一、生態(tài)修復相關(guān)概念
生態(tài)修復可追溯到19世紀30年代,而它作為生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支被系統研究,是自1980年Cairns主編的《受損生態(tài)系統的恢復過(guò)程》一書(shū)出版以來(lái)才開(kāi)始的。在生態(tài)修復的研究和實(shí)踐中,涉及的相關(guān)概念有生態(tài)恢復、生態(tài)修復、生態(tài)重建、生態(tài)改建、生態(tài)改良等。這些概念雖然在含義上有所區別,但是都具有“恢復和發(fā)展”的內涵,即已受到干擾或者損害的系統恢復后使其可持續發(fā)展,再次為人們所利用。
20多年來(lái),國內外學(xué)者從不同的角度對這些概念有不同的理解和認識,尚無(wú)統一的看法。目前,學(xué)術(shù)上沿用的比較多的概念是“生態(tài)恢復”、“生態(tài)重建”和“生態(tài)修復”,“生態(tài)恢復”的稱(chēng)謂主要應用在歐美國家,在我國也有應用;而“生態(tài)修復”一詞主要應用在日本和我國。
(一)生態(tài)
生態(tài)是指生物圈(動(dòng)物、植物和微生物等)及其周?chē)h(huán)境系統的總稱(chēng)。生態(tài)系統是一個(gè)復雜的系統,由大量的物種或要素構成,它們直接或間接地連接在一起,形成一個(gè)復雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò )。其復雜是指生態(tài)系統結構和功能的多樣性、自組織性及有序性。
(二)恢復、重建與修復
恢復通常是指在群落和生態(tài)系統層次上,對生態(tài)系統結構原貌或其原有生態(tài)功能再現;重建則是指在已經(jīng)不可能或不需要再現生態(tài)系統原始結構的情況下,重新構建的一個(gè)不完全等同于過(guò)去的甚至是全新的生態(tài)系統;修復一般是指在現有生態(tài)系統的基礎上,通過(guò)對外部環(huán)境脅迫減壓等措施,修復部分受損的生態(tài)系統結構及其功能。
(三)生態(tài)恢復
生態(tài)恢復,是指停止人為干擾,解除生態(tài)系統所承受的超負荷壓力,依靠生態(tài)本身的自動(dòng)適應、自組織和自調控能力,按生態(tài)系統自身規律演替,通過(guò)其休養生息的漫長(cháng)過(guò)程,使生態(tài)系統向適應與所處的自然環(huán)境狀態(tài)演化,恢復原有生態(tài)的功能和演變規律,完全可以依靠大自然本身的推進(jìn)過(guò)程??梢?jiàn),生態(tài)恢復強調的是生態(tài)環(huán)境的自我恢復。
(四)生態(tài)重建
生態(tài)重建,是對被破壞的生態(tài)系統進(jìn)行調查、規劃、設計、建設的生態(tài)工程,即按照既定的標準,通過(guò)人工治理措施,重建一個(gè)健康、友好、適宜、協(xié)調、可利用的生態(tài)系統??梢?jiàn),生態(tài)重建強調的是人工干預。
(五)生態(tài)修復
生態(tài)修復較為準確的定義為:根據生態(tài)環(huán)境系統破壞方式與程度,在環(huán)境承載力容許的前提下,選擇適宜的生態(tài)自我恢復或生態(tài)重建工程,科學(xué)、經(jīng)濟、快速對被破壞生態(tài)系統恢復與重建的過(guò)程。生態(tài)修復的提出,旨在強調協(xié)調人與自然的關(guān)系,生態(tài)修復要以自然演化、自然修復為主,并與人工修復相結合,充分尊重自然規律,發(fā)揮自然恢復潛力,如封山育林、育砂育草、補水保濕等。通過(guò)人工干預,加速自然演替過(guò)程,遏制生態(tài)系統的進(jìn)一步退化,加速恢復地表植被覆蓋,微生物群落的形成,恢復健康、安全的生態(tài)系統。
關(guān)于生態(tài)修復,國際上已有相應的科學(xué)理論支撐體系,對生態(tài)系統退化機理及其修復途徑已有所研究,并被日本、美國及歐洲等國家和地區所應用,取得了良好的效果。
二、礦山生態(tài)修復的概念
礦山生態(tài)修復一般是指對礦業(yè)活動(dòng)受損生態(tài)系統的修復,這個(gè)生態(tài)系統有露采場(chǎng)、塌陷區、渣土堆場(chǎng)、尾礦庫等,破壞的生態(tài)環(huán)境為土地、土壤、林草、地表水與地下水、礦區大氣、動(dòng)物棲息地、微生物群落等。礦山生態(tài)修復不僅是對閉坑礦山廢棄地的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復,還包括對正在開(kāi)采礦山中不再受礦業(yè)活動(dòng)影響區塊的生態(tài)環(huán)境的修復,如閉坑的礦段(采區)、結束開(kāi)采的露采邊坡段、閉庫的尾礦庫、堆場(chǎng)等,即所謂的“邊開(kāi)采、邊修復”。

通過(guò)礦山生態(tài)修復,將因礦山開(kāi)采活動(dòng)而受損的生態(tài)系統恢復到接近于采礦前的自然生態(tài)環(huán)境,或重建成符合人們某種特定用途的生態(tài)環(huán)境,或恢復成與周?chē)h(huán)境(景觀(guān))相協(xié)調的其他生態(tài)環(huán)境。
礦山生態(tài)修復實(shí)踐表明,位于降雨量充沛、氣候溫暖的南方小型井采和露采礦山,可以選擇生態(tài)自然修復(部分小型露采場(chǎng)5~10年即可自然復綠),此外,大型礦山尤其是北方干旱地區的礦山,生態(tài)修復過(guò)程中的人工干預是一個(gè)必然的選擇。
要根據礦山修復后生態(tài)環(huán)境標準要求,采取巖土工程、農田水利工程等技術(shù)措施,重塑礦山損毀區地表地形,并通過(guò)物理、化學(xué)、生物的方法來(lái)恢復或重建廢棄地的生態(tài)系統。礦山生態(tài)修復是一項系統工程,不僅涉及礦山的地質(zhì)地貌、水文、植被、土壤等要素,而且還需要巖土力學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、植物生理學(xué)、園藝學(xué)等多個(gè)學(xué)科的共同參與研究,充分體現了多學(xué)科交叉綜合的特點(diǎn)。

從理論來(lái)說(shuō),礦山生態(tài)修復也是生態(tài)學(xué)理論的實(shí)踐和檢驗者。因此,礦山生態(tài)修復是在礦山生態(tài)系統的退化、自然恢復的過(guò)程與機理等理論研究的基礎上,建立起相應的技術(shù)體系,用以指導和恢復因采礦活動(dòng)所引起的退化生態(tài)系統,最終服務(wù)于礦山的生態(tài)環(huán)境保護、土地資源利用和生物多樣性的保護等理論與實(shí)踐活動(dòng)。
從空間角度來(lái)說(shuō),礦山生態(tài)系統涉及巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈,因而礦山生態(tài)修復也需要從土壤、地下水、地表水、動(dòng)植物、微生物、植物等方面,綜合采用物理、化學(xué)、生物等修理方法,注重解決地形重塑、土壤重構、污染防治、植被恢復等問(wèn)題,從而使礦山生態(tài)環(huán)境得到修復。
從時(shí)間角度來(lái)說(shuō),生態(tài)修復需要一定的時(shí)間才能使受損的生態(tài)系統逐步恢復。在自然條件下,礦山廢棄地生態(tài)環(huán)境經(jīng)過(guò)自然演替恢復生境大約需要100年以上。尤其是金屬礦開(kāi)采后的廢棄地(如尾礦庫),其表面形成極端的生態(tài)環(huán)境,自然條件下植物幾乎無(wú)法生存。因此,通過(guò)人工干預恢復礦山廢棄地的生態(tài)環(huán)境顯得尤為必要。人工干預修復可以按照人們的意愿快速修復,但一般修復成本高。
人工修復與自然修復應相輔相成、因地制宜,宜自然修復則自然修復,宜人工修復則人工修復,有主有次、主次結合。同時(shí),自然修復是一種最高境界,即使人工修復實(shí)現生態(tài)系統的自我維持能力,才是最終目的。