彭 凤，赵毕逸，余 波
（1.湖北省地质环境总站，武汉 430030；2.资源与生态环境地质湖北省重点实验室，武汉 430034；3.湖北省水文地质工程地质大队，武汉 430051）
党的十九大报告多次提出要“统筹山水林田湖草系统治理”“推进资源全面节约和循环利用”。2020 年《山水林田湖草生态保护修复工程指南（试行）》强调“坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针”“遵循自然生态系统的整体性、系统性、动态性及其内在规律”。2022 年TD/T 1070—2022《矿山生态修复技术规范》提出“尊重生态系统演替规律，自然恢复与人工修复相结合，人工修复为自然恢复创造条件，最大限度发挥自然修复能力，避免过度工程治理”。
尊重自然规律、依据自然条件并利用自然过程[1]来应对可持续发展挑战[2]、为人类提供服务的理念和方式，已在山水林田湖草生态保护修复[3-4]、矿区管理[5]等方面得到应用实践。
2019—2020 年，按照统一部署，湖北省主要开展长江干流及主要支流（汉江、清江）两岸10 km 范围内废弃露天矿山生态修复，全省共完成了废弃矿山326座、图斑552 个，治理面积2 233.54 hm2的治理任务。其中采用自然恢复措施的矿山有34 座，分别位于恩施州、宜昌市、黄石市、荆门市和武汉市等地，目前已通过验收。
2022 年针对湖北省276 座饰面用石材矿山进行调查，其中十堰市有65 座矿山，宜昌市41 座，襄阳市28 座，随州市19 座，鄂州市1 座，咸宁市29 座，黄冈市62 座，恩施州31 座。截至2022 年12 月2 日遥感影像，针对276 座饰面用石材矿山，经遥感解译和野外验证工作，共有14 座矿山完成自然恢复工作。具体数据见表1。
表1 湖北省废弃露天矿山生态环境自然修复实例基本情况
矿山开采会出现高陡边坡、采空区塌陷，容易引起水土流失、土壤污染、山体滑坡、植被退化、水资源污染，矿山生态自然修复的效应、过程等会受到特定地域、区域的气候、水文、土壤等条件影响[6-9]。废弃矿山生态环境适宜自然恢复需满足一定条件。
生态自然修复将成为未来生态修复工程的重要方向[10]，目前湖北省废弃矿山自然恢复领域技术标准尚不成熟，废弃矿山生态环境自然恢复需满足的条件、恢复的效果如何评估等过程的技术要求没有出台。开展废弃矿山生态环境自然恢复适应性研究十分必要。
1 国内相关研究
蒋高明在《让大自然自己修复创伤》一文中着重强调了生态修复中自然修复的重要作用。理论上退化植被和土壤在消除或减轻外界干扰一定时期后，可自然恢复到破坏前的状态[11-12]。且这种依靠自然恢复能力的治理措施具有成本低[13-14]、效果稳定[15]等优点，如封山禁牧、轮封轮牧等常规生态自我修复措施，可通过协调人与自然关系而促进被破坏生态系统良性恢复[6]；胡振琪等[13]认为对生态脆弱区尤其要重视生态的自然修复;刘少君等[16]阐述了“生态阈值理论”与“地域分异原理”，当矿业活动扰动不超过生态阈值，退化的矿山生态系统就能自然恢复。郭姗[17]、常俊杰等[18]对矿山生态修复的近自然解决方案进行了总结归纳。郝婧[19]得出在足够长的恢复期内，草本植物的自然恢复可以实现矿区的植被重建。随着蒋高明、胡振琪、张绍良、白中科等研究的深入发现，自然恢复的效果逐渐被人熟知。根据钟明星[20]、王飞等[21]的研究，对于远离城镇、交通线等较远的偏僻地区的小型矿山且开矿时间较早，自然生态恢复能力较强，可采用自然复绿的方法。
2 实例分析
2.1 宜昌市长江干支流两岸10 km 范围内废弃露天矿山自然恢复概况
宜昌市长江干支流两岸10 km 范围内废弃露天矿山修复为36 座矿山（点）、56 个图斑，总面积178.26hm2，采取自然恢复的矿点有3 个，为宜昌廖家林石材有限公司的3 个矿点，面积为7.14 hm2。
采取自然恢复+土壤重构+植被重建的有3 个，包括长阳高桥村废弃重晶石石矿、长阳土家族自治县火烧坪蓝天采石场、长阳都镇湾镇青龙重晶石矿。
廖家林石材有限公司矿山、长阳三缘重晶石矿经过2019—2022 年3 年的自然恢复，覆盖度达到了100%。长阳土家族自治县火烧坪蓝天采石场除了陡峭的石壁没有植被，其他地区植被覆盖率达到了100%（图1—图4）。
图1 廖家林石材有限公司矿山2022 年全景
图2 廖家林石材有限公司矿山2022 年局部
图3 长阳县高桥村废弃重晶石矿2022 年全景
图4 长阳土家族自治县火烧坪蓝天采石场2022 年全景
采取自然恢复的矿山都位于偏远山区，矿山周边物种生境条件稳定，生态功能完好。
2.2 天门市实例基本情况介绍
2023 年4 月项目组对湖北省天门市皂市镇温岭村、皂市镇同兴村、佛子山镇佛子山林场的6 个废弃矿山的生态恢复治理情况进行了实地调查。4 座矿山2017 年关停，2 座矿山2009 年关停，由于关停时间长，大部分区域植被恢复较好，不仅地被植物覆盖率高，还出现了灌木丛与乔木群（图5—图8）。
图5 天门市2#矿山自然恢复全貌
图6 天门市3#矿山自然恢复全貌
图7 天门市8#矿山自然恢复全貌
图8 天门市9#矿山自然恢复全貌
2#采坑边坡和底盘局部区域已自然恢复了较多植被，其中南侧边坡中部区域主要为马尾松，株高约0.7～1.5 m，胸径约5～7 cm，生长较好。北侧边坡西段主要生长构树，坡脚局部可见零星的马尾松。底盘草本植被生长较好，低洼蓄水区域可见柳树和杨树等植物。3#图斑周围生态环境条件较好，出露的地层岩性主要泥盆系中统云台观组石英砂岩和薄-中厚层灰岩，节理裂隙发育，岩体破碎，为植被的生长提供了天然的条件。采坑边坡和底盘局部区域已自然恢复了较多植被，以构树、灌木为主，还有马尾松，杨树、柳树、乌桕和桑树。7#图斑采坑出露的地层岩性主要志留系上统褐黄色薄层泥质页岩，为植被的生长提供了天然的条件。水坑附近可见杨柳等植物，临近水库的西南侧边坡植被恢复较好，主要以灌木为主。8#、9#图斑周围生态环境条件较好，周边主要为林地和旱地。植被覆盖率较高东侧采场底盘现已自然复绿，植被主要为马尾松。原石料加工和堆积区已栽植香樟，草本植被较为发育。
天门矿山实例3#、8#、9#、2#局部地段由于存在水土流失、地形破碎、缺水、地裂缝和高陡边坡，植被恢复困难（图9—图14）。
图9 天门市2#实例雨水冲刷、水土流失
图10 天门市2#实例地裂缝
图11 天门市8#—9#高陡边坡
图12 天门市7#高陡边坡
图13 天门市5#矿山实例地表缺水
图14 天门市5#矿山实例立地条件差
3 结论与建议
3.1 湖北省废弃矿山适合自然恢复废弃矿山需满足的条件
根据调查实例可知大部分矿山底盘区域生态恢复好，植被覆盖率高，植物品种多。孙庆业等[22]提出只有在局部表面稳定、湿润区域植物才能完成生活史、实现定居；吴秦豫等[23]的研究显示生态脆弱区大部分生态系统恢复力指数很低，仅沟谷地带及零星的高植被覆盖区恢复力指数较高。
长江干流及主要支流（汉江、清江）两岸10 km 范围内废弃露天矿山生态环境自然修复项目（2019—2022 年）（表2）对于土地破损面积过大、立地条件类型多的矿山进行自然恢复时适当增加了人工辅助措施。
表2 自然恢复的措施
结合研究实例与参考文献，湖北省废弃矿山生态环境自然恢复适用条件需满足以下5 个条件。
1）属于历史遗留废弃露天矿山图斑范围内的矿山；
2）地质结构稳定，无直接威胁对象，地貌景观形态比较完整，无含水层破坏与水土污染；
3）属于小型矿山，或土地资源损毁程度较轻（林地、草地损毁面积小于2 km2，或荒山、未利用地面积小于10 km2）的中大型矿山；
4）位置偏远，远离城镇，人为扰动较少区域的矿山；
5）矿山裸露岩体裂隙发育、风化程度中等以上，具备植被存活的土壤、水源等基本条件。
3.2 建议
以自然恢复为主，不能急功近利、急于求成。自然修复必须因地制宜、实事求是、统筹谋划，既要有近期目标，节约优先、保护优先，又要着眼长远，充分考虑复杂性、长期性，把握好节奏和平衡。对位于人迹罕至的偏僻地域或生态脆弱敏感区的废弃矿山，其人为干扰小，破坏程度轻，根据周边未扰动区域的系统结构，在尊重自然格局的基础上，适当采取乡土树种加以人工修复，以自然恢复为主，主要采取封育手段，限制人类活动对于矿区生态环境影响，自然恢复矿区原有生态系统结构与功能。对土地资源损坏面积较大（大于2 hm2）必要时以工程措施促进生态系统与生物多样性的恢复重建。
