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访谈实录|如何实现以自然的方式恢复自然?

发表时间:2023-02-07



中国是重要的矿产资源生产国与消费国,矿产资源的开发与利用不可避免地会对土地、生态、环境带来负面影响。如煤矸石山压占土地、土地沉陷、地貌景观改变、有毒气体排放和土壤污染。矿山地质环境生态系统在采矿活动存在不可避免的生态损伤。因此,国土空间生态修复规划中,矿山地质环境生态修复问题是国土空间生态修复的重点之一。


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那么如何使其实现以自然的方式恢复自然?复旦设计小编专访江苏绿岩生态技术股份有限公司教授级高工、总经理张波,就此热点议题进行深入探究。


访谈实录


张波


水工环教授级高级工程师、建设工程正高级工程师、江苏绿岩生态技术股份有限公司总经理


研究领域:“山水林田湖草沙冰”生态环境恢复(修复)和“碳中和”、新增碳汇领域



Q1

您怎样理解国土空间生态修复规划与实施?


张波:国土空间生态修复规划定位于对国土空间生态修复活动的统筹谋划和总体设计,是在一定时间周期、一定国土空间范围内开展生态保护修复活动的指导性、纲领性文件

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那么,国土空间生态修复包含哪些内容?概况的说,对大气污染治理、“山水林田湖草沙冰”治理、海岸带、红树林等“空”、“地”综合治理,编制总体修复规划,分期实施,并与城乡空间规划相结合。

其中“山水林田湖草沙冰”治理规划又包含了13项内容:矿山地质环境监管与治理、工矿废弃地土地整理复垦、农用地土地整理复垦、高标准农田建设等4项属于生产空间修复;低效用地再开发、人居环境综合整治等2项属于生活空间修复;湿地生态修复、河湖岸线生态修复、海岸生态修复、森林生态修复、草原生态修复、生态景观修复、自然灾害预防与修复等7项属于生态空间修复。

多年的城乡建设和工业发展造成了城市和乡村的国土空间生态系统遭到了损害,比如“山水林田湖草沙冰”、大气等生态本底破损、污染,亟需修复。国土空间生态修复,首先是形成一个免人工管护的与原貌(本底)相似度90%以上的“生态系统”,并不断释放自然生态功能的空间系统;其次国土空间生态修复后,能够适用于城乡国土空间规划;最后,可以实现新增碳汇



Q2

您认为矿山地质环境生态修复在国土空间生态修复实施中有着怎样的重要性?


张波:矿山生态修复在国土空间生态修复实施中占有重要的部分,把破损山体修复成与原状相近的状态,具有非常重要的意义。


目前行业内绝大多数是把一个生态修复项目,从规划设计到施工做成了一个工程,后期的生态效应很低;怎样把一个生态修复项目变成一个“生态系统”,后期的生态效应不断的释放(比如说“新增碳汇”和“固碳增汇”),适应于城市空间规划需求,这就需要创新的“绿色技术”支撑。


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Q3

您认为现在“国土空间生态修复过程”工作中,比如说矿山生态修复有哪些痛点和难点?


张波:中国是世界上矿产资源丰富且矿种资源比较齐全的几个国家之一,截至2021年底,全国已发现173种矿产。与此同时出现的露天矿山环境问题类型众多,但是露天矿山生态环境在中国引起重视和深入研究、治理的时间较其他矿业发达国家晚。


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在生态修复技术方面也存在一些难题。首先,露天矿山开采后基岩裸露在外,尤其是高陡的边坡,长时间风化形成了岩质碎石坡面,固土困难,不能给植物生长提供良好的立地条件。

其次,苗木成活率低,治理后易形成单一的草本群落,不能恢复山体的植被多样性。植被群落单一将增加病虫害感染几率,增加了管护的成本。最后,因各地气候环境不同,南方多雨,常有灾害性风雨袭击,降雨量大,容易引起地质灾害发生;北方干旱,土壤水分蒸发量大,水土保持差;导致植被不能长期稳定的生长,植被恢复能力差。

这些问题都导致我们国家的露天矿山生态修复实际效果参差不齐。有些地方出现了二次修复、三次修复的“修复修……”现象,资金浪费严重。



Q4

您一直奋斗在野外第一线,听说您还是认证国际生态修复工程师,您有哪些经验?有哪些行之有效的技术措施可以实现自然的方式恢复自然?


张波:2020年,自然资源部、财政部和生态环境部联合印发的《山水林田湖草生态保护修复工程指南(试行)》中明确提出了利用基于自然的解决方案(NbS)。那么我从2003年开始就提倡“以自然的方式恢复自然”的生态理念,充分利用生态系统的自我调节、自我修复功能,维护生态平衡,将修复升华为恢复,回归绿色大自然。

在“山水林田湖草沙冰”生态修复的规划、设计、实施中,我们坚持通过先进技术,从“修(人工干预)”达到“复(恢复)”的“修复”目标,与周边原貌相吻合(相似度90%以上)。

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十九年来带领团队在研究岩土工程学、水土保持学、工程学、土壤学、植物学、生态学、仿真学、地质学、力学、大气科学、环境科学等相关学科的基础上,创新性提出“类壤土(similoam)”理论,并研发出系列修复技术,将该理论与技术方法应用到工程实践中(五大气候带、八大植被带),已形成具有开创性、先进性、适用性、成本低、效果显著、适用范围广的露天矿山生态重建理论及工艺技术体系,实现了生态修复领域理论与技术的重大突破。


类壤土(similoam)”技术就是在裸露的岩(土)坡面上,模拟两层壤土结构(生态层),实现种子在岩石上长成大树(不需要栽植商品苗木),无需人工管理,与周边自然山貌相似度90%以上,仿真回归野生状态。实现新增碳汇,增强水土保持能力、改善气候、提高生物多样性。


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该壤土结构(生态层)即全风化层(腐殖质层)和强风化层(淋溶层),筛选适合治理区的植物品种,使植物种子在表层(全风化层)发芽生长,初期根系伸入底基层(强风化层),后期根系伸入岩体裂隙或凸凹处,坡体稳定,植物自然生长。



Q5

针对您刚才提到的“类壤土”技术,现在发展到什么阶段了呢?


张波:“类壤土”技术是一种全新的生态修复技术,辅以材料的研发,已广泛应用于“山水林田湖草沙冰”和大气污染等国土空间生态修复实践中


十九年来,技术已成功应用至从黑龙江到海南岛,从山东威海到甘肃兰州,五大气候带、八大植被带,全国22个省市300多个矿山等生态环境恢复项目(国家示范项目24项),近340公顷的技术应用与工程实践,实现了永久性复绿。显著降低矿山综合治理成本,平均下降幅度达61.2%左右。减少10%以上的土地占压面积。种子长成的大树新增了碳汇,形成一个稳定的“生态系统”。获CCTV新闻联播、人民日报、学习强国等30余家媒体的采访和报道。


本项技术经国家权威机构成果评价鉴定为达到国际领先水平,已列入国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、自然资源部组织编制的《绿色技术推广目录(2020年)》、自然资源部《矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录(2022年版)》,写入了《地质灾害生物治理工程设计规范(试行)》T/CAGHP050-2018等。



Q6

请您简要说说您提出的“以自然的方式恢复自然”是如何响应“自然恢复为主”的生态修复方针的?


张波:在践行总书记“绿水青山就是金山银山”理念的生态文明建设中,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的基本方针,已广为人知。我的理解是自然恢复为主,不是放弃人工修复的“无为而治”。不能把“以自然恢复为主”简单理解为不需要人工干预,放任自流,完全顺其自然。应该是应用经济、高效、永久的“绿色技术”,把“破山破水”变成“绿水青山”的“生态系统”,在充分调研理解当地自然生态规律的基础上,通过技术协助将已退化、损害或破坏的矿山生态系统获得恢复,重回生态平衡

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以自然的方式恢复自然”是“自然恢复为主”的生态修复方针在矿山生态环境修复领域的缩影,“以自然的方式恢复自然”设计实施原则下的每个项目都体现了不依靠人工干预或者以最小化的人工干预措施达到生态恢复的目标。项目设计实施方案中让植被以种子阶段开始发芽、减少大规划覆土、免除后期人工养护、恢复原山植物群落多样性,矿山治理后与周边山体生态相似度90以上。最后的实施效果,都充分体现了“自然恢复为主”生态修复方针。



Q7

您与复旦大学空间规划研究中心和规划院开展哪些方面的合作研究?


张波:一方面将长期研究的“山水林田湖草沙冰”生态修复创新理论技术和模型(案例)成果,依托复旦大学深厚的严谨的学科优势,理论化、系统化乃至打造一个新学科。同时合作研发新的技术、材料等课题起草编制行业标准、规范、规程等


另一方面,将“山水林田湖草沙冰”生态修复过程中,创新技术打造的近乎野生案例所产生的“新增碳汇”、“固碳増汇”样本,用于探索新增碳汇的技术理论、方法、监测、备案、交易。还有,与规划设计院合作,将生态修复创新技术应用在“山水林田湖草沙冰”生态修复中等等。



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