采矿业作为一种人类活动，已有数千年的历史。开采矿产资源给人类带来了巨大的财富。然而，复杂的采矿工具和方法，以及采矿后留下的尾矿、荒地和废渣，都导致了对生态环境的巨大影响，对社会经济的可持续发展构成了威胁。因此，矿区亚废弃地的生态恢复与重建已被视为矿区土地恢复的主要组成部分，是改善当地生态环境和居民生活条件的有效途径，也是我国矿业实施可持续发展战略应优先关注的问题之一。
一、矿业废弃地的概念
关于矿业废弃地的概念，国内外众说纷纭。美国矿产局(USBM)将采矿废弃地定义为未改造的闲置或废弃的采矿或勘探区域，可能包括平硐、竖井、矿井、废石堆、尾矿、建筑物、道路和其他与采矿和勘探活动相关的特征和干扰。我国顾金峰等人认为，矿业废弃地是在采矿、选矿、冶炼过程中被破坏或污染的土地，不经处理不能利用；李永庚等人将矿业废弃地定义为:在开采过程中，露天采矿场、排土场、尾矿库、塌陷区，以及受重金属污染而失去经济价值的土地；苏光全登认为，矿业废弃地是指被矿业及相关产业占用和破坏，难以为农业等生产活动所利用的土地资源。陈芳清等人认为矿业废弃地是一个严重退化的生态系统，其生态特征接近裸地，对周围环境有很大的负面影响。从以上观点可以认为，采矿废弃地是指因采矿及其相关活动形成的生态系统结构和功能已经全部或部分丧失的不可恢复区域。
一般而言，矿业废弃地生态修复是指根据矿业废弃地生态系统退化和自然修复的原理，建立相应的技术体系，指导矿业活动破坏的生态系统的修复，进而服务于矿业废弃地土地资源利用和生物多样性保护的理论和实践活动。根据近年来的研究情况，矿业废弃地生态修复的定义是随着时代的变迁、社会经济的发展和废弃地生态修复目的的不同而不断完善和发展的。虽然不同研究者观点不同，方向不同，但基本内涵都倾向于更全面的生态问题。
二、矿业废弃地植被恢复的研究进展
采矿废弃地植被恢复的实践历史悠久。德国和美国早在20世纪初就开始了矿业废弃地的恢复工作，英国也在20世纪三四十年代开始了这方面的研究。我国矿业废弃地的生态恢复起步于20世纪50年代末，但国家从科学角度总结推广矿业废弃地的植被恢复是在七八十年代以后。近年来，这一领域的研究越来越活跃。主要研究方向和成果包括以下四个方面。
(1)矿区废弃地植被自然恢复研究
作为人类工业活动的结果，许多原始演替是由人类在采砂、采矿废弃地或各种工业废弃物中造成的。霍尔研究了美国东部煤矿在开垦35年后的植被恢复情况，得出结论:35年后的植被组成与周围的自然植被相似，这一地区的植被组成沿着一条走向周围森林的轨迹延续，但种植入侵的外来物种会减缓植被恢复。Hodeovd分析了褐煤矿区自然植被恢复的特点，认为自然恢复会在更长的时间尺度内发生，形成更丰富、更自然的植被覆盖。Pensa等人对油页岩露天矿废弃地上生长了30年的4种森林类型进行了研究，认为自然恢复可以促进各种植被建立。
尽管许多研究认为自然恢复会形成更稳定、丰富和自然的植被群落，但植被的自然种植极其缓慢，有时这一过程可能长达十几年或几个世纪，因为采矿废物缺乏植物生长所需的养分，有时甚至会对植物造成毒性，而且因为物理缺陷几乎不适合植物生长。李青峰等。在国内，通过对准格尔煤田露天矿排土场植被自然恢复的研究，也认为植被的自然恢复是一个漫长的过程，需要人类的适当干预。
(2)矿山废弃地植被恢复与推广技术研究
矿区废弃地生态恢复的首要工作是植被恢复，因为一切自然生态系统的恢复与重建，总是以植被恢复为前提的。Duque等认为采砂场废弃地应施用氮磷钾复合肥，并利用固氮植物进行植被恢复。同时，禾本科植物能迅速形成覆盖层并产生有机物。Lubke等人认为应保留表土以促进植被恢复，最好立即使用表土而不是储存，否则表土中的养分、微型动植物和潜在植物生长将会丧失；Rao等研究了种植AM菌根对石灰岩采石场不同树种生长和养分吸收的影响，发现AM菌根可以促进植物对养分的吸收，增强植物抗高温的能力，促进石灰岩采石场废弃地的植被恢复。Clemente等人在石灰岩采石场废弃地选择了3种常绿地中海硬叶灌木进行植被恢复，辅以保水剂和肥料，接种菌根。研究表明，保水剂和肥料的使用可以在今后的植被恢复中推广。罗德里格斯-埃切维里亚等人研究了在酸性土壤条件下利用豆科灌木和根瘤菌对植被恢复的作用，认为种植土著豆科植物和根瘤菌可以显著提高植被恢复的成功率。
蒋高明等国内煤矿废弃地植被恢复研究表明，废弃地的pH值直接影响种子在废弃地上的发芽能力，石灰石可以明显改善煤矿废弃地。单独施肥不能恢复裸地植被，但与石灰石配合使用，能显著促进植物生长。王宏镇对云南会泽铅锌矿矿渣废弃地植被恢复的研究发现，在矿渣上覆盖表土和添加有机肥是矿渣废弃地植被恢复的有效途径。张智全等人研究了引入土壤种子库对铅锌尾矿废弃地植被恢复的影响，认为0 ~ 2 cm表层的表土可以加速植被恢复，丰富物种组成。
(3)影响矿区废弃地植被恢复的环境因素研究
无生命因子和有生命因子是植物群落发展各阶段的关键因子，恢复策略也应建立在对这些影响植物建植效果的因子的认识上。龟山认为，轻微的间隔、原木、落叶、土壤表面地形的微特征都是重要的微立地，这些微环境空和时间的变化对植物群落的恢复有重要影响；Martinez-Ruiz等研究了基底粗糙度和坡向对铀废石上植被演替的影响，认为北坡和破碎废石上植被演替较快；El-Marsdottir等人认为本地物种的种植方法和微立地类型的知识可以指导植被恢复；Petersen等人认为，播种在石头和原木附近的草种比播种在开阔地带的草种长势更好，这表明播种前营造粗糙的苗床可以明显促进植物的建立；Orrock认为，在植被的早期演替中，如果种子没有到达合适的微立地(分散限制)或者种子在合适的微立地条件下被捕食者破坏(捕食限制)，植物就不会出现在不适合其建立的地方(微立地限制)。
(4)植被对矿山废弃地改良作用的研究
植被恢复不仅起到构建退化生态系统初始植物群落的作用，而且促进土壤结构和肥力的恢复，从而促进整个生态系统结构和功能的恢复和重建。马赛等人研究了植被对采矿废弃地重金属生物有效性和迁移的影响，认为重金属可以被植被吸收，植被覆盖的建立可以改变废弃地的理化性质，增加重金属的流动性。Dick等人研究了煤矿废弃地植被对土壤的改良作用，认为植被可以稀释土壤中难以处理的有机物。
我国张智全等人研究了植物对重金属的吸收和再分配，认为木本植物吸收的重金属只有一小部分会随落叶回到环境中。因此，在利用植物修复被重金属污染的土壤的实践中，这是一个特别有价值的优点。胡，，等研究了植物种群的生长及其对土壤理化性质的影响。他们认为植被可以明显降低矸石山的入渗率，提高持水和保水能力，刺槐林还可以防止矸石山酸化，增加矸石山全氮含量，促进氮的有效性。
第三，矿区废弃地的植被恢复问题
尽管国内外在矿山废弃地植被恢复方面做了大量的工作，但仍存在一些不足，主要表现在以下三个方面。
(A)不适当的生态恢复目标。由于对矿业废弃地生态系统缺乏系统、长期的定位观测和研究，在人工植被恢复过程中采用了不恰当的生态恢复目标，主要表现为以造景方法代替生态系统或景观方法，忽视了生态系统功能和结构的完善。尤其是采石场废弃地的生态恢复，由于采石场恢复的实际工作是近20年才受到重视的，所以国内外缺乏对采石场废弃地生态恢复过程中植被特征变化的研究。例如，在雅典，虽然采石场的修复会提高居民的生活水平，但目前大多数修复措施的特点是景观美学设计不当，采石场利用不足，忽视了与周围自然景观的和谐。近年来，我国一些地区，尤其是经济发达地区，实施了采石场生态重建计划，并取得了很大进展。但大多只是盲目模仿国外技术，缺乏对采石场植被恢复和演替的定量研究，导致生态恢复失败。
(2)人工植被恢复过程中的急功近利。尽管原生植被最终会成为演替后期的顶级群落，但目前许多矿山生态恢复努力都集中在尽快控制侵蚀和引进外来物种上，这些强化的恢复努力将长期抑制生态系统的恢复。
(3)矿山废弃地植被恢复缺乏科学客观的评价标准。由于技术和条件的限制，大多数矿业废弃地的植被恢复都要在短时间内进行判断。例如，美国东南部露天矿的植被恢复一般在5年后进行评估，这导致业主采取短期目标最大化的策略，如增加地面覆盖以减少侵蚀，而不是恢复物种多样性。
四。矿业废弃地植被恢复研究展望
矿山废弃地植被恢复的研究具有很强的地域性，研究结果会因研究区域的不同而有所差异。而且矿业废弃地退化生态系统的类型多种多样，退化的程度和原因不同，恢复过程中生物多样性的变化规律、功能和机制也不同。因此，有必要对不同区域的矿业废弃地退化生态系统进行更深入的研究，以便制定科学的措施来恢复矿业废弃地的退化生态系统，保护生物多样性。此外，由于矿业废弃地的自然恢复极其缓慢，需要深入研究矿业废弃地在自然状态下的植被演替规律，通过人工模拟和控制植被演替阶段，加快植被恢复的速度。通过这种方式，可以避免不适当的短期恢复，并且恢复策略可以与长期生态系统恢复目标相平衡。
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