生态宜居视角下工程堆积体土壤侵蚀与防治研究
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研究区生态宜居政策与地质环境

2.1 生态宜居相关政策及理论内涵

2.1.1 生态宜居相关政策

习近平总书记说:人与自然是生命共同体,人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。美丽中国生态文明建设目标为建设生态宜居城乡指明了方向。建设生态宜居城乡,既是推动经济社会又好又快发展的重要任务,也是改善民生,实现全面、协调、可持续发展的必然选择。只有将建设生态城乡和宜居城乡统一起来,才能真正建成生态宜居城乡。

建设生态宜居城乡的重点是改善生态环境。对于我国来说,良好的自然环境是得天独厚的优势,也是无数代中国人留下的一笔丰厚“家产”。但随着社会的发展,城镇化进程不断推进,各种城乡病开始暴露出来,大气污染、水污染、生态破坏、垃圾围城等问题正考验着城乡的发展。改善生态环境,建设生态城乡成为必然选择。只有充分利用好自然资源,改善城乡生态环境,治理城乡环境污染,把城乡建设成为生态城乡,生态宜居城乡建设才有基础。

建设生态宜居城乡的目标是实现域内宜居。不只是山清水秀、保护生态和防治污染,生态宜居域内追求的除了人与自然的和谐相处,还有人们的幸福快乐和生活质量的不断提高。如果一座城乡人居环境差、公共设施不齐全、道路拥堵不堪,人们在这样的城乡中生活无法感受到幸福,宜居也便无从谈起。因此,城乡建设要以实现宜居为目标,以人为本,改善民生,推进基本公共服务均等化,提高城乡舒适度,促进经济社会协调发展,形成人民幸福安康、社会和谐进步的良好局面。

建设生态宜居城乡要实现生态和宜居的统一。生态宜居城乡是人与自然和谐相处,能够满足居民物质和精神生活需求,适宜人类工作、生活和居住的城乡。生态宜居城乡建设要注重低碳、绿色、可持续,要满足居民物质和精神上的双重需要,既有优美、整洁、和谐的自然和生态环境,也有安全、便利、舒适的社会和人文环境,只有满足了这些,才能称得上生态宜居。

建设生态宜居城乡,既是保障城乡得以可持续发展的战略选择,也是顺应广大市民呼声构建生态社会的民心所向。建设生态宜居城乡是一项系统工程,只有既改善生态环境,实现人与自然的和谐,又以人为本,注重市民的安居乐业,把建设生态城乡和宜居城乡有机结合起来,才能最终建成真正意义上的生态宜居城乡。

2.1.2 生态宜居理论

1.人地关系与协调理论

人地关系与协调理论的出发点是解释人的活动与环境之间的关系。近年来,人地关系与协调理论的主要研究领域包括城乡人口的增长与乡村物质生产的协调关系,自然资源的开发与环境保护的协调关系,经济的发展与自然生态环境的承载力平衡的协调关系,城乡的居民点建设与生态环境治理的问题,乡村地区的生态环境政治与管理问题,以及构建和谐社会的地理关系与建设等问题。

2.景观生态学理论、游憩行为理论与景观美学理论、可持续发展理论、城乡生态规划理论

(1)景观生态学理论。“景观生态学”一词最早于1939年由德国卡尔·特罗尔在研究植物学时提出,当时的景观生态学仅仅是一门综合的研究方法,还不能算作独立的学科。在1998年召开的国际景观生态学会上,学者对景观生态学做了如下定义:主要研究尺度相异的景观空间变化的一门连接自然科学与相关人类科学的交叉学科,景观空间的变化包括景观异质性的生物、地理以及社会因素。斑块、廊道和基质是组成景观要素的三种基本类型,景观生态学中将它们相互交织而成的网络称为生态网络。将这一理论应用于城乡绿地系统规划中,可以总结出一套绿地系统规划结构模式:“核—轴—网”模式。

(2)游憩行为理论与景观美学理论。在当代,以人为本的思想已成为景观设计的重要出发点。对居民游憩行为所做的研究,既清楚了游憩行为的时间和空间规律,又为城乡绿地系统布局提供了理论依据。首先,在一定区域范围内,对于不同类型绿地的分布和游憩活动内容的安排要符合人类行为的心理需求。其次,应遵守休闲行为的时间和空间规律,从而加强社区—城区—郊区等不同层次绿地体系建设,这是以人为本建设绿地系统的体现。城乡景观可分为自然景观和人文景观,绿地系统作为城乡景观的基础组成部分,具有生态、游憩、景观等多种功能。在城乡绿地景观建设中,应科学合理地运用景观美学原理,并发挥城乡绿地的美学功能。另外,生态宜居城乡绿地景观中还要充分融合城乡文化和本地特色,建设有文化内涵的城乡景观,形成具有地域特色的城乡风光。

(3)可持续发展理论。可持续发展理论是指既满足现代人的需求又不损害后代人满足需求的能力,具体来说,就是谋求经济、社会与自然环境的协调发展,维持新的平衡。城乡可持续发展理论和生态学理念相结合,可以为生态宜居城乡建设提供更加丰富的内容,促进城乡这个复杂的人工生态系统的良性循环。可持续发展作为国家经济发展战略,不但可以提高生态宜居城乡的合理布局,而且可以完善城乡基础设施、优化城乡生态环境。在城乡绿地系统规划中,应该用可持续发展理论针对城乡内可能造成环境污染和破坏的人类活动,制定出防治对策和措施,以协调“人—社会—自然”三者之间的关系,从而合理地开发资源、维护生态平衡,促进人与社会的协调发展。

(4)城乡生态规划理论。城乡生态规划是指在系统分析的基础上,运用生态原则和经济、社会、自然的整体发展战略,拓展城乡长期发展途径,以减少风险的可行性对策的研究规划。城乡生态规划是一种与可持续发展理论相统一的规划方法,提倡合理利用自然资源,对生态环境的建设实施合理的保护措施,创造一个宜居、和谐的生态环境。城乡生态规划遵循社会生态、经济生态、自然生态、复合生态等原则,强调协调性、区域性和层次性。

2.1.3 生态恢复理论

矿山岩质堆积体绿化过程不同于草地、林地、农田、湿地等生态系统恢复过程,矿山岩质堆积体绿化是在没有植被赖以生存的土壤、水等环境下进行的植被重建与恢复,同时起到护坡的作用。因此,其生态恢复过程机理具有一定的特殊性,目前的植被护坡技术,坡面生态恢复以草本植物为主,助推堆积体从人工建植的植物群落向原有的自然植物群落演替。植被生长的时空变化大,在不同的恢复阶段,绿化堆积体有不同的特点。

堆积体绿化过程是坡面植被及物种多样性动态恢复的过程,这一过程可能的演替方向包括:恢复前状态、持续退化、保持原状、恢复到一定状态后退化、恢复到介于退化与人们可接受状态间的替代状态、恢复理想状态。正确运用堆积体绿化技术,厘清植被护坡恢复机理是前提。矿区岩质堆积体生态系统退化、绿化复原、恢复与重建的内涵见图2-1;土地复垦与生态恢复阶段论见图2-2。

图2-1 生态系统恢复与重建的内涵

图2-2 土地复垦与生态恢复阶段论

从与生态宜居相关政策和生态宜居相关理论可以看出,运用植物防治土壤侵蚀、构建绿水青山的宜居环境是生态宜居理论的基本内涵和内在属性。堆积体是人类工程活动的产物,堆积体的生态系统已被严重破坏,属极度退化的生态系统,不可能在自然状态下再恢复至初始生态系统;从生态宜居的视角,必须借助外力的干预,进行地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观再现、生物多样性重组与保护,以达到生态宜居的目的。本书参照周云艳(2009)的研究成果,结合宜阳矿山岩质堆积体绿化实践,堆积体植被恢复过程特征参数如表2-1所示。

表2-1 植被恢复过程特征参数

续表

2.1.4 堆积体立地条件类型划分

研究矿山堆积体废弃地立地条件,合理划分立地类型是堆积体绿化的基础工作,是提高植被成活率的重要科学措施,对提高绿化水平有重要意义。完善的矿山废弃地立地类型体系可使矿山堆积体绿化更有针对性,既可提高植被恢复的实践水平,又可降低造价。具体到矿山岩质堆积体,主要是微立地类型划分理论。微立地主要指拟绿化场地的地形地貌和表层覆被土体特征存在差异,包括土壤差异、地形差异、小气候差异、绿化植被差异等,在小尺度范围内将堆积体绿化与微立地类型协调统筹考虑,从实际情况出发,本着适地适植被的原则科学实施矿山堆积体绿化。

根据田涛(2011)对北京地区典型堆积体,主要是矿山岩质堆积体立地条件类型划分的研究成果,挖方岩质堆积体立地因子指标体系包括:岩性、pH值、顺逆坡、坡度、坡高、坡向、颜色、温度、滑动层、浮石、涌水、裂隙密度、平均裂隙宽度、填充物程度、粗糙元平均高、粗糙元面积比、破碎程度、粗糙度初判、干湿程度、冲风、结构破坏程度、矿物成分变化程度、颜色变化程度、岩体硬度、坡脚削坡、坡顶加载、坡顶裂缝等。分析矿山挖方岩质堆积体坡面稳定性,对立地因子量化定级,将挖方坡面稳定性分为稳定、不稳定、危险三级;数理统计挖方坡面立地类型主导因子为裂缝密度、粗糙元平均高、填充物程度、矿物变化程度、结构破坏程度、破碎程度、坡高、粗糙元面积比、坡度、平均裂隙宽度。矿山堆积体立地因子指标体系包含:坡度、坡向、坡高、质地构成、颜色、温度、平均粒径、堆体紧实度、冲蚀沟、浮石位置、坡顶加载、坡脚削坡、土壤含水率、容重、有机质、磷、钾、氮、pH值、厚度等。分析矿山堆积体坡面稳定性,对立地因子量化定级,将堆积体稳定性分为稳定、不稳定、危险三级;数理统计堆积体立地类型主导因子为坡度、坡向、坡位、堆积体削坡、坡顶加载、冲蚀沟、土壤含水率、土壤紧实度、土肥情况等。作者总结出了矿山堆积体12种立地类型:低山近平原山顶岩质堆积体、低山近平原山体堆积体、低山近平原山体岩质堆积体、低山近平原沟底岩质堆积体、低山中海拔山顶堆积体、低山中海拔山坡堆积体、低山中海拔山体岩质堆积体、低山中高海拔沟底岩质堆积体、低山中海拔沟底堆积体、低山高海拔山顶岩质边、低山高海拔山体岩质堆积体、低山高海拔山体堆积体。通过数量化计算,统计出了矿山岩质堆积体31种微立地类型,包含15种挖方岩质堆积体微立地类型和16种堆积体微立地类型。15种挖方岩质堆积体微立地类型为稳定粗糙阴阳高陡坡、稳定粗糙阴性陡坡、稳定粗糙阳性陡坡、稳定较光滑阳性高陡坡、不稳定粗糙阳性高陡坡、不稳定粗糙阴阳高陡坡、不稳定较粗糙阴性高陡坡、不稳定较粗糙阴阳高陡坡、不稳定较光滑阳性高陡坡、不稳定较粗糙阳性高陡坡、不稳定粗糙阳性斜坡、不稳定较光滑阴性高陡坡、不稳定较光滑阳性斜坡、不稳定较光滑阴性陡坡、不稳定粗糙阳性高陡坡。16种堆积体微立地类型为稳定碎石堆积阴陡坡、稳定碎石堆积阳陡坡、稳定土石混合阴陡坡、稳定土石混合阴阳陡坡、稳定土石混合分级阳斜坡、稳定石块堆积阳斜坡、不稳定碎石分级阳陡坡、不稳定土石混合分级阳陡坡、不稳定土石混合阳陡坡、不稳定土石混合阴阳斜坡、不稳定石块堆积阳陡坡、不稳定碎石堆积阳陡坡、不稳定碎石堆积阳斜坡、不稳定石块堆积阴性高陡坡、不稳定土石混合分级阴阳陡坡、不稳定土石混合分级阳性高陡坡。

本书在堆积体立地条件类型划分理论的基础上,总结出矿山岩质堆积体绿化时,不同海拔、坡度、坡向土植被的分布特征和规律,提炼出堆积体绿化的优势物种。