皖江經濟帶環城鐵礦山及周邊植物種類調查篩選*

譚 輝 徐慶榮 陳宏貴

（1.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司；2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司）

我國95%以上的能源、80%以上的工業原料、70%以上的農業生產資料都來自礦產資源，礦山資源的開發與利用在推進社會進步的同時，也產出了大量的廢石、尾礦等礦山廢棄物，其堆存還涉及大規模占地、水土流失、環境污染等問題。隨著我國土地資源減少和生態環境要求的提高，礦區尤其是排土場、尾礦庫的生態環境修復等問題亟待解決［1-5］。

礦山建設時表土資源保護不足，而開采后礦山尤其是露天礦山破壞面積較大，因此表土資源已成為礦山生態修復限制因素之一，原生土壤中的本土植物種子庫也隨表土資源的破壞而喪失。林草措施是目前最為有效的生態修復方式，但人工引入的植被因種類、組合等原因往往不能形成穩定的植被結構，在長期無人為干預的狀況下，多被自然植被取代。因此，礦業廢棄地植物措施應以近自然的植被恢復為目標［6-7］，以保證林草措施能發揮長效，改善礦區不良生態環境，需盡可能地選取近自然的植被。

1 調查及試驗方法

該項目選取馬鞍山市市區周邊現存礦區（2個）及周邊區域進行植被調查，以確定該區域植被種類和生長狀況。礦區內調查按點型工程和線狀工程進行，點型工程采取抽查法，線性工程采取巡查法；外部調查采取樣方調查方法，其中樣方按20 m×20 m設置。試驗選取耐旱、耐貧瘠的植物種類在礦山排土場等區域種植，從而為礦山排土場等大范圍礦業廢棄地植被恢復提供可行經濟的種類。

2 調查及試驗結果

2.1 調查結果

（1）礦區植被。根據生產功能，調查區域礦區可分為露天采場、工業場地、排土場、尾礦庫、運輸道路。礦山占地內以人工植被為主，也有少量自然恢復植被。從各功能區植物來看，其中排土場和工業場地植物種類數量較多（表1）。該區域多為露天礦山，采場、排土場占地面積較大，為與周邊區域分隔同時減少揚塵影響，在植物選擇上多采用生長較快或樹形較大的喬木構建屏障，喬木栽植以楊樹、刺槐為主，其他種類進行點綴栽植。工業場地內多采用當地常見園林植物搭配栽植，內部道路沿線多采用喬灌配置，場地內多采用喬灌竹花草配置，多以灌草為主，喬木為點綴。運輸道路沿線植物種類為13種，考慮運輸安全要求，多采用喬灌草搭配，地表鋪設草皮，同時間隔栽植喬灌木，多為疏透結構。

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從植被上看，礦區喬木栽植有15種，栽植種類以楊樹、刺槐、香樟、廣玉蘭為主，但栽植數量相對較少。灌木栽植種類有10種，多形成綠籬或綠化分隔帶，其中以紅葉石楠、黃楊、紫葉小檗、紫穗槐為主，栽植數量相對較多。草本植物有4種，其中工業場地多使用草皮，采場、排土場多采用撒播草籽方式，撒播面積較大。竹類用于工業場地圍墻外形成分隔空間，花主要用于工業場地內的綠化、美化。

（2）礦山周邊植被。礦山周邊植被喬木有4種，以構樹、泡桐為主，灌木以金銀花、狹葉山胡椒、野薔薇為主，草本植物有22種，其中較干旱區域以狗牙根、牛筋草、馬唐、野豆子、葛藤為主，水分較充足區域以蘆葦、空心蓮子草、香蒲、巴茅草為主。另外，礦區邊界部分區域存在部分竹類。礦山周邊植被調查結果見表2。

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經對比分析，礦區植被除草本低于自然植被，竹類種數一致外，其他均多于自然植物種數。相對于自然植被，礦區植被多為人工栽植，人工管護條件較好，因此其生長狀況相對較好，但草本植物相對單一。自然植被中草本植物種類多與礦區植被，且與喬灌形成穩定的群落結構，草本中的葛藤、野豆子其生長速度極快，在部分區域可快速形成覆蓋，從而減少地表裸露和水土流失。

2.2 試驗結果

試驗中草本植物選擇的白三葉、紫花苜蓿、百喜草狗牙根、彎葉畫眉草、黑麥草直接在礦渣基質上種植，其中2周后出苗率依次為黑麥草＞百喜草＞紫花苜蓿＞白三葉＞彎葉畫眉草＞狗牙根，其中百喜草在2周后出苗率達到48.33%。兩個月后存活率依次為百喜草＞黑麥草＞狗牙根＞白三葉＞紫花苜蓿＞彎葉畫眉草，其中百喜草存活率為81.67%、黑麥草36.67%、狗牙根26.67%，平均高度分別為10，10，5 cm，百喜草和黑麥草長勢良好，可作為該區域植被恢復的首選物種。彎葉畫眉草、白三葉和紫花苜蓿生長狀況較差，不宜采用單個品種進行植被恢復，可與其他物種混合利用。另外，適當利用豆科植物有利于土壤肥力和土壤結構的改變。盆栽植物篩選見表3。

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3 分析與討論

礦山建設中擾動的工業場地可綠化面積相對較小，多采用園林植物進行綠化，而露天采場、排土場等破壞嚴重的區域肥力和保水性較差，采用園林植被成本較高且管護等耗水量較大。礦區周邊植被其結構穩定，其中的喬木、灌木可作為礦山后期植被恢復的首選種類。

礦山范圍內的植被恢復多為人工植被，小范圍的人工植被成本相對較低，但排土場、尾礦庫等面積較大的區域如采用人工景觀植物成本較大，因此選取成本較低、結構穩定的植物種類及組合對礦山恢復較為重要。目前，河道治理倡導“近自然”的治理方法，礦區植被恢復時應盡可能選擇礦區周邊的鄉土物種，因為其適應性更強，但因部分自然植被的種源、苗木較難獲取，可適當采用人工篩選的植物作為先鋒植物，逐步改善條件后為自然植被的傳播生長創造條件。

以往研究表明，豆科喬灌木植物在枝條萌蘗、成活率等方面優于其他樹種［8-10］，因此可優先選擇當地鄉土物種中的豆科植物作為優勢物種，同時草本植物可選擇先鋒植物與多種當地鄉土植物進行混合后撒播，從而迅速改善生態環境。

生態恢復模式應多樣化，關注土壤改良和植被結構穩定等問題。土壤改良后可適合多種植物生長，對于礦山排土場等大面積廢棄地應盡可能利用礦區內的材料進行土壤級配、養分等重構。另外，植被結構應采用喬灌草結合的模式進行，考慮到實際水分、肥力等條件，建議初期可采用草地模式或灌草模式，后期逐步栽植喬木，以構建喬灌草復合結構，提高系統的穩定性。

該研究中所選草本植物種類相對較少，后期應加大植物篩選和管護條件設定，從而為礦山植被恢復提供更科學的借鑒與指導。

4 結語

礦山生態恢復作為山水林田湖草的一部分，應因地制宜，以恢復生態學、循環經濟理論作為指導，針對礦業廢棄地的最終治理目標，充分考慮土壤、植物種類、植被結構等，利用多種治理方法，使恢復后的植被結構合理、功能完善，避免出現植被退化現象。