生態恢復中不同植物對土壤酸性改良效果研究

劉定斌

（江西銅業股份有限公司 德興銅礦，江西德興 334224）

隨著國家對綠色礦山建設的重視，越來越多的礦山開始推進礦山廢棄地綠化等生態環境建設，并針對不同植物在生態恢復中的土壤改良效果展開研究， 以便采取相應的生態恢復措施實現礦山廢棄地的生態復墾與可持續利用。

金屬礦山廢棄地的土壤往往表現出酸性強、重金屬含量高、土壤結構差等特征。國內已經有不少學者對此進行了相應的研究[1-5]，并在礦山生態恢復領域取得了一定的研究成果。 但在具體實施上還是面臨著造價高、生態系統易退化等問題。本文以德興銅礦楊桃塢排土場為對象，分別研究了多種喬木、灌木、草本植物對酸性土壤的改良效果，最終得到適合酸性環境礦山廢棄地修復的植物搭配組合。

1 研究方案

1.1 植物選擇

本文分別選擇喬木、灌木、草本植物三類植物對酸性土壤的改良效果進行對比分析。其中，喬木選擇泡桐、濕地松、大葉女貞；灌木選擇刺槐、苧麻、決明子；草本植物選擇狗牙根、高羊茅、 波斯菊。

1.2 研究內容

研究分為兩部分：1)對植物根系周圍的土壤進行持續取樣，分析植物種植前后土壤酸性情況的變化。2)對植物本身的酸性情況進行研究分析。苗木種植后，每個月對根系、枝和葉進行一次取樣；分別對植物的根系、枝和葉的酸性變化情況進行分析。

2 土壤酸性改良分析

2.1 土壤取樣分析結果

本研究對象土壤酸性的本底值pH 值為2.3～4.6。 種植植被后，每個月進行1 次取樣，每個樣品200 g， 連續取12 個月的土樣。 每種植物每次取3 個樣，取其平均值作為對比分析值，具體結果如下見圖1～圖3。

圖1 喬木土壤酸性改良效果曲線

圖2 灌木土壤酸性改良效果曲線

圖3 草本土壤酸性改良效果曲線

通過圖1～圖3 連續12 個月的取樣對比分析，得到以下結論：

1）從圖1 可以看出，泡桐對土壤酸性的改良效果最好，在10 個月左右可使土壤pH 值達到6.6，基本完成土壤酸性改良； 大葉女貞較泡桐改良速度略微慢些，但基本上可以達到和泡桐一樣的改良效果；濕地松對土壤酸性改良效果較差，1 年后pH 值基本上還處于4.8 左右。 現場看濕地松長勢還保持較好，說明濕地松本身具有一定耐酸性。

2）從圖2 可以看出，刺槐對土壤酸性的改良效果最好，在10 個月左右可使土壤pH 值達到6.6，基本完成土壤酸性改良； 苧麻8 個月后對土壤的改良有些退化，這與苧麻受季節影響長勢退化有關；決明子5 個月后土壤就出現了一定的退后， 和決明子受季節影響長勢退化有關。

3）從圖3 可以看出，狗牙根對土壤酸性的改良效果最好，但較喬木、灌木改良效果要差些， 10 個月左右可使土壤pH 值達到5.3；高羊茅和波斯菊隨著長勢的退化改良效果也有一定的退化， 但對土壤的酸性改良也起到了一定的作用。

2.2 植物本身取樣分析結果

對植物本身的酸性情況進行研究。苗木種植后，每個月對每種植物的根系、 枝和葉分別進行1 次取樣，每次每種植物每個部位取3 個樣，每個樣品15 g，取其平均值作為對比分析值，連續取12 個月的樣，在此基礎上，分別對根系、枝和葉的酸性情況進行分析，具體結果見圖4～圖6。

圖4 植物根系酸性情況曲線

圖5 植物枝酸性情況曲線

圖6 植物枝酸性情況曲線

通過對植物根系、枝和葉的酸性情況進行分析，結果表明，同一株植物根系、枝和葉的酸性情況基本一致。 濕地松開始呈弱堿性，1 年后呈中酸性，其余植物均為開始呈弱堿性，1 年后呈弱酸性。

3 結論

通過研究不同植物對土壤酸性改良的效果，得到以下初步結論，后期還有待進一步跟蹤調查：

1）基本上此次研究所選取的植物都對土壤的酸性情況有所改良。 改良效果和植物長勢有一定的聯系。

2）通過對喬、灌、草的各項數據進行對比分析，喬木和灌木的改良效果均明顯好于草本，喬木的改良效果要略好于灌木。

3）同一株植物根系、枝和葉的酸性情況基本一致，生長期間整體變化不大。

4）分析所選的泡桐、濕地松、大葉女貞等喬木，認為泡桐更適合對酸性土壤的改良；在所選的刺槐、苧麻、決明子等灌木種類中，刺槐更適合對酸性土壤的改良；分析所選的狗牙根、高羊茅、 波斯菊等草本植物，狗牙根更適合對酸性土壤的改良。

5）綜合分析，可以得到“泡桐+刺槐+狗牙根”的搭配組合較為適應酸性環境礦山廢棄地修復。