礦山生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展——基于連續(xù)三屆的世界生態(tài)恢復(fù)大會(huì)報(bào)告

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:最近連續(xù)三屆世界生態(tài)恢復(fù)大會(huì)都將礦山生態(tài)系統(tǒng)列為大會(huì)交流的主題之一。為了解礦山生態(tài)修復(fù)的最新進(jìn)展，本文采用文獻(xiàn)分析方法和統(tǒng)計(jì)分析法，全面對(duì)比了這三屆大會(huì)的論文和報(bào)告，包括參會(huì)國家、主要機(jī)構(gòu)、熱點(diǎn)礦區(qū)、修復(fù)要素、礦山類型、修復(fù)技術(shù)等。在此基礎(chǔ)上，歸納了新開發(fā)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，包括植被恢復(fù)、土壤修復(fù)和景觀恢復(fù)等新技術(shù);總結(jié)了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，主要有復(fù)墾的土壤和修復(fù)的植物之間相互作用的機(jī)理、礦山生態(tài)修復(fù)的監(jiān)測(cè)新技術(shù)、本土物種保持、污染土壤修復(fù)新技術(shù)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化的礦山生態(tài)修復(fù)新思維和礦山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值等;介紹了會(huì)議提出的新觀點(diǎn)，如自然恢復(fù)和人工恢復(fù)選擇的新標(biāo)準(zhǔn)、礦山生態(tài)恢復(fù)力新理論、新型礦山生態(tài)系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)等。最后對(duì)未來研究趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

1 基本情況統(tǒng)計(jì)

2017年世界生態(tài)恢復(fù)大會(huì)上涉及礦山生態(tài)恢復(fù)的口頭報(bào)告(Oral Presentation)和專題座談會(huì)(Symposium Presentation)共27個(gè)、張貼論文報(bào)告(Poster Presentation)22個(gè),而2013年分別是34個(gè)、10個(gè),2015年則分別是31個(gè)、18個(gè),可見近三屆發(fā)表的論文(報(bào)告)數(shù)量變化不大,這表明礦山生態(tài)恢復(fù)是一個(gè)穩(wěn)定的研究領(lǐng)域。2013年,在會(huì)上做口頭報(bào)告的有美國、法國、捷克、剛果、智利、巴西、南非、中國、加拿大、澳大利亞、菲律賓、阿根廷等12個(gè)國家,2015年有蒙古、南非、捷克、澳大利亞、加拿大、英國、印度、新西蘭、法國、美國、德國、芬蘭、尼日爾、冰島、巴西、愛沙尼亞、比利時(shí)、秘魯、中國等19個(gè)國家,而2017年有巴西、澳大利亞、韓國、美國、波蘭、西班牙、秘魯、西班牙、中國、哥倫比亞、阿根廷、拉脫維亞、南非、厄瓜多爾、冰島、西班牙、捷克、德國、加拿大、愛沙尼亞等20個(gè)國家?？梢?澳大利亞、加拿大、美國、中國、南非、捷克、巴西等是持續(xù)參加該學(xué)術(shù)會(huì)議并長期關(guān)注礦山生態(tài)恢復(fù)的國家,因?yàn)檫@些國家是礦產(chǎn)資源開發(fā)大國。

參加會(huì)議并提交論文的機(jī)構(gòu)主要是高校和科研單位,而企業(yè)和政府部門則相對(duì)較少。如圖1所示,2013年參加會(huì)議的有高校30所、科研單位5所、公司4家和政府管理部門2個(gè);2015年有高校36所、科研單位14所、公司7家和政府管理部門4個(gè);2017年則有高校43所、科研單位30所、公司6家和政府管理部門5個(gè)?？梢?高等院校是礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的主要研究機(jī)構(gòu)。但值得一提的是,一些大型礦山企業(yè)如澳大利亞美鋁有限公司(Alcoa of Australia Ltd.)等一直積極參與礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的研究工作。

從參加會(huì)議的高等院校來看,加拿大的阿爾伯塔大學(xué)(University of Alberta)、澳大利亞的昆士蘭大學(xué)(University of Queensland)和西澳大學(xué)(University of Western Australia)、捷克的查理斯大學(xué)(Charles University in Prague)和南波希米亞大學(xué)(University of South Bohemia)、愛沙尼亞的塔林大學(xué)(Tallinn University)、中國的中國礦業(yè)大學(xué)(China University of Mining and Technology)、美國的科羅拉多州立大學(xué)(Colorado State University)、密歇根理工大學(xué)(Michigan Technological University)、蒙大拿州立大學(xué)(Montana State University)以及洛杉磯大學(xué)(Universidad de los Los Andes)、巴西的南大里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)(Universidade Federal do Rio Grande do Sul)和圣保羅大學(xué)(Universidade de São Paulo)、波蘭的克拉科夫農(nóng)業(yè)大學(xué)(University of Agriculture in Krakow)、西班牙的阿爾卡拉大學(xué)(University of Alcalá-Fundación FIRE)、德國的慕尼黑工業(yè)大學(xué)(Technical University Munich)是最近幾年最為活躍的高校。

世界礦山分布極其廣闊,但是研究興趣區(qū)似乎非常集中。主要有加拿大油砂開采礦區(qū)、美國阿巴拉契亞礦區(qū)、中國西部干旱半干旱礦山、南美熱帶雨林地區(qū)的礦山、澳大利亞熱帶干旱礦區(qū)、非洲金屬礦區(qū)和歐洲已經(jīng)修復(fù)的礦區(qū)等7大地區(qū),表明這些地區(qū)資源開采強(qiáng)度大、破壞嚴(yán)重且是生態(tài)恢復(fù)的重點(diǎn)地區(qū)。從地帶來看,對(duì)干旱半干旱礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的關(guān)注度最高,如非洲、南美洲、澳大利亞、印度等季節(jié)性干旱的稀樹草原(Savannah)礦區(qū)以及中國西部干旱礦區(qū)等;其次是苔原區(qū)(Tundra)如北美、北歐和高寒山地的礦區(qū);再次是南美洲的秘魯和巴西、非洲的剛果等國家熱帶雨林著名礦區(qū)。

從生態(tài)修復(fù)的對(duì)象來看,受關(guān)注程度最高的一直是植被(如圖2所示),包括林地、苔蘚、灌木、草本、豆科植被等。根據(jù)植被所在地區(qū)的不同又可細(xì)分為礦區(qū)植被、流域植被、泥炭地植被與濕地植被等;根據(jù)所處地可分為干旱帶、干濕熱帶、熱帶以及寒帶植被等。土壤的恢復(fù)次之,包括土壤有機(jī)質(zhì)提高、重金屬遷移和土壤結(jié)構(gòu)重構(gòu)等。除此之外,修復(fù)要素還包生態(tài)景觀、物種多樣性、本土物種結(jié)構(gòu)、土壤微生物、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、水資源污染、地下水水位、土壤種子庫等的修復(fù)。近三屆會(huì)議關(guān)注的生態(tài)修復(fù)對(duì)象間的比例有輕微變化,但大體上保持一致,這表明近年來國際礦山復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)的關(guān)注點(diǎn)較為穩(wěn)定。