錫林浩特露天煤礦排土場不同恢復(fù)措施植被群落特征分析

摘要：有效的排土場植被重建會(huì)有利于礦區(qū)及周邊生態(tài)功能的恢復(fù)，不同措施植被恢復(fù)效果不同。以錫林郭勒盟勝利煤田西二號(hào)露天煤礦外排土場為研究對(duì)象，于2007年開始進(jìn)行修復(fù)工作，本研究對(duì)排土場恢復(fù)第13年3種不同恢復(fù)措施下的植物群落進(jìn)行調(diào)查。其中，3種不同措施分別為生物笆覆蓋措施（簡稱SW）、沙障覆蓋措施（簡稱SZ）和人工條播措施（簡稱RT）。不同措施坡面同時(shí)分為坡上（PS）、坡中（PZ）、坡下（PX）和平臺(tái)（PT）4個(gè)高度。結(jié)果表明：（1）覆蓋措施恢復(fù)效果明顯，物種多樣性顯著高于RT措施，其中SW措施效果較好。（2）同一措施下各高度中，PT恢復(fù)效果最好，坡度對(duì)于植物生長存在一定影響。（3）一年生草本植物蕓薹（Brassica rapa var. oleifera），多年生草本植物披堿草（Elymus dahuricus），灌木植物小葉錦雞兒（Caragana microphylla）、檸條錦雞兒（C. korshinskii）對(duì)于勝利煤田礦區(qū)排土場生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性較好。

關(guān)鍵詞：錫林郭勒盟；露天煤礦；排土場；生物笆措施；沙障措施

中圖分類號(hào)：S812.5""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""" 文章編號(hào)：1007-0435（2024）07-2214-11

doi：10.11733/j.issn.1007-0435.2024.07.022

引用格式：

趙偉璇， 王彤彤， 沈浩偉，等.錫林浩特露天煤礦排土場不同恢復(fù)措施植被群落特征分析［J］.草地學(xué)報(bào)，2024，32（7）：2214-2224

ZHAO Wei-xuan， WANG Tong-tong， SHEN Hao-wei，et al.Analysis of Vegetation Community Characteristics under Different Restoration Measures in Xilinhot Open-pit Coal Mine Dump［J］.Acta Agrestia Sinica，2024，32（7）：2214-2224

收稿日期：2023-12-27；修回日期：2024-02-01

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古典型礦區(qū)土壤和植被修復(fù)重建及保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究（2020ZD0020-3）資助

作者簡介：

趙偉璇（1998-），男，漢族，內(nèi)蒙古包頭人，碩士研究生，主要從事礦區(qū)排土場生態(tài)修復(fù)研究，E-mail：zwx980804@163.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：wangmj_0540@163.com

Analysis of Vegetation Community Characteristics under Different Restoration

Measures in Xilinhot Open-pit Coal Mine Dump

ZHAO Wei-xuan， WANG Tong-tong， SHEN Hao-wei， LI Yue， GAO Tian， WANG Ming-jiu*

（College of Grassland and Resources and Environment/Key Laboratory of Grassland Resources of Ministry of Education，

Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot， Inner Mongolia 010018，China）

Abstract：Effective vegetation restoration in the soil stacking area will contribute to the restoration of ecological functions in the mining area and its surrounding areas. Different restoration measures have different effects on vegetation restoration. Different restoration measures provide different environments for vegetation restoration，resulting in differences in vegetation community succession. Taking the soil stacking area of the West No. 2 open-pit coal mine in Shengli Coalfield，Xilinguole League as the research object，restoration work was conducted in 2007. This study investigated the plant communities under three different restoration measures in the 13th year of restoration. The three different restoration measures were respectively the straw coverage measure （SW），the sand barrier coverage measure （SZ），and the manual strip sowing measure （RT）. The slopes under different measures were divided into four heights：upper slope （PS），middle slope （PZ），lower slope （PX），and platform （PT）. The results showed that （1） the restoration effect of the coverage measures was obvious，and species diversity was significantly higher than the RT measure，with the SW measure having better effect. （2） As for the height under the same restoration measure，the PT had the best restoration effect，and slope gradient had a certain impact on plant growth. （3） The annual herb Brassica rapa var. oleifera，the perennial herb Elymus dahuricus，and the shrubs Caragana microphylla and C. korshinskii had good adaptability to the ecological environment of the soil stacking area in Shengli Coalfield.

Key words：Xilingol league;Open-pit coal mine;Soil dumping site;Biological fence measures;Sand barrier measures

錫林浩特露天煤礦是中國重要的煤炭資源開采基地之一，其煤炭產(chǎn)量居內(nèi)蒙古自治區(qū)第二位［1］。然而，煤礦開采過程中排出的土石方大量堆放在場地上，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化，威脅到周邊自然生態(tài)系統(tǒng)和人類健康［2-4］。在錫林郭勒地區(qū)，現(xiàn)代化露天煤礦的大規(guī)模開采已經(jīng)引發(fā)了生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性問題［5］，導(dǎo)致礦區(qū)排土場及其周邊地區(qū)的草地大規(guī)模退化，植被覆蓋度急劇下降，土壤養(yǎng)分貧瘠，保水性差［6］。這種生態(tài)破壞對(duì)于區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了重要的威脅，因此迫切需要采取措施加速排土場的生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程。

排土場的不同恢復(fù)措施對(duì)植被群落的恢復(fù)和發(fā)展具有不同的影響［7］，而植被群落的恢復(fù)對(duì)于排土場生態(tài)環(huán)境的修復(fù)至關(guān)重要［8］。植被重建是進(jìn)行排土場生態(tài)改善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)［9］，排土場的土壤通常是礦區(qū)中最早挖掘出來的，經(jīng)過長期堆積會(huì)變得比較堅(jiān)硬，并且本身的養(yǎng)分含量非常低［10］。于爽等［11］在高寒露天煤礦排土場植被恢復(fù)研究中提到礦植被恢復(fù)和群落重建是礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著修復(fù)年限的增加，排土場生物量和群落多樣性均顯著增加。尤云楠等［12］同樣在露天礦復(fù)墾土壤微生物固碳潛力的研究中發(fā)現(xiàn)，排土場植被種類越多，土壤有機(jī)質(zhì)等含量均得到顯著提升。而煤炭資源開采對(duì)植被生長環(huán)境的破壞，導(dǎo)致植被群落的破壞和生態(tài)系統(tǒng)的失衡［13-14］。范冰艷等［15］在礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)的研究中提到，排土場土壤有效性差，植物無法進(jìn)行較好的定植，生態(tài)恢復(fù)困難。因此，礦區(qū)排土場植被的恢復(fù)已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境恢復(fù)領(lǐng)域中備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。在這一背景下，實(shí)施合理的植被配置被認(rèn)為是最為有效的手段之一［16］。通過科學(xué)規(guī)劃和管理植被，可以最大程度地促進(jìn)排土場生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，達(dá)到生態(tài)平衡的目標(biāo)。楊卓等［10，17］在立地條件對(duì)露天礦排土場植被重建影響的研究中認(rèn)為禾本科、豆科植物是較為理想的先鋒植物，兩種植物具有良好的抗逆性，能夠短時(shí)間形成較為密集的根系，為灌木半灌木植物提供適宜的水熱條件和土壤環(huán)境。Lesica等［18］在生態(tài)遺傳學(xué)與植被恢復(fù)的研究中同樣證明了合適的植被配置是進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)的重點(diǎn)。

本次試驗(yàn)以錫林浩特露天煤礦排土場為調(diào)查對(duì)象，在前人［19］的研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)開展不同坡向植被重建及恢復(fù)的調(diào)查，主要探究不同恢復(fù)措施下植被群落特征，擬回答以下問題：（1）經(jīng)多年恢復(fù)后，不同措施下植被群落是否存在差異？（2）覆蓋措施是否在植被群落演變過程中起到作用？（3）同一措施不同高度恢復(fù)效果是否存在差異？本研究旨在通過不同措施下植被群落的特征，為煤炭資源開采后的場地恢復(fù)提供參考依據(jù)，為植被群落的恢復(fù)和保護(hù)提供參考和建議。

1" 材料與方法

1.1" 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特市勝利煤田西二號(hào)露天煤礦排土場，43°57′N～44°00′N，115°54′E～115°58′E。屬于溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，夏季溫?zé)嵘儆辏竞涠嘌瑑鼋Y(jié)期較長［20］。礦區(qū)年平均氣溫1.7℃，最熱為7月，月平均氣溫為20.8℃，最冷為1月，月平均氣溫為19.8℃，年平均降水量為287.2 mm，年蒸發(fā)量1 759 mm，降水主要集中在6—8月份［21］，屬于典型草原區(qū)［22］。

1.2" 研究方法

1.2.1" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)區(qū)的選取" 試驗(yàn)區(qū)選取南排土場，坡長28～30 m，坡度30°。于2007年采用3種措施進(jìn)行修復(fù)，措施實(shí)施前該坡面為未進(jìn)行人工干預(yù)的裸露坡面。每種措施試驗(yàn)小區(qū)重復(fù)3次，共9個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)寬約15 m，3種恢復(fù)措施小區(qū)隨機(jī)分布，由西向東約150 m；每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)分為坡上（PS）、坡中（PZ）、坡下（PX）、平臺(tái)（PT）4個(gè)高度，每個(gè)高度小區(qū)面積約為150 m2（10 m×15 m），各高度設(shè)置3個(gè)樣點(diǎn)。樣地建立后均進(jìn)行自然狀態(tài)下恢復(fù)，不采取人工干預(yù)措施。同時(shí)選取礦區(qū)周邊未被破壞的草場作為背景對(duì)照參考。

采用的3種不同措施分別為：生物笆覆蓋措施（簡稱SW）：生物笆是由檸條、沙棘、沙柳等植物的枝莖作為生物材料編織成20 cm×20 cm的網(wǎng)格狀籬笆，每一片生物笆規(guī)格為5 m×5 m，平鋪到排土場邊坡上，由樁固定；沙障覆蓋措施（簡稱SZ）：沙障是由沙柳枝條插入土壤，入土深度20 cm，以菱形形狀垂直插入排土場邊坡；人工條播措施（簡稱RT）：僅將混合好的種子人工條播，行距50 cm。

在進(jìn)行植被重建前，對(duì)排土場進(jìn)行平整處理［23］，根據(jù)黑岱溝、安太堡等大型露天煤礦修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，采用灌草結(jié)合的配置方式，選取耐旱耐貧瘠植物，根據(jù)播種總量及播種面積，按面積折算，把多年生草本，一、二年生草本和灌木半灌木種子按5∶2∶3的比例混合，進(jìn)行人工條播種植，播量為20 kg·m-2，覆土1～2 cm（表1）。

1.2.2" 研究內(nèi)容與方法" 本研究在2020年8月對(duì)人工植被重建后自然演替13年后的排土場繼續(xù)進(jìn)行植被群落特征的研究，于8月中旬進(jìn)行取樣。對(duì)每個(gè)小區(qū)采用樣方法進(jìn)行調(diào)查，樣方大小為1 m×1 m，在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)取樣，每個(gè)小區(qū)設(shè)置3個(gè)樣點(diǎn)。主要調(diào)查內(nèi)容為喬灌草的物種名、植物的自然高度、密度、分蓋度、樣方總蓋度以及喬灌草的干重、鮮重。本試驗(yàn)中，人工種植植物種歸為本土人工種植植物，未在排土場區(qū)域種植的物種均歸為外來入侵植物。

1.3" 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算

1.3.1" 重要值計(jì)算" 重要值用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

重要值=相對(duì)多度+相對(duì)頻度+相對(duì)高度+相對(duì)蓋度4

其中：

相對(duì)多度=某一種的個(gè)體數(shù)樣方內(nèi)所有種的個(gè)體數(shù)之和×100%

相對(duì)頻度=某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)樣方總數(shù)×100%

相對(duì)蓋度=某一種的蓋度之和樣方內(nèi)總的蓋度之和×100%

相對(duì)高度=某一種的平均高度樣方內(nèi)所有種的平均高度×100%

1.3.2" 物種多樣性的計(jì)算" 物種多樣性中α多樣性代表一個(gè)群落或一種條件下種的多樣性［24］，研究選取α多樣性進(jìn)行分析。α指數(shù)可分為物種豐富度指數(shù)（Species richness index）、物種均勻度指數(shù)（species evenness index）、物種相對(duì)多度分布（Species abundance distribution）［25-26］。本試驗(yàn)所測指標(biāo)為Margalef豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Simpson多樣性指數(shù)。

Margalef豐富度指數(shù)（DMG）：

D=S-1/lnN

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）：

H=-∑si=1Pi×lnPi

Pielou均勻度指數(shù)（E）：

E=H/lnS

Simpson優(yōu)勢度指數(shù)（C）：

C=∑Si=1Ni（Ni-1）/NN-1

式中，Pi為頻度，Pi=Ni/N，S為類群數(shù)目，Ni為第i個(gè)類群的個(gè)體數(shù)，N是所有類群的總個(gè)體數(shù)，i為個(gè)體數(shù)，i=1，2，3…m。

1.3.3" 統(tǒng)計(jì)方法" 植物群落組成、優(yōu)勢度統(tǒng)計(jì)分析利用Excel 2016和R 4.2.0完成；不同坡向植物群落地上生物量和群落多樣性顯著性分析采用單因素方差分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 植物群落特征分析

2.1.1" 不同措施植被組成分析" 3種不同措施下的排土場坡面經(jīng)植被自然演替13年后，共出現(xiàn)46種植物，分屬14科36屬。其中，禾本科植被種類最多共有12種，豆科植物有11種，菊科植物有7種，藜科植物有4種，唇形科植物有2種，十字花科植物有2種；蓼科植物、麻黃科植物、馬齒莧科植物、牻牛兒苗科植物、莧科植物、旋花科植物、榆科植物、鳶尾科植物較少，均僅有1種。其中以SW措施效果最好，植被組成最豐富，共38種。SZ措施和人工條播措施植被種類較少，共29種。

2.1.2" 不同措施群落生活型分析" 3種不同措施植被生活型組成一致，均以草本植物為主，其中以多年生草本為主，喬木所占比例較小。3種不同措施中，SW措施多年生草本植物數(shù)量所占比例較大，SZ措施灌木半灌木數(shù)量所占比例較大，而RT措施一、二年生草本所占比例較大。其中，僅有SW措施中出現(xiàn)喬木，其他兩個(gè)措施中均未出現(xiàn)。

2.1.3" 不同植被來源群落生活型分析" 不同植被來源群落生活型分析結(jié)果顯示，本土人工種植植物主要以多年生草本植物占主導(dǎo)地位，約占總體的50.00%。入侵植物主要以一、二年生草本植物為主，約占總體的51.52%（表2）。

2.1.4" 礦區(qū)周邊植被組成及生活型分析" 礦區(qū)周邊植物種類共35種，同比往年降低。礦區(qū)周邊未破壞草場植被組成分屬12科29屬。其中，禾本科植物和豆科植物最多，各有7種，藜科植物有6種，百合科植物有5種，菊科植物有3種；車前科植物、麻黃科植物、薔薇科植物、莎草科植物、旋花科植物、鳶尾科植物、蕓香科植物較少，僅有1種。

2.2" 植物重要值分析

2.2.1" 不同措施植物重要值分析" 3種不同措施中，不同措施下植物重要值不同。其中SZ措施各類植物重要值所占比重最低。SZ措施中一、二年生草本植物所占比例較大，多年生草本植物所占比例較小，豆科植物小葉錦雞兒所占比例較大。RT措施中以禾本科植物、菊科植物、豆科植物以及十字花科植物占主要地位，分別占總重要值的13.03%，15.04%和21.22%。SW措施中禾本科植物、豆科植物和十字花科植物占主要地位，分別占重要值的14.61%，12.34%和 23.23%。其中以禾本科植物披堿草以及豆科植物黃花苜蓿等多年生草本植物、灌木半灌木所占比例較大，狗尾草等一、二年生先鋒植物所占比例逐漸減少。

2.2.2" 不同植被來源植物重要值分析" 其中本土人工種植一、二年生草本植物僅有蕓薹出現(xiàn)逐年更替的現(xiàn)象，一、二年生侵入植物以莧菜、狗尾草、豬毛菜等雜草占主要地位。本土人工種植多年生植物以披堿草、黃花苜蓿占主要地位，多年生侵入植物以羊草占主要地位。本土人工種植灌木半灌木植物主要以小葉錦雞兒、檸條錦雞兒占主要地位（表3，表4）。

2.3" 植物群落生物量分析

2.3.1" 不同措施植物群落生物量分析

如圖2所示，不同措施之間，SW措施下的PZ高度顯著高于其他兩種措施（Plt;0.05）。相同措施中，SW措施下PX高度群落生物量最大，4個(gè)不同高度地上生物量不存在顯著性差異；RT措施下PX高度群落地上生物量最大，PZ高度下地上生物量顯著低于PX和PT（Plt;0.05）；SZ措施下PS水平地上生物量最大，顯著高于PZ和PT（Plt;0.05）。

2.3.2" 不同植被來源群落生物量分析" 如圖3所示，3種不同措施之間，不同來源植被地上生物量均存在顯著性差異（Plt;0.05），SW措施顯著高于其他兩個(gè)恢復(fù)措施；SW措施外來入侵植物地上生物量同樣顯著高于其他兩種措施（Plt;0.05）。同一措施中，本土入侵植物地上生物量顯著高于外來入侵植物（Plt;0.05）。

2.4" 植物群落多樣性分析

2.4.1" 不同措施下各高度植物群落多樣性" 如圖4所示，不同措施之間，RT措施各高度下的植物群落多樣性均不如其他兩種覆蓋措施；SW措施下PZ高度恢復(fù)較差，物種多樣性顯著低于SZ措施（Plt;0.05）。同一措施中，SW措施中的PT高度物種豐富度最高，植物分布較為均勻，較其他3個(gè)水平恢復(fù)效果好；其Shannon指數(shù)與Margalef指數(shù)顯著高于PZ（Plt;0.05），說明PT高度物種豐富度較高。SZ措施中，PZ高度Pielou指數(shù)顯著高于PT高度（Plt;0.05），而Margalef指數(shù)顯著低于PT高度（Plt;0.05），說明PT高度物種豐富度顯著高于PZ。由各項(xiàng)指標(biāo)可以看出，RT措施PS高度下植物豐富度較高，植物分布比較均勻，PX高度優(yōu)勢植物生態(tài)功能突出，物種豐富度顯著高于PZ高度（Plt;0.05），物種數(shù)為4個(gè)不同高度中最多。

2.4.2" 不同植被來源植物群落多樣性" 如圖5所示，不同措施之間，SW措施本土人工種植植物物種多樣性顯著低于其他兩種措施（Plt;0.05），外來入侵植物物種多樣性較其他兩種措施好。同一措施中，SW措施外來入侵植物的物種多樣性指數(shù)顯著高于本土人工種植植物（Plt;0.05），外來入侵植物群落物種較為豐富，個(gè)體密度較大，分布較為均勻；本土人工種植植物優(yōu)勢種生態(tài)功能突出，分布較為集中。SZ措施和RT措施下，物種多樣性指數(shù)均不存在顯著性差異；本土人工種植植物和入侵植物分布較為均勻，優(yōu)勢植物生態(tài)功能不突出。

2.4.3" 礦區(qū)周邊植物群落多樣性" 礦區(qū)周邊草場植物群落物種多樣性指數(shù)均優(yōu)于礦區(qū)排土場不同措施。說明礦區(qū)周邊草場物種豐富度較高，植物分布比較均勻，物種密度較大，物種多樣性高。

2.5" 不同措施各高度植物群落物種數(shù)與地上生物量關(guān)系

PS高度中，SZ措施與RT措施地上生物量對(duì)于植物群落內(nèi)物種數(shù)的響應(yīng)趨勢均呈顯著負(fù)線性關(guān)系（Plt;0.05，圖6a）；在PZ水平和PX水平下，各措施物種數(shù)與地上生物量呈無顯著關(guān)系，但逐漸由負(fù)線性相關(guān)轉(zhuǎn)向正線性相關(guān)（圖6b，圖6c）；而在PT高度中，物種數(shù)與地上生物量呈正線性關(guān)系（Plt;0.05，圖6d），其中SZ措施呈極顯著正線性關(guān)系（Plt;0.01），說明在PT高度下，群落內(nèi)地上生物量隨著物種數(shù)增加而增大（圖6）。

3" 討論

不同措施下的各物種的群落結(jié)構(gòu)特征以及群落物種多樣性均有很大改觀，說明隨著恢復(fù)年限的增加，排土場的生態(tài)環(huán)境以及植被群落均得到了較好的恢復(fù)，排土場生態(tài)環(huán)境恢復(fù)到原始狀態(tài)只是時(shí)間問題［27］。但目前大多數(shù)煤礦排土場的恢復(fù)措施主要集中在植被恢復(fù)上，缺乏對(duì)其他生態(tài)環(huán)境因素的重視，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的多樣性受到了限制［28］。對(duì)于礦區(qū)生態(tài)修復(fù)應(yīng)當(dāng)通過多樣化的恢復(fù)措施，包括植被恢復(fù)、土壤修復(fù)、水體恢復(fù)等方面的綜合措施，提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的全面修復(fù)。

3.1" 植被群落組成

以3種不同恢復(fù)措施進(jìn)行恢復(fù)的排土場坡面經(jīng)過13年的自然恢復(fù)，共出現(xiàn)79種植物，分屬22科58屬。其中，SW措施中出現(xiàn)38種植物，SZ措施中出現(xiàn)29種植物，RT措施中出現(xiàn)29種植物。SW措施植物種數(shù)量明顯比其他兩種恢復(fù)措施多，主要是由于生物笆自身由柳條編織成，既有助于土壤有機(jī)質(zhì)的增加，又有利于土壤水分的保持，為植被生長提供了更為良好的生長條件［29］。不同措施植物群落組成均以禾本科、豆科、菊科植物為主，小葉錦雞兒、檸條錦雞兒等灌木半灌木植物相比2018年有所增加，與李晴［30］對(duì)霍林河露天礦區(qū)植被類型分析得出的結(jié)論相似，說明植物演替朝著正向進(jìn)行。在本研究中，植物種類較齊雪等［19］在2018年對(duì)排土場植物群落的研究中顯著增加，先鋒植物數(shù)量逐漸減少，與其得到的排土場植被恢復(fù)需要較長時(shí)間，人工措施可以縮短這個(gè)時(shí)間的結(jié)論相符。同時(shí)，在研究中發(fā)現(xiàn)，排土場各個(gè)措施均出現(xiàn)大量的十字花科植物蕓薹。蕓薹作為一年生草本植物，對(duì)于溫度的要求比較敏感［31］，且適合生長在疏松的土壤中，蕓薹的大量出現(xiàn)說明經(jīng)過多年的自然恢復(fù)，土壤條件得到了較好的改善，蕓薹自身能夠很好的進(jìn)行逐年繁殖。因此選擇合適的植被配置以及合理的人工恢復(fù)措施可以有效的改善原有的土壤條件［32］，為植被演替提供良好的基礎(chǔ)［33］。

試驗(yàn)中SW措施和SZ措施植物生活型組成均以多年生草本植物為主，多年生草本植物逐漸取代一、二年生草本植物的位置，特殊的水熱條件使得灌木半灌木數(shù)量也逐漸增多，喬木較少，能夠穩(wěn)定生長的物種較多。與許木桑等［34］基于高光譜遙感的排土場植被覆蓋與植物多樣性分析的研究中植物生活型以多年生草本植物為主的結(jié)論相類似。植被在恢復(fù)過程中不斷適應(yīng)土壤環(huán)境，在此過程中植物群落會(huì)不停更替［35］，多年生草本植物大量且穩(wěn)定的定植，說明經(jīng)覆蓋措施干預(yù)后，加快了排土場群落正向演替，覆蓋措施更有利于植被的定植與穩(wěn)定生長，表明經(jīng)人工覆蓋措施干預(yù)的排土場坡面植物群落越來越趨向于穩(wěn)定，其生態(tài)環(huán)境更適合物種的長期生存［36］。覆蓋措施中多年生草本植物比例的增加，主要是因?yàn)槠渥陨淼奶匦裕軌驗(yàn)橹脖欢ㄖ蔡峁┝己玫纳L條件。RT措施一、二年生草本植物所占比例較其他兩種覆蓋措施更大，灌木半灌木所占比例較小，但RT措施同樣以多年生草本植物占主導(dǎo)地位。表明RT措施植物群落演替向正向進(jìn)行，但演替相對(duì)較為緩慢。

3.2" 植物群落生物量

根據(jù)不同措施各高度下植物群落生物量的分析，SW措施中植物群落地上生物量明顯高于其他兩種措施，其中PT高度的地上生物量最高，主要是由于該高度下植物生長環(huán)境較為穩(wěn)定，相對(duì)于其他高度不容易出現(xiàn)水土流失等問題，水分保存較為完好，植株較為高大。SZ措施和RT措施下，PZ高度的地上生物量顯著低于其他高度（P＜0.05），可能是由于坡面水土流失較為嚴(yán)重，植物根系所能吸收的養(yǎng)分有限。SW措施與SZ措施恢復(fù)效果比RT措施更好，能夠促進(jìn)地上生物量的增加，有利于為群落演替積累良好的水熱條件［37］。覆蓋措施中出現(xiàn)植株較為高大的灌木及半灌木，說明覆蓋措施更有利于灌木半灌木的生長，其土壤環(huán)境更適宜植物扎根。

3種措施中，本土人工種植植物地上生物量均大于外來入侵植物，主要由于人工種植植物的優(yōu)勢種為小葉錦雞兒、檸條錦雞兒等灌木、半灌木，植株比較高大，故群落生物量較大。灌木、半灌木植物根系較為發(fā)達(dá)［38］，對(duì)于坡面的適應(yīng)性更好，能夠更好的適應(yīng)礦區(qū)排土場的環(huán)境。礦區(qū)周邊主要以多年生草本植物為主，灌木半灌木較少，因此生物量較低。

3.3" 植物群落生物多樣性

對(duì)于植物群落生物多樣性的分析，措施不同，物種多樣性也不同［39］。不同措施之間，SW覆蓋措施物種多樣性顯著優(yōu)于RT措施，覆蓋措施在一定程度上改善了植被生長環(huán)境，更利于植被的定植和生長，與劉祥宏等［40］研究結(jié)果一致。同一措施下對(duì)比結(jié)果顯示，不同措施中均以PZ高度的植物群落多樣性最差，PS高度同樣優(yōu)于PZ水平，可能是PS水平更接近頂部平面，土壤較為夯實(shí)，水分不易散失；而PZ水平下水土流失較為嚴(yán)重，土壤礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分流失，但對(duì)于小葉錦雞兒等根系較為發(fā)達(dá)的灌木植物影響較小［41］，所以造成坡面物種豐富度較小，而平臺(tái)物種豐富度較大的現(xiàn)象。

在不同植被來源物種多樣性的研究中，SW措施下外來入侵植物群落植物多樣性較大，物種較為豐富，但分布不均勻，出現(xiàn)少部分成群生長的現(xiàn)象，外來入侵植物以一、二年生雜草占主要地位，這些植物對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)性較好，由柳條編織的生物笆措施不僅能夠較好的保持水分，促進(jìn)植物生長，同時(shí)為植物提供了較為良好的生存條件，有利于外來入侵物種的定植，因此SW措施下物種豐富度較高。SZ措施和RT措施下入侵植物與本土人工種植植物分布較為均勻；RT措施總體上物種多樣性不如覆蓋措施。表明覆蓋措施對(duì)于植被群落的演替效果更為明顯，其中SW措施效果較SZ措施好。

3.4" 不同恢復(fù)措施植被物種數(shù)與地上生物量關(guān)系

物種多樣性是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)最基本的特征，而生物量是衡量生產(chǎn)力的基本指標(biāo)［42-43］，陳彭禎霓等［44］在川西貢嘎山海螺溝冰川退縮區(qū)對(duì)植被物種多樣性和地上生物量的研究中提出，不同演替階段物種組成差異大，群落生物量與物種多樣性之間存在正線性相關(guān)。本研究中，不同措施下PT高度內(nèi)物種數(shù)與地上生物量呈正線性相關(guān)，與牛鈺杰等［45］研究結(jié)論一致。坡面植物群落豐富度較低，植被較為單一，隨著坡面的下降，物種數(shù)與地上生物量之間的線性關(guān)系逐步向正相關(guān)轉(zhuǎn)變。坡面植物生境及演替階段的不同，對(duì)于物種多樣性的影響較為明顯，PT高度群落演替較快，因此PT高度下物種數(shù)與地上生物量之間呈現(xiàn)正線性關(guān)系，與陳彭禎霓等［44］得出結(jié)論一致。

4" 結(jié)論

人工覆蓋恢復(fù)措施下經(jīng)多年修復(fù)后的露天煤礦排土場坡面植物群落多樣性均有一定程度的變化，其中生物笆措施下植物演替度較高，植被蓋度較大，恢復(fù)效果較好，沙障措施次之，但排土場整體植被群落仍處于演替初級(jí)階段。生物笆措施為植被的生長和發(fā)育提供了良好的生長環(huán)境，有利于植被的定植。不同措施中坡度不同對(duì)植物生長存在一定的影響，平臺(tái)中物種數(shù)與地上生物量呈正線性相關(guān)，最有利于植被的定植。在勝利煤田排土場地區(qū)，一年生草本植物蕓薹，多年生草本植物披堿草，灌木植物小葉錦雞兒、檸條錦雞兒對(duì)于礦區(qū)排土場生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性較好，能夠更快的定植。

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