后工业时代背景下的矿区废弃地生态修复改造研究

梁广浩

（南华大学建筑学院，湖南 衡阳 421001）

在工业时代的背景下，资源的无序开发利用为生态文明建设埋下了极大的隐患，资源高强度开发形成的废弃矿区成了我国的历史遗留问题。 随着我国已进入经济发展结构转换的重要时间节点，构建全方位的生态格局便成了近年来需要我们解决的头等大事！ 而矿区废弃地的空间资源和景观资源条件极为丰厚，具有很好的设计和改造基础,如何在此设计基础上对“后工业时代”背景下的矿区废弃地进行景观改造，如何处置因地下开采而造成的大批土地被毁，耕地流失率降低等一系列生态环境损害？[1]这就是本文重点阐述的内容。

城市化、工业化、不可持续的农村耕作以及城市乡村道路网络的蔓延正在逐步侵蚀着我们人类所赖以生存的自然环境[2]，而矿藏的大量开采给人类带来了经济利益的同时，也给环境造成了很大的破坏[3]；特别是我国仅仅几十年时间便从前工业时代过渡到后工业时代， 在具体情况上与其他国家有较大差异，因此在矿区废弃地的景观修复改造研究上不能生搬硬套，需要我们去专门总结矿区废弃地特点，以构建更加合理与适应国情的生态修复体系，从而更好地为生态文明的树立与建设助力！

1 后工业时代背景下矿区废弃地的特征及其存在的问题

1.1 矿区废弃地生态严重退化，区域自我调节已完全失衡

在整个矿区被利用和开采之前，矿区的区域生态系统一直处于动态平衡状态，作为一个系统，其自我调控机制仍可以正常地运行；但随着人类从农业时代逐渐迈向工业时代，人们在对矿产资源进行开发和应用的过程中，场地的自我管理负载已经远远超出了场地本身所具备的调控和维护的能力，从而造成原生生境中的生态多样性缺乏，食物链断裂，对区域性生态格局形成割裂式干扰[4]。

1.2 矿区废弃地空间景观层次丰富，但利用起来却有一定难度

从自然景观生态学角度分析来看，矿区废弃地就是由于人类为了获取丰富的矿产资源，而对其地貌条件进行干扰所形成的特殊景观；自然的风化外加人为干扰，使其成为具有独特分布性的自然空间，具有一定的视觉冲击力，在改造方面具有空间分布的优势。

但由于矿区表面沉陷、碎石堆积，地形起伏较大且边坡众多，设计难度较大且有边坡崩塌的危险，因而要在安全的基础上对边坡进行修复， 并做到因地制宜减少土方工作量， 防止土方工作对环境造成二次破坏。

1.3 矿区废弃地传统地域文化因素薄弱，但矿石工业文化因素浓厚

矿区本身作为工业时代的产物，其对于原场地所遗留的生态与文化因素往往有着毁灭性打击的效果，因而矿区所在区域的自然要素与地域文化要素所剩不多；但矿区废弃地作为工业文明发展的产物，同时也作为工业时代的符号， 是一个时代独有的记忆，蕴含着矿区本身丰富的场地精神，因而即便矿区废弃地修复本身不以矿区文化为主要设计方向，也可以对矿区中的一些原有构件进行保留。

1.4 国内外综合性矿区演变特征比较

我们要从矿区废弃地的本质逻辑来看矿区形态的演变，无论是国内的矿区还是国外的矿区形色种类不同的矿区，其最内核的本质都是相同的，都是对自然界产生了持续性干扰，使地表土壤结构和群落收到了割裂式的破坏，同时也为后工业时代的发展埋下了不少的隐患！

但矿区本身作为工业时代所独有的主要文化符号，具有人类当年“征服”自然思潮下改造自然的文化特征，项目本身的景观特征和空间特征；随着开采过程、开采模式，开采石材种类等不同，会形成不同的景观特色；且随着当地气候与废弃时间的不同，废弃之后的矿区也会渐渐发生形态上的改变。

国外由于工业化时期较长，成熟的采矿技术使矿区资源得以集中式的开发与利用，数十上百年的时间使国外较早树立起其土地资源保护意识，且相关理论的发展植根于本国实际情况，因而国外的矿区特征主要表现在整体开发较为集中，资源浪费较少，对周边生态界面干扰范围小。 而国内由于工业化速度过快，采矿技术不成熟，导致矛盾相比国外更加激化，比如，地方鼓励采矿政策但缺乏监管导致出现盗采现象的频发，使国内的矿区特点主要表现在开发分散，空间形态成片而不集中，边界呈现无序蔓延状态。

2 当前矿区废弃地在我国的现实境遇及未来发展

近年来，矿区内部矿产资源的无限制开采给生态环境带来了不可逆的影响，然而由于工业化进程速度过快，使我们没有完全适合自己国情的政策去明确责任，仅仅只是从理论上向西方各个国家借鉴，但由于西方各个国家实际的情况与我们都有所差异，故直接造成了当前我们对于细节上的各种盲目，缺乏一系列系统性、规范性的举措。

特别是几十年来社会主义市场经济体制的深刻变动， 导致了大量的企业所有制跟着发生了变动，法律责任的承担主体也发生变化，而曾经发生的生态问题并没有真正得到应有的惩罚和追责，再加上不少企业已经在市场经济的体制下被淘汰而出局，导致其所遗弃的环境问题彻底无从追责。 再加上很多矿区普遍过度强调注重自身的经济效益而忽略对生态环境的保护[5]，从而导致矿区废弃地得不到及时的治理。

目前废弃的矿区与旧矿区之间的生态损失补偿已经由政府的 “废弃矿山生态环境修复治理基金”进行实现，正在进行开采的矿区对矿山所造成的生态破坏则由企业本身承担，虽然我们在追责机制上已经能够做到了理论上的百分百追责,但是实际上“低成本污染，高成本治理”的阵痛却让相当多的企业选择直接承受行政处罚以减少成本，这就使得当前仍然有相当多的企业无视法律，不去履行应当承担的社会责任!

近年来，我国矿区废弃地的复垦和生态恢复工作已经受到了国家和社会的广泛注重，政府又出台了一系列政策和法规2019 年12 月17 日自然资源部正式公布《中华人民共和国矿产资源法（修订草案）》并向全社会征求建议，矿区废弃地的生态修复也随着这项法律的完善，将要重新进入建设生态文化与全社会治理的法治化时代，从“谁污染谁治理”到“谁经营开采谁治理”， 并明确规定要按照经营者所获得收益的比例作为生态治理的资金，以用于对矿区进行生态的修复和治理,如若措施得当，则我们将会从根本上杜绝新的矿区废弃地出现。

3 后工业时代下矿区生态韧性恢复的研究

虽然矿区废弃地理论上有很多的改造方向，但无论往什么方向发展，都绕不开“生态修复”，也绕不开对于矿区独有景观特征和工业文化特征的对待，特别是我国的矿区废弃地呈现出一种“分散且无序”的状态，遗迹多且不集中，使很多小遗迹相比之下不具备非常特殊的历史文化意义，如若方向不清晰，则很容易形成第二次浪费。

矿区生态系统的恶化主要表现在水土流失、滑坡、泥石流、植被毁灭、环境污染、景观影响等[6]，其中所表现的生态环境问题比较复杂，在进行修复过程中需要充分考虑矿区废弃地实际的情况，依据系统的自发展、自协调、自选择等优势，因地制宜地做好修复计划，完成对生态的改善。

3.1 矿区废弃地改造的当前问题

3.1.1 局限性较强，将矿区废弃地改造与复绿工程画等号

由于我国在这方面发展经验不足，导致当前我国对于矿区废弃地改造研究认识水平程度有限，往往在观念层面上将矿区修复简单地归为生态修复，又将生态修复简单的归为复绿工程，从而忽略了恢复自然生态的弹性以及专门污染治理的重要性，忽略了被遗弃的矿区中所蕴藏的生产活动性建筑、场地肌理，以及其背后所蕴含的文化价值[7]。

3.1.2 缺乏多学科深入协作，运行模式僵化

当前我国矿区废弃地改造工程多为政府主导下的改造工程，缺乏多专业学科的深入协作，导致运行模式较为僵化。

3.1.3 忽略场地本身所遗留的景观要素与文化要素

忽略场地本身原本就有的景观资源，过分地清除遗迹而不因地制宜， 导致工程整体的工程量大大增加，且效果一般。

3.2 矿区废弃地的修复再生原则

3.2.1 生态保护原则

在对矿区废弃地开始系统规划时，不能仅停留在某个企业独自的维度，而是以生态调节功能的复原作为契机， 完成矿区废弃地生态环境管理的多元化，均衡好各种生态问题, 保持与经济社会的可持续发展相适应[8]。

充分利用该矿区所遗留下来的要素，运用本土化的“原生材料”来建设废弃矿区，采用最生态，环保，可持续发展的方式来完成对矿区废弃地的整体改造。

3.2.2 对场地的尊重原则

由于工业时期所遗留下来的矿区废弃地遗迹太多，大致整体较为零散而不集中，因而相比之下很多矿区废弃场地所具有的历史文化意义并没有那么突出,没有必要专门去发掘矿区废弃地的文化；但即便非以矿区文化之类的作为主要设计方向，也仍需要我们去充分尊重矿区场地内部的本土特色，并以此作为基础加以利用创造出独特的景观。

3.2.3 因地制宜的原则

随着开采场地的不同，矿区废弃地所处的自然气候条件，人文环境、风俗习惯、历史文化背景等也不同，此外，开采经营方式的不同也会使矿区废弃地本身呈现出不同特征，所以，不同的矿区应该根据条件选择不同的改造方法，从而与本地域的文化以及当时的时代特色相结合。

3.2.4 以人为本的原则

设计本身最核心的是人的需求，因此，在矿区废弃地修复与再生时，应当对于周围十千米内的服务人群进行大概的调查，以考虑使用者的需求，以需求为主要导向确定场地用途， 并进行修复与再生设计，在满足功能的同时，还带给人身心上的愉悦，符合人的美好愿望。

3.2.5 动态发展的原则

人们的需求随着社会的发展是在不断变化的，所以在对矿区废地进行修复再利用时，一方面应满足当前人们的发展需求， 另一方面也要具有长远的眼光，预测该地区未来的发展趋势，比如有可能该地区随着城市化进程会从郊外划入到城市郊区，这就需要设计者们平衡好人，自然，社会以及发展的平衡关系。

3.2.6 基本的景观美学原则

景观环境美感的表现形式往往不是单一的形式，而是动态的、立体的、多维的、通过各种元素的互相互动而创造出生动丰富的景观设计。

3.3 矿区废弃地具体的修复措施

3.3.1 关于矿区地貌治理的描述

地貌可为场地自身提供许多功用，比方说能够引导地表水径流的形态，增强视觉冲击力，引导交通系统运转，遮挡视野，缓冲噪声，强调其他视觉要素，从而为咱们的视觉提供多样性。 地貌的变化往往是矿区废弃地改变幅度最大的元素，由于矿区废弃地改造过程中会大幅改变矿区废弃地的地貌特征，因而关于地貌治理最重要的一点是注重其安全性以保障安全，其次是因地制宜以减少成本。

边坡可以说是矿区废弃地本身所具备的一大安全隐患，且边坡本身与周围的景观并不相容，但是保留边坡往往会节省更多的成本，且在保留边坡的同时也保留住了景观特色； 可以设置类似于梯田状的护坡，对于边坡自身进行选择性的填充以抚平地貌消弭毛糙边沿，将边坡的坡度降至安全角度以下后种植植物，使其在进一步稳定的同时，起到对环境本身的美化作用。

3.3.2 关于矿区水体治理的描述

矿区内部的水体形式虽然具有一定的观赏价值，但由于矿区废弃地水污染治理较为困难，对于人们来讲矿区水体具有安全隐患，所以矿区水体可以作为景观使用但不可构建亲水设施； 即接近水域是可取的，但由人类接触并直接利用它们是不安全的。 通过着重构建水体周围的驳岸与护坡重构生态体系，不仅可以将游赏者与水体充分分隔开，而且还可以作为水体生态修复重要的一环。

通过设计沉淀池与河道，对水体中的悬浮物与其他沉积物等进行沉淀，以便于打捞；改变水体防护岸线坡度并种植相关植物以充分利用根系自净作用；或者把废弃地的水体接入周边水系中，利用周边水系的自净化功能来完成对矿区废弃地的水体治理。

3.3.3 关于矿区土壤治理的描述

矿区内部水体治理不一定是必需的，但矿区废弃地土壤处理是无论如何也绕不过去的。 土壤基质的修复是整个矿区生态景观修复工程的重要环节，而重金属元素则为土壤中污染的主要表现形式，如何去除土壤中的重金属元素成了土壤治理的重点。

对于土壤修复措施主要分为两种：一种是把土壤污染极为严重的地区使用沥青等材料进行隔离；另一种治理方法则是通过各种物理、化学、生物治理手段对土壤进行综合治理，比如更换土壤以直接解决环境污染问题，或者用有机肥料来提高土壤品质，降低土壤重金属的含量，抑或栽培抗性较强的植株吸附以减少土壤中的有毒物质。

土壤基质的改良是一项长久工程，短期内可以进行大规模的人工干预，针对不同的土壤状态进行土壤内有机物的补充以及重金属毒性的缓解；但从恢复生态的长期来看，唯有依赖系统本身的自净能力，而栽培抗性较强的植物可有效恢复系统本身的自净力。

3.3.4 关于矿区植被恢复的描述

植物的生态修复普遍存在于矿区废弃地中，由于矿区的开采过程中，大量植物的移除导致矿区内部植物覆盖率的不足，这个问题可以通过引进本土植物与周边进行景观交融来解决。

但针对污染严重的区域目标往往是先针对土壤的问题入手，先初步控制水土流失，初步净化土壤地污染，初步形成良好的土壤环境，然后利用生态演替来实现植物恢复这一自然过程。 该过程一般需要很长时间才能初见成效， 为了尽快让矿区生态得到修复，可以先种植一部分“先锋种群”加快生态演替的过程。例如，柳枝稷能很好地适应污染的土壤环境，种植成本低，其优良的固碳活性能够促使其成为一种重要的再生能源作物，且20 年期间不需要特别保护[9]。

这个过程中，要应用各种人工生态群落改善生态系统的整体构造，减少地表径流增加土壤积蓄水分的能力。 植被的恢复从来不是目的而是过程，推进污染地区的群落演替，恢复生态才是目的，而不是为了绿化而恢复植被。

3.3.5 关于矿区动物栖息地恢复的研究

虽然矿区废弃地改造后对于动植物栖息地可能没有什么刚需，但作为一种思路与方法有必要去阐述。

对于水生生物，种植多种浮水性植物及挺水性植物既可以净化水体环境中的污染物， 又能营造各种生态驳岸系统来改善水体的含氧量， 从而有效促进对水体含氧量提高与净化。 此外，设置各类设施来改变河流的状况，减少对堤岸与河床的侵蚀,比如，设置一块阻流石不但能够达到上述目标， 而且还有利于增加水体含氧量， 为水中的微生物创造更好的栖息环境。

对于陆生动物的话，由于陆地的气候条件，群落状况以及矿区污染程度时间的不同，以及当地物种的生活习性、活动方式的不同，陆生生物生态恢复的情况比水生动物的情况略复杂， 因而当针对生活习性，活动方式以及当地环境进行专门性的设计。

在考虑矿区废弃的整体动物栖息地设计时，应当考虑到水生，陆生以及鸟类的整体衔接，以保证各类生物良好有序的生存环境，在特定条件下可以补充微生物[10]。