摘要：目的：隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，露天礦山開(kāi)采作為一種重要的采礦方式，為人類社會(huì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。然而，露天礦山開(kāi)采也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，如土壤侵蝕與質(zhì)量損失、水資源污染與礦山排水、生物多樣性喪失等，威脅著生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。方法：景觀生態(tài)學(xué)作為一門跨領(lǐng)域的學(xué)科，以獨(dú)特的理論和方法，成為解決廢棄露天礦山治理問(wèn)題的有效途徑。景觀生態(tài)學(xué)關(guān)注人類活動(dòng)與自然環(huán)境的相互作用，將自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)相結(jié)合，以系統(tǒng)性和綜合性的視角探討環(huán)境問(wèn)題，注重在自然與人類共存的條件下進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和管理。結(jié)果：文章旨在探討景觀生態(tài)學(xué)在廢棄露天礦山治理中的應(yīng)用，重點(diǎn)關(guān)注景觀規(guī)劃與重建、植被恢復(fù)與生物多樣性保護(hù)、水資源管理與生態(tài)水文修復(fù)等方面，對(duì)廢棄露天礦山帶來(lái)的環(huán)境破壞進(jìn)行深入分析，剖析其對(duì)土壤、水資源和生物多樣性造成的影響。結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)的理論與方法，提出相應(yīng)的解決方案，以期實(shí)現(xiàn)廢棄露天礦山地區(qū)的生態(tài)修復(fù)和可持續(xù)發(fā)展。結(jié)論：通過(guò)對(duì)景觀生態(tài)學(xué)在廢棄露天礦山治理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，有望為環(huán)境保護(hù)與治理工作提供新的思路和方法。同時(shí)，文章旨在為實(shí)現(xiàn)更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和可持續(xù)發(fā)展提供借鑒和啟示。

關(guān)鍵詞：景觀生態(tài)學(xué)；廢棄露天礦山；景觀規(guī)劃與重建；可持續(xù)利用

中圖分類號(hào)：X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2023）23-0-03

0 引言

在廢棄露天礦山治理中，應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)能夠提供科學(xué)的理論和方法來(lái)修復(fù)和重建礦山區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)景觀規(guī)劃與重建，可以合理規(guī)劃礦山區(qū)域的景觀格局和結(jié)構(gòu)，恢復(fù)被破壞的植被和生態(tài)功能。通過(guò)選擇適宜的植被類型和引入適應(yīng)性強(qiáng)的物種，可以恢復(fù)植被和保護(hù)生物多樣性。此外，水資源管理與生態(tài)水文修復(fù)也是廢棄露天礦山治理中的關(guān)鍵內(nèi)容。通過(guò)合理管理水資源、修復(fù)濕地等措施，可以凈化水質(zhì)，改善水生態(tài)系統(tǒng)的功能。

1 廢棄露天礦山環(huán)境破壞現(xiàn)狀

1.1 土壤侵蝕與質(zhì)量損失

露天礦山開(kāi)采首先就是對(duì)土壤表層的破壞和剝離，通常要移除大量的土壤和巖石來(lái)暴露礦石。在這個(gè)過(guò)程中，土壤表層被剝離，原本穩(wěn)定的土壤結(jié)構(gòu)被破壞。此外，開(kāi)采過(guò)程中使用的爆破、挖掘、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械設(shè)備也會(huì)對(duì)周圍土壤造成物理?yè)p害。露天開(kāi)采后，土壤會(huì)被侵蝕，礦區(qū)內(nèi)的大量裸露土地會(huì)失去植被的保護(hù)，暴露在自然氣候條件下，降雨和風(fēng)力等自然因素在裸露的土地上產(chǎn)生更大的沖擊和侵蝕力，導(dǎo)致土壤顆粒被沖刷、侵蝕和流失。特別是在陡坡區(qū)域，土壤侵蝕極為嚴(yán)重，形成溝壑和坡面，進(jìn)一步侵蝕土壤。

土壤侵蝕不僅會(huì)改變土壤的物理性質(zhì)，還會(huì)降低土壤質(zhì)量。土壤中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分、微生物等，對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤生態(tài)功能至關(guān)重要。然而，隨著土壤顆粒的流失，土壤質(zhì)地變得更為松散，腐殖質(zhì)和養(yǎng)分加劇流失，導(dǎo)致土壤貧瘠。土壤質(zhì)量損失會(huì)進(jìn)一步影響植物生長(zhǎng)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。土壤侵蝕和質(zhì)量損失是廢棄露天礦山環(huán)境被破壞的重要體現(xiàn)，不僅會(huì)對(duì)礦山區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成直接影響，還會(huì)導(dǎo)致土壤資源的永久損失［1］。

1.2 水資源污染與礦山排水

露天礦山開(kāi)采過(guò)程中，通過(guò)礦井和排水系統(tǒng)會(huì)排放出大量廢水和排水，這些廢水和排水中往往含有不同濃度的重金屬，如鉛、鎘、汞、銅、鋅以及酸性物質(zhì)和有機(jī)化合物等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)通常是礦石中的成分，被礦山開(kāi)采活動(dòng)暴露和釋放出來(lái)。廢水和排水中的重金屬和有害物質(zhì)具有毒性和累積性，進(jìn)入周圍水體后，水生態(tài)系統(tǒng)被破壞會(huì)導(dǎo)致水資源污染，對(duì)水體生物產(chǎn)生直接和間接的影響。此外，也可能破壞水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，如破壞水生植被和浮游生物群落平衡，降低水體的氧含量，導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)退化。

1.3 生物多樣性喪失

露天礦山開(kāi)采需要清除大片的植被覆蓋，包括森林、草地、濕地等不同類型的植被。這些植被是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，為眾多物種提供食物、棲息地和保護(hù)，植被被移除后，許多植物和它們所依賴的生物群落會(huì)遭到破壞。露天礦山開(kāi)采不僅會(huì)破壞動(dòng)植物原本的棲息地，還會(huì)破壞食物資源和繁殖條件，使得物種無(wú)法繼續(xù)存活，進(jìn)而導(dǎo)致生物多樣性喪失。

2 景觀生態(tài)學(xué)在廢棄露天礦山治理中的應(yīng)用

2.1 景觀規(guī)劃與重建

景觀規(guī)劃是廢棄露天礦山治理的起點(diǎn)，涉及對(duì)礦區(qū)的整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以恢復(fù)和重建受損的景觀結(jié)構(gòu)和功能。景觀生態(tài)學(xué)提供了基于科學(xué)原則的規(guī)劃方法，包括確定合適的植被類型和布局、恢復(fù)生物多樣性、改善土壤質(zhì)量以及創(chuàng)建適宜的棲息地。這種規(guī)劃方法還考慮了周邊生態(tài)系統(tǒng)的連通性，以促進(jìn)物種遷移和種群交流，恢復(fù)礦區(qū)周邊的生態(tài)系統(tǒng)［2］。

2.1.1 景觀評(píng)估與規(guī)劃

景觀生態(tài)學(xué)理論通過(guò)在廢棄露天礦山治理中對(duì)礦區(qū)景觀進(jìn)行評(píng)估，了解受損程度、生態(tài)條件、生物多樣性狀況等方面的信息。這種評(píng)估包括野外調(diào)查、遙感、GIS分析等方法，以獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息，然后基于景觀評(píng)估結(jié)果，確定治理廢棄露天礦山的規(guī)劃目標(biāo)，這些目標(biāo)包括恢復(fù)植被覆蓋、保護(hù)生物多樣性、改善水資源管理等。根據(jù)對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的評(píng)估，確定環(huán)境敏感區(qū)域和保護(hù)區(qū)域，并制定相應(yīng)的限制性規(guī)定。這些規(guī)定可以控制未來(lái)的開(kāi)發(fā)活動(dòng)，保護(hù)關(guān)鍵的生態(tài)功能區(qū)和棲息地，避免其被進(jìn)一步破壞和污染。規(guī)劃方案要考慮到生態(tài)功能的恢復(fù)和保護(hù)，以及與社區(qū)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。

2.1.2 重建生態(tài)功能區(qū)

在景觀規(guī)劃與重建中，重建生態(tài)功能區(qū)是關(guān)鍵任務(wù)，旨在恢復(fù)廢棄露天礦山區(qū)域的生態(tài)功能。建立核心保護(hù)區(qū)是重建生態(tài)功能區(qū)最關(guān)鍵的部分，目的是保護(hù)和恢復(fù)未受破壞或輕度受損的自然區(qū)域或關(guān)鍵生態(tài)功能區(qū)，如濕地、森林等。該區(qū)域須受到嚴(yán)格保護(hù)，限制人類活動(dòng)，以促進(jìn)物種保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

2.2 植被恢復(fù)與生物多樣性保護(hù)

在露天礦山廢棄地修復(fù)中，恢復(fù)植被是重要步驟。通過(guò)植被的種植和生長(zhǎng)，可以重新建立起植被覆蓋，形成穩(wěn)定的植被群落，提供棲息地和食物來(lái)源，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能。選擇適合該地區(qū)生態(tài)條件的本地植物種類，優(yōu)先選擇本地原生植物，有助于提高植物的適應(yīng)性和生存率。在植被恢復(fù)過(guò)程中，應(yīng)注重選擇生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)的植物，包括具有耐旱、耐寒、耐鹽堿等特性的植物。此外，應(yīng)推崇本地原生植物，以保護(hù)當(dāng)?shù)厣锏亩鄻有浴?/p>

2.2.1 植被種植與適應(yīng)性調(diào)查

在廢棄露天礦山治理中，往往需要對(duì)礦山區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模的植被恢復(fù)。植被種植是指根據(jù)治理目標(biāo)和生態(tài)需求，選擇適宜的植物種類，進(jìn)行有計(jì)劃的人工種植。種植植被不僅有助于保持土壤和涵養(yǎng)水源，還能為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)提供重要的生態(tài)服務(wù)。在種植植被時(shí)，要充分了解當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤類型、水資源狀況等環(huán)境因素，選擇對(duì)該地區(qū)適應(yīng)性較強(qiáng)的植物種類，優(yōu)先選擇本地原生植物種類。

在植被恢復(fù)過(guò)程中，適應(yīng)性調(diào)查是必不可少的一步。適應(yīng)性調(diào)查是指對(duì)植物種類在治理區(qū)域內(nèi)的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)測(cè)。通過(guò)適應(yīng)性調(diào)查，可以了解不同植物種類對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)性，包括生長(zhǎng)狀況、抗逆性、繁殖力等。這有助于評(píng)估植被恢復(fù)工作的效果，確定哪些植物種類表現(xiàn)良好、哪些需要調(diào)整或更換，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取相應(yīng)的措施，優(yōu)化植被恢復(fù)方案，提高植被恢復(fù)的成功率和生態(tài)效益［3］。

2.2.2 棲息地恢復(fù)與結(jié)構(gòu)多樣性

在廢棄露天礦山治理中，棲息地恢復(fù)是關(guān)鍵步驟之一。棲息地恢復(fù)旨在重新建立和恢復(fù)植被，提供適宜的棲息地條件，吸引物種回歸和重新定居。棲息地恢復(fù)可以通過(guò)選擇當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性強(qiáng)的原生植物，以恢復(fù)和重建與自然環(huán)境相適應(yīng)的植被群落。棲息地恢復(fù)應(yīng)考慮恢復(fù)不同類型的棲息地，如濕地、草地、森林等，以提供多樣化的生境條件，重建生境結(jié)構(gòu)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)植被結(jié)構(gòu)，包括植物的高度、層次和空間分布，創(chuàng)建復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)，提供豐富的垂直和水平生境，滿足不同物種的棲息和繁衍需求。保持結(jié)構(gòu)多樣性，結(jié)構(gòu)多樣性是指植被中不同組成部分的多樣性，包括植物的高度、層次、空間分布、空間格局等。在廢棄露天礦山治理中，恢復(fù)結(jié)構(gòu)多樣性對(duì)于保護(hù)生物多樣性至關(guān)重要，可以通過(guò)引入具有不同高度和生長(zhǎng)習(xí)性的植物，形成植被的多層次結(jié)構(gòu)，為不同物種提供棲息空間和食物來(lái)源。通過(guò)合理的植物布置和空間分布，創(chuàng)造復(fù)雜的植被空間格局［4］。

2.2.3 水資源評(píng)估與管理策略制定

水資源評(píng)估與管理策略制定是在廢棄露天礦山治理中應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)的重要環(huán)節(jié)。從水資源管理與生態(tài)水文修復(fù)角度出發(fā)，水資源評(píng)估與管理策略制定首要的就是全面了解和評(píng)估廢棄露天礦山地區(qū)的水資源狀況。了解水資源的可利用性和變化趨勢(shì)，評(píng)估廢棄露天礦山地區(qū)的水資源總量、水文過(guò)程和水文特征；評(píng)估廢棄露天礦山地區(qū)水體的化學(xué)成分、水質(zhì)狀況和污染程度，分析水質(zhì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的影響；了解生物多樣性和生態(tài)過(guò)程的變化情況，評(píng)估廢棄露天礦山地區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，包括濕地、河流和水域生態(tài)系統(tǒng)?；谒Y源評(píng)估結(jié)果，制定科學(xué)合理的水資源管理策略，以實(shí)現(xiàn)廢棄露天礦山地區(qū)水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)修復(fù)。通過(guò)制定水資源保護(hù)政策和管理措施，限制過(guò)度抽取和污染，確保水資源得到合理利用和保護(hù)，優(yōu)化水資源的循環(huán)利用，包括水的收集、儲(chǔ)存、利用和再利用，減少對(duì)外部水源的依賴，提高水資源利用效率；通過(guò)生態(tài)工程和生物修復(fù)等措施，恢復(fù)和重建水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，促進(jìn)生物多樣性的恢復(fù)和增強(qiáng)水體的自凈能力；建立水資源監(jiān)測(cè)體系，定期監(jiān)測(cè)和評(píng)估水資源的狀況和變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)的治理措施。綜合水資源評(píng)估與管理策略制定的結(jié)果，制訂針對(duì)廢棄露天礦山地區(qū)的水資源管理計(jì)劃，為水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)修復(fù)提供指導(dǎo)，這將有助于保護(hù)和恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)廢棄露天礦山地區(qū)可持續(xù)發(fā)展［5］。

2.2.4 生態(tài)水文修復(fù)與濕地恢復(fù)

從水資源管理與生態(tài)水文修復(fù)角度來(lái)看，濕地恢復(fù)是廢棄露天礦山治理中的重要方面。濕地是具有高度生態(tài)功能的水域和陸地交互區(qū)域，對(duì)水資源的凈化、保持水量平衡和維持生態(tài)平衡具有重要作用。廢棄露天礦山開(kāi)采會(huì)對(duì)周邊濕地產(chǎn)生直接和間接的影響，包括濕地破壞、水域污染和生物多樣性喪失等?；謴?fù)濕地有助于發(fā)揮水資源的凈化和儲(chǔ)存功能，改善水質(zhì)，增加水量，并提供適宜的棲息地供生物繁衍生息。通過(guò)調(diào)整水源的供應(yīng)和排水系統(tǒng)，恢復(fù)濕地的水量平衡，增加濕地的水源補(bǔ)給和增強(qiáng)水位調(diào)節(jié)能力；控制泥沙和廢渣的堆積，減少泥沙對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，保護(hù)濕地的水質(zhì)和生態(tài)功能；通過(guò)引入和恢復(fù)植被，增加濕地的植被覆蓋率，增強(qiáng)濕地的蓄水能力、水質(zhì)凈化能力和自我修復(fù)能力；保護(hù)和恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)中的特有物種和關(guān)鍵物種，維護(hù)濕地的生物多樣性和生態(tài)平衡。

濕地具有凈化水體的功能，恢復(fù)廢棄露天礦山地區(qū)的濕地有助于改善水質(zhì)，調(diào)節(jié)水資源的分布和利用，減少水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。濕地是許多物種的棲息地和繁殖場(chǎng)所，恢復(fù)濕地有助于保護(hù)和恢復(fù)生物的多樣性，促進(jìn)生態(tài)平衡和生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)。

3 結(jié)語(yǔ)

景觀生態(tài)學(xué)在廢棄露天礦山治理中發(fā)揮著重要作用，值得深入研究和應(yīng)用。通過(guò)景觀規(guī)劃與重建，可以有效恢復(fù)廢棄露天礦山地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，有助于修復(fù)植被覆蓋和棲息地，保護(hù)物種多樣性。水資源管理與生態(tài)水文修復(fù)可以改善水質(zhì)、增加水量，保持水資源可持續(xù)利用。廢棄礦區(qū)的環(huán)境修復(fù)設(shè)計(jì)方案極其關(guān)鍵，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，依據(jù)考察數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整治理方案，綜合運(yùn)用這些景觀生態(tài)學(xué)的理論與方法，為廢棄露天礦山治理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：劉睿嘉（1997—），男，湖北武漢人，碩士在讀，研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。