阜新地區青山工程礦山生態治理植被恢復造林樹種選擇

摘 要：本文以阜新地區青山工程礦山生態治理樹種選擇為研究對象，將青山工程治理的礦山廢棄地區劃分為以下類型：礦坑廢棄地、邊坡及碎石物廢棄地、土石混合物廢棄地3種類型。對不同青山工程治理地塊進行不同的恢復林業生產條件治理。選擇鄉土造林樹種。通過對比試驗篩選適生造林樹種，確定了礦坑廢棄地適宜的造林樹種排序為刺槐>榆樹>五葉地錦>油松>樟子松。土石混合物廢棄地適宜的造林樹種排序為丁香（連翹）、刺槐>銀中楊>楊樹>樟子松>油松。土石混合物廢棄地適宜的造林樹種排序為丁香（連翹）、刺槐>銀中楊>楊樹>樟子松>油松。

關鍵詞：青山工程;礦山生態治理;造林樹種選擇

中圖分類號：S731.6

文獻標識碼：A

1研究背景

阜新地區因礦山開采、工程建設破損山體而形成的無數個、不規則的采礦坑、取土（石）場、排巖（土）場等，破壞了原有土地，使其喪失了原有的功能，原有土地的組成和結構都發生了變化，原有的植被減少，消失明顯，類型的土地被業界稱為礦山廢棄地。礦山廢棄地的產生，造成原生的植被破壞，影響植物的定居，使土壤水保肥能力差，變得極端貧瘠，使得廢棄地無法生長植被，植被越來越稀少，變為不毛之地。有些廢棄了十幾年的廢棄地上仍是寸草不生。在白然條件下，依靠自然恢復綠色植被，大約需要百年以上。阜新市現有礦區總面積4720hm2，，涉及林地礦點數438個，采礦場481個，面積3182hm2;排巖場250個，面積1527hm2;尾礦庫12個，面積11hm2。因此，通過人工干預恢復礦山廢棄地的生態環境顯得尤為必要。

2研究方法

2.1 青山工程礦山廢棄地調查

對青山工程礦山廢棄地分布、規模、組成、地貌植被情況進行調查研究。

2.2工程化恢復林業生產條件

以工程化恢復林地土壤基質和防止水土流失為主要目標，將被損毀的林地恢復到可供利用狀態，為后期恢復植被和生態修復奠定基礎;遏制項目區立地條件惡化的趨勢，提高林地自我生態修復能力。

2.3造林樹種植被恢復方案設計

工程設計要根據工程立地情況選擇抗旱、抗污染、抗風沙、耐瘠薄、適應性強、抗逆性強、生長快的樹種造林，盡量選擇當地優良的鄉土樹種，作為優先考慮的樹種。

2.4造林成活率（保存率）的調查

對各治理區植被恢復造林樹種的成活率和保存率采取隨機抽樣調查的方法。

2.5造林樹種生長調查

隨機設置樣方進行植被生長調查：調查內植物種類，數量，蓋度及生物量等數據。

3結果與分析

3.1 青山工程礦山廢棄地生態治理區類型劃分

應用室外調查和室內分析結合的調查方法，調查研究青山工程治理的礦山廢棄地（只針對青山工程治理礦山，不含煤礦及矸石山等廢棄地）位置，規模、成因、原生植被等，記錄成因、現狀特性等，進行分析區劃。將青山工程礦山治理的廢棄地人為分為：礦坑廢棄地，邊坡及碎石物廢棄地和土石混合物廢棄地3種類型。

3.1.1礦坑廢棄地特征

邊坡地形上陡下緩，邊坡高聳陡峭，凹凸不平;巖石開裂，裸露破碎，地表土壤松動;巨石、孤石，危巖易崩落;坡高落差大，10～40m不等，立地條件極差，植被無法生長，無法定居繁衍。

3.1.2邊坡及碎石物廢棄地特征

礦山資源開采過程中削切山體，剝離的表土、礦產資源開采時產生的巖石、貧礦堆積而成。削切山體坡度陡峭，落差一般5～1Om，開挖坡腳、切削邊坡，造成山體失衡。堆積物風化時間短，孔隙度大，大量開采石料，破壞了山體及地表植被，加速了水土流失的發展。開挖坡腳、切削邊坡，造成山體失衡。

3.1.3土石混合物廢棄地特征

碎石廢棄物顆粒較小，與表層剝離土混合，雜亂無章堆放;易隨降雨、強風流失。持水、保肥能力差，植被狀況差，粉塵揚易造成大氣污染。

3.2 不同類型礦山廢棄地生態治理恢復林業生產條件方案

3.2.1礦坑廢棄地恢復林業生產條件治理

對于礦坑廢棄地恢復林業生產條件治理采用廢石回填采損礦坑廢棄地。回填過程中，將有害含量較高的廢石、尾礦砂及受污染較嚴重的廢棄物填在底部，隨后進行分層回填，并分層壓實。回填高度視采場的具體條件進行設計。當回填到距自然地形高度低2～3m時，按自然地形整理回填場地，使廢石堆場復原，基本恢復原貌，覆蓋種植土，厚度為0.8～1m，有利于樹木的生長。

3.2.2邊坡及碎石物廢棄地恢復林業生產條件治理

將邊坡及碎石物廢棄地堆坡削緩，平整堆形，使修整后的廢石場盡量適應周圍的地形以達到長期穩定。采用客土覆蓋，整形，壓實。覆土厚度為0.5～0.8m，全面的平整。

3.2.3土石混合物廢棄地恢復林業生產條件治理

土石混合物廢棄地首先采用專門機械設備進行進行疏松和整平，這種整平可以因地制宜，覆蓋一定厚度的黃土和具有肥力的泥土，填低墊高，平均高度0.5m，平整后達到自然排水要求。

3.3青山工程礦山廢棄地生態治理造林樹種確定

3.3.1礦坑廢廢棄地造林樹種確定

在閉坑礦坑礦山廢棄地上，結合適地適樹，因地制宜，選擇了油松、樟子松、榆樹、柳樹、刺槐、五葉地錦、人為加速其覆綠、使礦山植被恢復向著良好地自然環境發展。

3.3.2邊坡及碎石物廢棄地造林樹種確定

在邊坡及碎石物廢棄地恢復林業生產條件后，由于自然環境仍然較差，造林樹種選擇五葉地錦、油松、刺槐、樟子松、皂角。造林樹種間播種苜蓿草。

3.3.3土石混合物廢棄地造林樹種確定

在恢復林業生產條件后，設計造林的灌木樹種有丁香、連翹，喬木樹種有楊樹、銀中楊、京桃、油松、刺槐、樟子松。

3.4礦坑廢棄地生態治理植被恢復樹種選擇

3.4.1礦坑廢棄地造林樹種成活率

不同樹種在礦坑廢棄地造林成活率見圖1。

圖1中看出，礦坑廢棄地在恢復林業生產條件后栽植的榆樹、柳樹、刺槐、五葉地錦分別達到86%、82%、89%、79%，成活率顯著高于油松、樟子松造林樹種的成活率。按照青山工程工程化治理標準，造林保存率達到70%具備驗收條件要求，油松、樟子松成活率需要補植補造。

3.4.2礦坑廢棄地造林樹種保存率

圖2分析得出，造林樹種在植被恢復第二年，各樹種得造林保存率呈現出顯著差異，油松、樟子松、柳樹的保存率很低，榆樹、刺槐、五葉地錦的保存率的較好，其中榆樹、刺槐的保存率達到了青山工程驗收標準，五葉地錦的保存率雖然沒有達到驗收標準，但也接近合格。通過對比看出刺槐、榆樹、五葉地錦在礦坑廢棄地上都有較強的適應性，可作為優先選擇的礦坑廢棄地植被恢復造林樹種。得出適宜的造林樹種為刺槐>榆樹>五葉地錦>油松>樟子松。

3.5 邊坡及碎石物廢棄地生態治理植被恢復樹種選擇

3.5.1邊坡及碎石物廢棄地造林樹種成活率

與礦坑廢棄地恢復林業生產條件后造林樹種成活率數據對比，造林成活率也呈現出相應的提高趨勢，由于邊坡及碎石物廢棄地相對于礦坑廢棄地原有土壤條件要好，并且工程治理恢復林業生產條件客土沉降，加之工程化后期澆水管理到位，各造林樹種成活率都達到76%以上，刺槐成活率更是達到91%。

3.5.2邊坡及碎石物廢棄地造林樹種保存率

圖4看出，各植被恢復造林樹種第二年的保存率較各樹種的當年成活率都有下降，油松、樟子松的保存率較低，分別為43%，46%，較油松、樟子松的當年成活率下降明顯。刺槐、皂角、地錦的保存率較其成活率下降較小，保存率仍然保持著較高水平。依據成活率及保存率看：五葉地錦、刺槐、皂角的成活率與保存率，要高于油松、樟子松，作為邊坡及碎石物廢棄地生態治理的植被恢復樹種還是比較理想的。通過對比分析，得出對邊坡及碎石物廢棄地恢復林業生產條件后適宜的造林樹種排序為刺槐>皂角>五葉地錦>樟子松>油松。

3.6土石混合物廢棄地生態治理植被恢復樹種選擇

3.6.1土石混合物廢棄地造林樹種成活率

從圖5看出，各造林樹種在土石混合物廢棄地恢復林業生產條件后的成活率顯著高于礦坑廢棄地和邊坡及碎石物廢棄地造林樹種的成活率，尤其是丁香和連翹成活率都在100%，刺槐、銀中楊較高，分別達到96%、94%，京桃、油松、樟子松、楊樹成活率也分別達到88%、87%、86%、84%。各造林樹種在土石混合物廢棄地造林都表現出很好的成活效果。這是由于土石混合物廢棄地治理前自身土壤條件較好，客土土壤沉降后30cm，恢復林業生產條件后，已經適合造林樹種存活，生長。

3.6.2土石混合物廢棄地造林樹種保存率

圖6得出，丁香、連翹、刺槐在土石混合物廢棄地的保存率顯著高于其他造林樹種，分別為98%、98%、80%，其他樹種的保存率變化較大。丁香和連翹保存率高，經地塊調查分析，丁香和連翹在工程設計時，在大德鄉韓家村，由于該工程屬于靠近村屯，在靠近公路內側栽植丁香、連翹各60株，處于景觀帶中，土壤條件好，加之栽植時工程要求高，簇裝多株栽植，后期管護，澆水等因素，故而成活率高，也許存在特殊性和偶然性，存其他造林樹種的保存率也較礦坑廢棄地和邊坡及碎石物廢棄地造林樹種的保存率高。縱向對比礦坑廢棄地和邊坡及碎石物廢棄地造林樹種的保存率，隨著礦山林地類型的改善，不同造林樹種在礦坑廢棄地、邊坡及碎石物廢棄地，土石混合物廢棄地上保存率也呈現出增加的趨勢。土石混合物廢棄地經過恢復林業生產條件后，適宜的造林樹種為丁香（連翹）、刺槐>銀中楊>楊樹>樟子松>油松。

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作者簡介：楊森（1982-），男，遼寧阜新，研究生，阜新市林業發展服務中心，高級工程師，研究方向：半干旱地區植被恢復及礦山廢棄地植被恢復。