸露山体缺 口由于其形态、颜色与周围环境形成强烈反差,属于生态脆弱带,因此必须以恢复生态学、景观生态学原理为依据,同时与景观再造相结合,增加景观异质性与多样性,提高视觉效果。(4)生态效

6、益、社会效益和经济效益统筹兼顾原则。现代 城市应是自然-经济-社会复合生态系统,不能一味注重经济效益发展而忽略对生态的保护,更不能以牺牲生态环境为代价来追求经济效益的增长。裸露山体生态恢复应既恢复其生态功能,又尽可能地发挥土地的使用价值,在生态、社会和经济效益方面发挥最大的综合效益。4、当地生态恢复的措施与程序：（一）植被的选择由于新安当地的降水较少不稳定且大部分集中于夏季，因此地表的植被恢复是重中之重。正因为降水的原因导致水分的缺乏，以及土壤流失严重造成的土壤贫瘠，选用于生态恢复的植被一般具有以下特点：耐干旱贫瘠,适应性强;根系发达,能够固持土壤,涵养水分;生命力强,管理简单;生长迅速,分枝

7、稠密;树冠浓密,落叶丰富,易于分解。在具体选择时,遵循植物学及生态恢复的理论,提出以下物种选择原则: (1)乡土化和地带性原则。要根据裸露山体地区的气候特 点,选择处于同一气候带的植物品种,主要的物种要具有自我繁殖能力,易与当地植被融合,这样有利于保持长久并产生近自然修复效果。优先选用乡土植物、地带性植物对植物群落的健康和加快生态系统的恢复有着重要的意义,同时可以避免由于引进物种而带来的一系列问题。 (2)物种多样性原则。防治山体边坡应尽可能地采取 乔、灌、草相结合的方式进行绿化,使之尽量符合当地的植物群落结构,并走向本地化。为实现物种多样性,应乔灌优先,乔灌草结合,慎用藤本。 (3)根系发达

8、原则。根系发达的植物不但能够很好地固持 土壤,保护边坡上的生长基质,而且还可以吸收岩石裂隙内的深层水分,有较强的生命力。裸露山体边坡植被生境恶劣,坡面保水能力差,植物生长、发育非常困难,所以应该坚持以深根性乔灌为主,可吸收深层水分,也有利于坡面的浅层防护。 (4)遵照生态位原理,灌草立体配置、深根和浅根植物相 结合原则。植被生长在时空上也存在一定的竞争,在选择物种的时候应该从时空角度来配置冷季和暖季型物种。从空间立体、景观效果来看,宜选用乔灌草空间配置。从植被营养吸收以及坡面的稳定方面来考虑,宜深根和浅根植物相结合。植被根系对边坡的防护作用是深层锚固、浅层加筋。 (5)具有较好的改良土壤能力和

9、互利共生原则。裸露山体 植被生态修复必须要考虑植物个体和种群的关系,既要迅速达到绿色效果,又要持久不衰,保持生物多样性,构成稳定的多物种的立体植被结构。植物都有各自的生物特性,物种间多会出现竞争和侵入性。因此,考虑物种间的互利共生关系,应该尽量选择落叶量大或者固氮能力强的植物,以便改良土壤,为其他植被生长创造条件。在植被改良的同时，土壤的改良可以为植被的生长提供更好的环境：（二）土壤基质的改良 矿山生态恢复的最重要的限制因子之一，是土壤的重金属毒性和养分不足，而N素的极端不足又是养分不足中的核心问题。这就使土壤基质的改良成为矿山生态恢复的首要条件。生物改良主要是利用植物、土壤微生物和土壤动物来

10、改善土壤的理化性质。 利用植物可以稳定或提取矿山土壤中的重金属、清除土壤基质里面的有机污染物等。植物稳定，即利用植物根际的一些特殊物质，使土壤中的污染物转化为相对无害的物质。植物提取是目前研究最多并且最有发展前景的一种方法，主要是利用超积累植物对重金属的吸收作用，改善土壤理化性质，把重金属由地下转移到地上部分（含根茎），随后收割地上部分集中焚烧、堆肥处理或进行金属冶炼。植物所具有的富集重金属的能力，通常是来自于长期适应这类环境和自然演替的结果。近年来的研究还发现，有一些所谓 “超富集植物”，这些植物不但对重金属环境具有很强的适应能力，而且体内所富集的重金属浓度是通常植物的几十倍乃至上百倍。利用

11、这些植物来修复重金属污染地，经几次收割之后，土壤中的重金属含量显著减少。 土壤动物是指其生活中有一段时间在土壤中度过，而且对土壤有一定影响的动物，主要包括原生动物、线形动物和环节动物等。土壤 动物是土壤物质循环的动力。大量的土壤动物能够通过食物链形成食物网，参与土壤氮、碳、磷和硫等植物营养元素的循环，是有机物代谢及污染物降解的驱动力，也可以改良土壤的物理结构，提高土壤的通气保肥能力。有些土壤动物有很强的富集重金属的能力，可降低土壤的毒性。如研究发现，蚯蚓对铜矿申的铜元素富集能力很强，可达体内组织的82.51218.4mg/kg。因此，可以将蚯蚓接种投入尾矿废弃地，让其在矿山废弃地中富集一定数量

12、的有害元素，然后采用化学方法将蚯蚓取出，进行适当的处理，将有毒物质去除，以达到有毒物质去除的目的。（三）植物后期养护及病虫害防治 灌溉工程是保证栽植植物成活的关键措施，应定期利用矿坑涌水浇灌绿化植被，树木必须浇返青水和冻水，除此之外根据实际情况在生长期浇次。 树木休眠期和树木生长期分别施肥次，树木休眠期以有机肥为宜，生长期宜施缓释型肥料。病虫害以预防为主，综合防治。应经常检查树木生长情况，及时掌握虫情发展规律。刺槐虫害主要有天牛、蚧等，可采用乐果防治；紫穗槐易受四纹丽金龟和大灰象甲危害，可用敌百虫防治；苜蓿主要害虫为苜蓿斑 螟， 可用绿亨或大虫杀防治。应定期进行林间除草，还需注意因干旱、水湿、

13、冷冻、日灼、风害等所致生理性病害的防治。为避免对害虫天敌和生态平衡的破坏， 应科学使用化学防治技术。5、生态恢复的可行性生态恢复方向的可行性 矿区生态恢复关系到该区域几十年甚至上百年之后土地利用水平及区域经济、社会、环境情况的重要措施，因此生态恢复方向需要综合考虑社会发展、经济水平、环境保障、公众意愿等多方面因素。该区域土地有限，铁矿区采区闭坑后大多应考虑作区域排土场使用。而现有排土场的恢复方向可综合考虑以下几方面。(1) 经济水平 该铁矿地处我国东北部，经济发展水平相对较低，按照耕地优先考虑的原则，排土场应复垦为耕地，以增加当地耕地数量，提高当地农民收入，其他治理区域“宜 林则林， 宜果则果

14、”，因此恢复目标应首先以耕地为主，林地、草地可以作为本区域复垦的主要方向。(2)交通条件和管护 本方案所评价并需复垦的区域地处低山丘陵区，距 离居民点较远， 灌溉等设施不易布置，种植耕地非常不便。此外，耕地较林草地需要更多的日常管护，因此应 以恢复林草地为主。(3)公众意愿 在对当地村民的调查中，公众普遍认为待恢复区距 离村民居住地较远， 且农作物产量较低，种植成本相对较高， 建议主要复垦为林草地。(4) 安全等其他方面 排土场为人工堆积而成，具有一定坡度，稳定性与自然形成的山体相比差很多，因此恢复方向应考虑预防雨季降雨量较大时产生山体滑坡的可能性。耕地、林地、草地等几种恢复方向相比较，林草地

15、的盖度较耕地大， 对于地表土壤的吸附及保水保肥、防止水土流失的能力更强。因此从安全方面考虑，应以恢复植被、增加地表覆盖度为主。 综合以上各方面因素，可以确定该铁矿区排土场的恢复方向应该为林草地。(5) 工程、 植物措施的可行性在该铁矿生态恢复方案中，考虑到植被恢复的速度 相对较慢，对水蚀严重的地方采取了必要的工程措施， 这样既可减轻水蚀又加速了生态恢复的速度。生态恢复措施的实施采取分阶段、先重点治理的方案，主要是从建设项目的实际情况出发，结合建设项目的经济收益及生态恢复投入， 以确保经济与生态环境的协调发展。方案中的植物措施是借鉴了辽宁地区矿山成功复垦的经验，植物选择上遵循了以下原则：生长快、

16、产量高、适应性强、抗旱抗寒性好、耐瘠薄，优先选择固氮品种，尽量选择当地或先锋品种以及经济可行性品种。植物栽植中借鉴了辽宁地区大型矿山的一些新技 术， 诸如客土兼化学保水剂的应用；对采坑初期已形成的平台、边坡喷洒固化剂，定植坑穴表面覆盖秸杆以保肥、 防杂草等方法，用于铁矿区具有可行性。另外该恢复方案细化了植物后期养护管理措施，弥补了目前很多生态治理方案的不足，对于矿山植被成活和促进后期生长起到了比较重要的作用。 在整个方案的实施上，应配合当地环保、水保部门，并且借助于及计算机等先进手段进行实时跟踪与监控，以确保方案的落实和生态恢复的速度与效果。结语：通过对新安生态恢复方案的实施，新安十几年来遗留