高原地区矿山生态修复案例分析

张珊，王柯，王言帅，朱建华，金钢

（中化地质河南局集团有限公司，河南 郑州 450000）

1 前言

不规范的开采活动使青海高原生态系统的功能和结构受到不同程度的影响，如植被退化、土质沙化、水土流失等；由于青海高原高、旱、寒的特性，其生态系统极其敏感和脆弱，一旦生态系统遭到破坏，植被及土壤的自我修复速率特别缓慢，因此，做好植被恢复工作是目前矿山生态修复的当务之急。

本文通过对木里矿区生态整治项目（标段一）聚乎更矿区（海拔4200m）、青海盐湖海纳有限公司门旦峡矿山（海拔3200m）和乐都柳湾沙沟青草哇石英岩矿矿山（海拔2100m）3 个具有代表性的生态修复案例中草种选择以及后期生长情况的分析比较，总结出高原高寒地区矿山生态修复中草种的选取原则和注意事项。

2 矿山生态修复植被恢复案例

2.1 木里矿区生态整治项目（标段一）聚乎更矿区三号井

2.1.1 自然地理

木里矿区聚乎更矿区三号井地处大通河上游，区内地势最高处标高4119m，最低处标高3982m，相对高差137m。

2.1.2 矿山概况

2014 年起，对木里煤田矿区进行了生态环境综合整治，但由于缺乏统一规划、加之自然环境气候限制，生态修复尚未达到预期效果。

根据复绿区地形地貌等特征，将其划分为坡地和平地两大类型，分类种草复绿，技术方案如下：

坡地：土壤重构→施肥整地→草种选择及组合→拌种→播种→耙地覆种→覆盖无纺布→围栏保护→建后管护。

平地（微耕机+人工播种）：土壤改良→施肥整地→草种选择及组合→拌种→播种→整地覆种→覆盖无纺布→围栏保护→建后管护。

2.1.3 植物选择

木里矿区植被类型分为高寒沼泽类和高寒草甸类，具有较明显的高寒地区形态特征。露天开采后植被遭到破坏，需要用人工草种通过长时间演替才能逐步过渡为自然植被群落，见图1 所示。

图1 木里聚乎更矿区三号井采坑（2020 年8 月摄）

高寒沼泽类是木里矿区主要植被类型，常与高寒草甸类植被镶嵌交错。其主要优势种为藏嵩草和圆囊苔草，伴生植物种有紫羊茅、羊茅、异叶青兰、黑穗苔草、粗喙苔草、海韭菜、水麦冬、三尖水葫芦等。高寒草甸类主要优势种有短芒披碱草、小嵩草、线叶嵩草、矮嵩草等。

2014～2016 年，聚乎更矿区三号井已治理面积6990亩，草地类型为人工草地，平均植被覆盖度为40%，主要优势草种为垂穗披碱草、青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾、青海中华羊茅、甘肃马先蒿等；矿区未治理区无植被。

2020 年，聚乎更矿区三号井复绿工程选用适宜青海省高寒地区种植的乡土草种，将青海草地早熟禾、青海冷地早熟禾、同德短芒披碱草、青海中华羊茅进行混播，混播比例为1∶1∶1∶1（表1）。所选用的4 种草种具有耐寒、抗旱、耐盐碱、对土壤要求不高的共性。

表1 木里聚乎更矿区三号井植物特征表

通过实践论证，木里聚乎更三号井复绿效果显著，已达到在高寒矿山地区快速复绿的目的，矿区生态环境得到逐步改善。具体木里聚乎更矿区局部复绿效果见图2所示。

图2 木里聚乎更矿区复绿效果局部图（2021 年7 月摄）

2.2 门旦峡矿山植被恢复工程

2.2.1 自然地理

门旦峡矿山位于西宁市湟中县上新庄乡，地处拉脊山北坡，海拔为3175～3752.3m，高差达577.3m，是典型的石灰岩矿山。

2.2.2 矿山概况

门旦峡石灰岩矿山采用“自上而下分层”开采法，，不规范的开采活动使得矿区植被遭到破坏，虽已进行治理，但效果并未达到预期。经多部门研究，于2017 年5月启动矿山植被恢复工程。

门旦峡石灰岩矿山植被恢复工程针对坡度在50°以下的坡面和坡度在50°以上的坡面采取2 种不同的治理措施。

坡面坡度50°以下采用人工覆土+农家肥+高原适宜树种的方法；坡面坡度50°以上采用钢筋锚杆+钢化网+喷播植草的方法。

2.2.3 植物选择

门旦峡矿区位于高海拔地区，气温低，降水少，植被生长缓慢，生态系统相对薄弱，复绿工作面临挑战，因此在草种选择上要因地制宜，最大限度地确保草种的成活率。通过与当地林业专家沟通，边坡复绿选用适宜气候生长的灌草，如中华羊茅、苜蓿、星星草、冷地早熟禾、披碱草、沙棘、柠条、金露梅等，形成绿化植物的层次化、多样化（表2）。

表2 门旦峡矿山植被恢复工程植物特征表

通过实践论证，门旦峡矿区1 年内已实现全面绿化，后续养护工作不断，绿化效果显著。经实践证明，所选用的草种在门旦峡矿山均生长发育良好，所选用的灌木只有金露梅在海拔3500m 以上生长发育良好；由表2 可知，所选用的草种大都具有耐寒、抗旱、耐盐碱、对土壤要求不高的共性。

2.3 乐都柳湾沙沟青草哇石英岩矿矿山

2.3.1 自然地理

柳湾沙沟青草哇石英岩矿位于青藏高原东北部，矿区南部和北部为山坡，坡面整体较陡，区内最高海拔达2195m，平均海拔2100m，最大相对高差为41m。

2.3.2 矿山概况

柳湾沙沟青草哇石英岩矿以往的开采方式以露天开采为主，由此造成的地质环境问题主要为采矿场不稳定边坡的形成和土地资源的破坏。

此矿山修复以恢复天然牧草地为目标，采取生物化学复垦及工程复垦2 种方法。生物复垦方面：已覆土区域将3 种草籽直接撒播；坡面较陡区域则采用植生袋护坡法；工程复垦方面：主要包括拆除、平整、覆土工程。

2.3.3 植物选择

植物重建的选种，考虑了当地实际情况，选择能适应高原大陆性气候、耐旱耐寒、生长能力强、具有优良水土保持作用的种属（表3）。

表3 乐都柳湾沙沟青草哇石英岩矿矿山植物特征表

乐都柳湾沙沟青草哇石英岩矿复绿选用的芨芨草、垂穗披碱草、针茅均生长发育良好；由表3 可知，这3种草种均具有耐旱、抗寒、适应性强的共性。

3 结语

3.1 草种选择应遵循因地制宜的原则，适地适种

由于高原地区特殊的生态环境，气候寒冷，环境恶劣，外来草种很难栽培成功，而多年生乡土物种则能很好地适应高原高寒地区的气候环境，因此可选用耐寒、抗旱、耐盐碱、耐瘠薄的旱生型乡土植物。

3.2 加以采用草种混播方法，草种混播能提高人工草地的生产力及稳定性

高原矿区复绿可优先考虑草种混播的方法，多草种混播的群落更加稳定，有利于提高草种的成活率，有利于提高人工草地的生产力及稳定性。

3.3 制定针对性的方针，减少人工干扰，优化施工方案

制定复绿施工方案时，坡面和平地不能一概而论，要尽可能降低人类干预的程度，维护区域的原始地形地貌和生态景观。