Nature-Based Solutions (NbS) for the Ecological Reclamation of Abandoned Volcanic Tuff Quarries and Flood Risk Mitigation: The Case of Artik, Armenia

在高加索的高山地区，大地讲述着两种截然不同的力量之间的故事：一是自然界通过构建土壤和森林所进行的缓慢、耐心的工作；二是人类工业带来的突然且剧烈的破坏。当人们向大地深处挖掘以开采石材时，往往会留下赤裸、陡峭且不稳定的景观。这些废弃的采石场不仅是视觉上的伤疤，更是危险的存在。由于缺乏植物和肥沃土壤的保护毯，雨水无法渗透，而是从坡面上奔涌而下，卷起松散的尘土和岩石，演变成足以摧毁下游城镇的闪洪。几十年来，科学家和工程师们一直在争论如何修复这些伤痕。旧的方法是建造混凝土墙和渠道，即旨在对抗水的坚硬结构。但越来越多的研究表明，驯服荒野景观的最佳方式是帮助它自我修复，即利用自然的工具而非仅仅依靠工程学的工具。这种被称为“基于自然的解决方案”的方法，涉及重新塑造土地使其稳定，重建土壤，并种植合适的树木和灌木组合来将一切固定在一起。

在亚美尼亚的阿蒂克镇（Artik），由环境专家艾达·萨尔加斯扬（Aida Sargsyan）领导的一支团队在宏大规模上测试了这个想法。多年来，周围的山丘一直被对火山凝灰岩（一种用于建筑的软质岩石）的无管制开采所切割。其结果是形成了一片四十公顷的破碎荒地，地面如此陡峭且赤裸，以至于无法维持生命。在暴雨期间，水会从这些荒芜的坡面飞速流下，将数吨尘土和碎屑带入城市的排水系统，导致严重的洪涝灾害和破坏。当地政府意识到，单靠混凝土墙无法解决一个根植于土地本身的问题。他们需要将这个危险的工业遗址转变为一个功能完备的森林。

项目始于对地形本身的剧烈改造。原始现场是一个充满垂直悬崖的噩梦，有些高度达到了八十五度，还堆满了松散、不稳定的岩石。重型机械进场，对整个四十公顷的区域进行了重新塑造。团队并没有留下那些陡峭且危险的面，而是将其削减并整形成一系列平缓、稳定的梯田，坡度保持在十五到二十度之间。这一简单的地形重塑举措消除了滑坡的直接风险，并减缓了水流下山的流速。一旦地面变得稳定，团队面临了第二个挑战：土壤已经消失了。留下的只是原始、贫瘠的火山岩，其碱性过高且过于紧实，任何植物都无法生存。为了解决这个问题，他们引入了数千吨堆肥化的粪便和特定的矿物肥料，将它们混合进一层二十至三十厘米厚的全新表层土中。这一过程将死寂、多尘的岩石变成了能够持水并提供养分的生命介质。

在土地经过重塑并恢复生机后，团队种植了近三万棵幼苗。他们没有只选择一种树种（因为一旦发生病害会有风险），而是创建了一个混交林。他们种植了欧洲黑松、高加索橡树、欧洲白蜡树以及各种杜鹃和灌木。每种物种的选择都是基于其在海拔高度严酷、寒冷且干燥条件下生存的能力。松树和橡树被种植用来用深根锚定坡面，而白蜡树生长迅速，用于拦截降雨，灌木则负责固定梯田的边缘。为了帮助这些幼树度过最初几个关键的生长年，团队安装了专门的灌溉系统，以便在干燥的夏季提供水分。同时，在水流自然汇集的沟壑处，团队建造了被称为“石笼挡水坝”的透水石墙。这些不是实心的混凝土屏障，而是填充了当地石块的柔性笼筐。它们的设计目的是减缓奔腾的水流，拦截沉重的岩石和碎屑，并让净水安全通过。

三年的监测显示，这种转变不仅是视觉上的，而且在化学和物理层面也是深刻的。土壤——此前曾是几乎没有任何有机质的贫瘠、高碱性粉尘——发生了变化。有机含量显著上升，土壤酸碱度也平衡到了适合植物生长的中性水平。树木成功扎根，不同物种的存活率达到了百分之七十二至八十二之间。森林冠层开始拦截降雨，树根开始束缚土壤，阻止风将尘土吹向空中。或许最重要的一点是，该地的水文特征发生了彻底改变。透水的石笼坝和植被覆盖的粗糙梯面表面有效地减缓了水流速度，使得进入城市排水系统的粗颗粒沉积物减少了100%。曾经作为破坏性激流冲过景观的水流，现在通过新生态系统的过滤，变得温和流动。

来自阿蒂克的成果证明，将危险的采矿伤痕转变为安全的生产性森林是可能的，但这需要超越简单种植的协调努力。它要求对土地形状进行根本性的改变，对土壤进行化学平衡，并进行战略性的植被组合。该项目表明，通过顺应侵蚀和生长的自然过程，而非试图用僵硬的结构去对抗它们，社区可以保护自己免受气候驱动型洪水的威胁。阿蒂克的废弃采石场不再是危险的源头，它们已成为一片自给自足的森林公园，守护着下方的城镇，证明了即使是最受损的景观也能恢复健康。