摘要:礦山開采破壞了森林生態系統的結構和功能,帶來了嚴重的生態環境問題。加強礦山宕址的綠化和生態恢復,具有十分重要的意義。試驗研究了富陽市新桐鄉石灰巖礦山宕址的植被復綠技術,對主要的復綠植物存活率和生長狀況進行了調查分析。結果表明,女貞(Ligustrum lucidum Ait.)、柏樹[Platycladus orientalis (L.) Franco]、四季竹[Oligostachyum lubricum (Wen) Keng f.]、海桐[Pittosporum tobira (Thunb.) Ait.]、爬山虎[Parthenocissus tricuspidata (Sieb.et Zucc) Planch] 等植物當年的存活率高達95%,且保持了一定的生長趨勢。其中四季竹當年平均每株發新竹5.7株,立竹度高達28 500支/hm2,是當地礦山復綠的優良植物。據此,總結了礦山復綠工作中的經驗,并提出了有關建議。
關鍵詞:石灰巖礦山;復綠;存活率;生長狀況;生態恢復
中圖分類號:TD872+.5;S731.6;Q948.118文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)22-4636-03
Investigation and Analysis on Plant Revegetation Techniques on Limestone Mine
XU Sheng-hua1,KONG Wei-jian2,LIU Yue-ping3,WANG Yong4,HONG Yi-feng2
(1. Forestry Bureau of Fuyang City, Zhejiang Province, Fuyang 311400, Zhejiang,China;
2. Research Institute of Subtropical Forestry, CAF, Fuyang 311400, Zhejiang,China;
3. Forestry Station of Xintong Township,Fuyang City, Zhejiang Province, Fuyang 311407,Zhejiang,China;
4. Limited-Liability Company of Wood,,Fuyang City,Zhejinag Province, Fuyang 311400,Zhejiang,China)
Abstract: As mining destroy the structure and function of forest ecosystem and cause serious ecological and environmental problems, it was important to strengthen revegetation and ecological restoration on limestone mine. Revegetation technology and the survival rate and growing status of the major revegetation plants on limestone mine in Xintong township Fuyang County was investigated. The results showed that one-year survival rate of revegetation plants Ligustrum lucidum Ait., Platycladus orientalis(L.) Franco, Oligostachyum lubricum (Wen) Keng f., Pittosporum tobira (Thunb.) Ait. , Parthenocissus tricuspidata(Sieb.et Zucc) Planch was up to 95%; and revegetation plants maintained a certain growth trend. O. lubricum was the best revegetation plant, while the average shoots were 5.7 per bamboo and the bamboo density was up to 28 500 shoots/ hm2 in the planting year. Four experiences and recommendations on the work of revegetation and ecological restoration on limestone mine were summarized and discussed.
Key words: limestone mine; revegetation; survival rate; growth status; ecological restoration
礦產資源是一種十分重要的非可再生自然資源,是人類社會賴以生存和發展的不可或缺的物質基礎,它既是人們生活資料的重要來源,又是極其重要的社會生產資料。礦山資源的開采隨著社會經濟的發展和城市化進程的加快而不斷深入,為經濟發展做出了巨大貢獻。但由于各方面原因,造成礦山無序開采,帶來了一系列嚴重的生態環境問題,如植被破壞、水土流失、粉塵與噪聲污染、景觀破壞、生態環境破碎化等。礦山宕址呈現荒山禿嶺、巖石裸露、水土流失嚴重等環境失控現象,生態系統結構和功能嚴重退化,生態環境極端惡劣,給人們的生產生活帶來了極大的隱患[1,2]。因此,從根本上整治礦山環境,加強礦山宕址的綠化和生態恢復,就顯得尤其重要和緊迫,其中綠化樹種的選擇是礦山宕址復綠最為突出的問題。為了提供有實際意義的樹種資源,探索加速礦山宕址綠化的有效途徑,試驗在浙江省富陽市對石灰巖礦山進行了植被恢復的技術研究,對不同樹種的生長狀況進行了分析,以期為該地區石灰巖礦山宕址的快速復綠提供技術支撐。
1材料與方法
1.1研究地概況
試驗樣地位于浙江省富陽市新桐鄉,地理位置位于北緯29°44′-30°12′、東經119°25′-120°20′;全鄉地域面積47 km2,其中山林面積2 000 hm2;地形屬浙西北低山丘陵區天目山系余脈,北倚峰巒疊嶂的連綿群山,南臨一川如畫的富春江;氣候屬中亞熱帶季風氣候區;四季分明,降水充沛,溫暖濕潤,氣候溫和,夏季炎熱,冬少嚴寒;年平均氣溫16.2 ℃(極端最高氣溫40.2 ℃,極端最低氣溫-14.4 ℃);年均降水量1 400 mm。全鄉有采礦企業10余家,礦山開采采用“自上而下”的方式,即從山頂向下螺旋式開采。由于開采時間長、開采范圍廣、裸露礦體面積大,造成植被破壞嚴重;由于當地的土壤主要是由石灰巖風化發育而成的黃紅壤組成,土質疏松、貧瘠,多含石英砂質,土層薄,抗蝕性差,因而面蝕、溝蝕十分普遍,水土流失面積大,礦區生態環境十分惡劣。
1.2礦山宕址植被復綠技術
1.2.1復綠地整理采取臺階式邊坡分段治理方式,在每一層山體表面取長150 m、梯級寬5~6 m的地塊,整理成外高內低形狀,以便于蓄水。
1.2.2復綠植物復綠植物選擇女貞(Ligustrum lucidum Ait.)、柏樹[Platycladus orientalis(L.)Franco]、四季竹[Oligostachyum lubricum(Wen)Keng f.]、海桐[Pittosporum tobira(Thunb.) Ait.]、爬山虎[Parthenocissus tricuspidata(Sieb.et Zucc)Planch]、狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]、長穗偃麥草[Elytrigia elongata(Host)Nevski]、高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)等。
1.2.3種植技術選用優良種苗,采用帶狀混植方式,種植時間在2009年3月,種植穴長60 cm、寬60 cm、深50 cm。其中女貞、柏樹、海桐等均帶土球。女貞土球大小為20 cm×20 cm,樹高為200~300 cm,胸徑為3~6 cm;柏樹土球大小為10 cm×10 cm,樹高為50~80 cm;海桐土球大小為10 cm×10 cm,樹高為30~70 cm;三者種植的株間距為200 cm、行間距100 cm。四季竹種植選擇二年生以下的母竹,要求分枝較低、枝葉茂盛、竹節正常、無病蟲害的健康立竹,干徑在1.5 cm左右,于來鞭長20 cm、去鞭長30 cm處切斷,留枝4~5盤,栽種密度為1 200~
1 500株/hm2。同時坡面種植爬山虎和播撒草種(狗牙根、長穗偃麥草、高羊茅)。
1.3復綠群落調查
于2009年12月采用帶狀隨機抽樣法,對主要復綠地段進行成活率和生長量調查,女貞調查株高、胸徑和新梢長,柏樹調查株高和新梢長,海桐調查株高和冠徑,四季竹調查新竹株數和高度、爬山虎調查藤長等,每種植物調查樣本在30個左右。
2結果與分析
2.1復綠植物的成活率
復綠植物的成活率直接影響到礦山宕址的綠化覆蓋率及其視覺效果,是關系到礦山宕址復綠的成敗關鍵[3]。在邊坡立地條件即氣候環境、基質構成、水肥狀況和養護管理等相同的前提下,復綠植物的成活率主要取決于植物的適生性。試驗結果(表1)顯示,女貞、柏樹、海桐、四季竹和爬山虎當年的存活率均達到95%左右,對本地的適生性較強,存活率較高。而狗牙根、長穗偃麥草、高羊茅等草本植物在出芽后初期生長還較好,覆蓋率也較高;但夏季過后,草本植物大量枯死,成活率只有30%左右。分析認為,這主要取決于立地的水肥條件,由于此地土質疏松、貧瘠,多含石英砂質,土層薄,抗蝕性差,不利于草本植物的生長和繁殖。另外,石英砂質由于具有高吸熱性能,在夏季高溫條件下,可使草本植物根系灼傷,這也可能是夏季草本植物大量枯死的原因之一。
2.2復綠植物的生長量和生長狀況
復綠植物的生長量和生長狀況是礦山宕址復綠的另一重要影響因素。復綠植物生長的快慢影響著復綠的效率[4],由于礦山宕址水肥條件較差,植物生長速度較慢,大都難以繁殖,這也是礦山宕址復綠困難的原因之一。因此選擇生長速度快的植物是礦山宕址復綠的重要原則[5]。
試驗選擇的主要復綠植物生長情況調查結果(表1)顯示,試驗區所選植物的生長趨勢均較好。女貞的平均株高達211.8 cm,平均胸徑3.7 cm,最大達到了4.7 cm,新梢長度平均為14.8 cm,最長在25 cm以上;柏樹平均株高為79.4 cm,新梢長度平均為11.1 cm,最長18 cm;海桐平均株高為42.1 cm,平均冠徑43.6 cm;四季竹每株平均新生竹為5.7株,平均竹高202 cm;爬山虎藤長平均為43.5 cm。 從生長量來看,女貞的平均新梢長度在14.8 cm,略高于柏樹的11.1 cm,而且地上生物量和蓋度都較大,植物生長較為旺盛,綠化覆蓋率高,復綠效果較柏樹和海桐要好。爬山虎作為垂直綠化的優選植物,適應性強,不怕強光,耐寒、耐旱、耐貧瘠,氣候適應性廣,平均藤長43.5 cm,生長較快,綠化覆蓋面積大,也是礦山宕址復綠植物的較好選擇。不過四季竹的生長狀況最好,其生長迅速、生物量大,在種植當年的12月,立竹就已達到28 500支/hm2,按照這種生長趨勢,2~3年的覆蓋率即可達到100%以上,復綠效果非常明顯。
3小結與建議
1)石灰巖礦山宕址多因礦產開發,導致生態環境被破壞、生態系統極其脆弱、水土流失非常嚴重、土壤瘠薄、適生樹種較少、造林難度較大等問題。搞好礦山的復綠工作,提高森林覆蓋率,改變礦山的生態環境,必須引起政府和有關部門的高度重視,要進行深入的調查研究,有責任、有計劃、有步驟地進行試驗和復綠規劃工作,同時要加強對礦產企業的管理與督導,從而高效環保地開發礦產資源,盡量少破壞生態環境,走可持續發展之路[6]。
2)礦山宕址的植被復綠工作,要根據不同的地貌特征、氣候特點,遵循因地制宜、適地適樹、宜林則林、宜藤則藤、宜草則草的原則,實行喬、藤、草合理配置,高密度綠化,盡快恢復生態[3]。石灰巖礦地只有先行綠化,才能進一步發展。必須遵循山地植被演替規律,不論喬、灌、草、藤本,只要能長出來、活下去,都是選擇的對象。由于礦山土壤、水肥條件較差,在進行品種選擇時,要根據各地實際條件和景觀要求,盡量選擇耐旱、耐貧瘠、適應性廣、生長和繁殖速度快的本土樹種。栽培時采用大穴、良苗或帶營養缽移栽。同時應做好階梯式或梯田式種植田間管理,以便保水保肥。
3)試驗種植的草本植物生長率和存活率較差,這一方面是由于礦山宕址的立地條件太差,另一方面可能是因為夏季高溫以及當年7月干旱少雨造成的。初播草本植物的根系相對喬木和灌木較淺,吸水、持水能力較弱,夏季的高溫使得地表石英砂質吸收大量熱能,灼傷了細嫩的草本根系,發生了大面積的枯死。因此,我們認為今后草本植物種子應與客土、肥料、草木纖維等基質一起混合攪拌均勻后,再噴播于坡面上,并保持適宜的覆土深度,從而有利于草本植物種子的萌發和養分的吸收。
4)應加強造林技術、復綠管理的的研究。石灰巖礦山宕址的復綠是一項極其復雜的系統工程[7],涉及多個學科的基礎知識和應用技術,要成立相適應的機構,以探索、實踐、總結礦山綠化的途徑、規律、模式、質量、速度、效益、產品開發、資源利用以及綜合生態農林業的相關性領域研究,在取得經驗后及時推廣,加速綠化,盡快解決石灰巖礦山宕址復綠問題。
試驗結果表明,通過對富陽市新桐鄉礦山宕址植被復綠技術的探討,發現女貞、柏樹、四季竹、海桐、爬山虎等植物當年種植的存活率較高,且保持一定的生長趨勢,復綠效果較好。其中四季竹不僅成活率高,而且生長迅速、繁殖快、生長量大,生長狀況也較其他樹種好,復綠效果最佳,是本地區石灰巖礦山宕址復綠的首選樹種。
參考文獻:
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