銅礦區廢棄地生態修復適生樹種篩選

中圖分類號 X171.4 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731（2025）16-0040-04

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.16.010

AbstractTo screen plant materials suitable for bioremediation，this experiment，based on the site characteristics and pollutiondegreeof heavy metalcontaminated soil inthederelictcopper miningland，thesurvivalrates of 21plant species including Photinia × fraseri and Nandina domestica from 2021 to 2023 were studied through field experiments. The results showed that in July 2O22，there were 14 types of plants with a survival rate of over 70% ，including Photinia × fraseri，Nandina domestica，andLigustrum lucidum.InJuly 2O23，there were three types of plants with asurvivalrate of over 70% ，namely Ginkgo biloba，Ligustrum lucidum，and Lagerstroemia indica，with survival rates of 98.00% ， 87.78% ，and 100.00% respectively. The survival rate of Ligustrum lucidum in December 2O21 and July 2022 was relatively high，reaching 100.00% . OnJuly 20，2023，the survival rates of the tree species including Phylostachys edulis from high to low were as follows：Ginkgo biloba （ 98.00% ） gt; Ligustrum lucidum （ 87.78% ） gt; Celtis sinensis （ 60.00% ） gt; Camphora officinarum （# 56.00% ） gt; Phyllostachys edulis （6.67 % ）.The survival rates of small tree species from high to low were as follows： Lagerstroemia indica （10o.00%） gt; Prunus pseudocerasus （37.50%） gt; Acer palmatum （21.05 % ） gt; Litsea cubeba （10.32%） gt; Citrus medica （8.97 % ）. The survival rates of shrubs，vines and herbs （including Indocalamus tessellatus）from high to low were as follows： Indocalamus tessellatus （50.0%）gt; Sedum lineare （47.50%）gt; Loropetalum chinense var.rubrum （37.89% ）） gt; Jasminum mesnyi （22.67% ） gt; Nandina domestica （19.0o%） gt;Ligustrum japonicum‘Howardii’（11.67%） gt;Photinia ×fraseri （5.33% ）. In conclusion，Lagerstroemia indica， Ginkgo biloba，and Ligustrum lucidum can be used as tree afforestation species for ecological restoration incopper mining lands.This article provides technical support for the selection of tree species for the ecological restoration of abandoned mining lands.

Keywordsderelict copper mining lands; plant materials; ecological restoration; plant survival rate

礦山歷經多年的開采后，會形成礦山廢棄地。礦山廢棄地可能對原有的生態系統產生破壞，會導致土壤有機質及氮、磷、鉀含量較低，重金屬銅、鎘、鉛濃度較高，從而形成不良的生境條件l。這不僅影響植物的各種代謝途徑，也抑制植物對營養的吸收及根系生長，一定程度上影響了城市環境質量。當前，在重金屬污染立地上采用的是普通園林綠化技術，其植物成活率低、成本高，且生態恢復效率低、綠化效果有待提升。

近年來，關于礦區及污染土壤修復的各類修復技術展現出各自的優勢與不足。工程修復技術能有效修復土壤，但其成本較高，易對表土層結構產生嚴重破壞；物理化學修復技術的土壤修復效果較穩定，但某些操作較復雜，能源、資金損耗較多，易造成二次污染；微生物修復技術能有效去除土壤中的重金屬，但其修復周期較長、效率低2。位振亞等3分析了稀土礦山廢棄地的形成原因，綜述了修復稀土礦山廢棄地的研究成果，并對其未來的生態修復研究提出了需加強關注等建議。梁文劍4以金屬廢棄礦山和稀土廢棄礦山為例，基于廢棄礦山對周圍環境的影響提出了修復和開發利用的措施。本試驗基于銅礦區廢棄地的重金屬污染土壤的立地特征及污染程度，利用田間試驗研究了紅葉石楠、南天竹等21種植物的成活率，為篩選出一批適用于典型重金屬污染土壤的高積累型植被恢復材料提供參考。

1材料與方法

1.1 研究區基本情況

研究區位于長江中下游平原與皖南山區的交接地帶，南北最長 56km ，東西最寬 103.9km ，總面積 3008km² ，屬北亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫暖濕潤，雨量豐沛，空氣濕度較大，年平均氣溫16.2°C ，降雨季節5一9月，無霜期較長[5]。該地自然資源較為豐富，以銅、硫、鐵、金、銀、煤、石灰石等礦產資源儲量尤為豐富。近年來，該地開采工業有所減少，但是遺留的污染問題有待解決。礦山廢棄地立地以砂石為主，缺乏足夠的氮、磷、鉀等無機物，土壤貧瘠、情較差，且部分存在重金屬銅、鎘和鉛等污染，對植物造成一定的毒害作用。試驗區域設置在銅礦渣堆集區 （30^°54^′48^′′N 117^°48^′57^′′E ），經檢測，礦渣銅、鎘、鉛含量分別為10049.35、0.97和26.77mg/kg

1.2試驗材料

于2021年2月—2023年9月在銅礦廢棄地中種植21種植物進行田間試驗。銀香購自江蘇邳州，其余苗木購自安徽蕪湖。女貞、杜鵑、紅葉石楠、金森女貞、野迎春、迎春、南天竹、箬竹、紅花木、常春藤均為裸根種植，其余植物帶土球移植，土球大小為地徑的6倍。21種試驗植物種類及特性見表1。

表121種試驗植物種類及特性

續表121種試驗植物種類及特性

1.3試驗設計

2021年2月20日，對銅礦廢棄地的試驗區域進行清理，整修道路。喬木種植穴 40cm×40cm×40cm ，間距 300cm ，灌木種植穴 30cm×30cm×30cm ，間距100cm_? 。3月30日完成種植，除女貞外，其余20種苗木根頸與地表齊平，種植土用原穴土回填。種植后澆足定根水，養護至6月30日。除對樹穴周圍 0.5m² 進行塊狀除草外，試驗過程中不再采取其他撫育措施。在2021年6月30日后，每年穴施4次 45% 復合肥，每次 10g/ 穴。

1.4試驗方法

于2021年10月、2022年8月、2023年8月調查存活植物種類。隨機取3個樣方，每個樣方面積為1m² 。每年7、12月調查苗木成活率，分別測定各種植物材料的成活數量，并以2021年7月植物成活數量為苗木成活數量的基準數據，成活率計算如式（1）。

成活率 （%）= （苗木成活數量/2021年苗木成活數量） ×100 （1）

2結果與分析

2.1不同調查時間21種植物的成活率

由表2可知，2022年7月成活率在 70% 以上的有14種植物，包括紅葉石楠、南天竹、女貞等，2023年7月成活率在 70% 以上的有銀杏、女貞和紫薇3種植物，成活率分別是 98.00%.87.78% 和100.00% 。2021年12月、2022年7月的女貞、紫薇、銀杏等8種植物成活率均為 100.00% ，在21種植物中成活率較高。

表2不同調查時間21種植物的成活率

2.2不同存活時間各類植物的成活率

調查發現，21種植物中常春藤適應性較差，僅存活3個月；杜鵑和迎春次之，存活15個月；紫藤存活19個月；其余植物均存活27個月。2023年7月20日，存活的喬木樹種有5種（包括毛竹），其成活率由高到低依次為銀杏（ 98.00% gt;女貞（ 87.78% gt;樸樹 （60.00%）gt; 香樟 （56.00%）gt; 毛竹（ 6.67% （圖1）。因此，可選擇銀杏、女貞作為銅礦區修復的主要喬木樹種。存活的小喬木樹種有5種，其成活率由高到低依次為紫薇（ 100.00% ）gt;櫻桃 （37.50% ）gt;雞爪槭（21.05%） gt;山雞椒（ 10.32% gt;香橡（ 8.97% （圖2）。存活的灌木、藤本和草本植物（包括箬竹）共11種，其成活率由高到低依次為箬竹 50.00% ）gt;佛甲草L 47.50% ）gt;紅花木 （37.89%） gt;野迎春 （22.67%） gt;南天竹（ 19.00% ）gt;金森女貞 （11.67%）gt; 紅葉石楠（5.33%）gt; 杜鵑、迎春、紫藤、常春藤（0）（圖3）。因此，可選擇紫薇、箬竹、櫻桃和紅花檐木作為灌木層的主要植物。

圖1不同存活時間的喬木成活率

圖2不同存活時間的小喬木成活率

圖3不同存活時間的灌木、藤本植物、草本植物成活率

3結論與討論

成活率能反映植物對銅礦渣重金屬的耐性。分析表明，造成21種植物成活率差異較大的主要原因可能是試驗地干旱，銅礦渣土少、石塊多，保水力較差7-8。調查發現，佛甲草成活率由2022年的100.0% 降至2023年的 47.5% ，可能是銅草花、刺蓼等生長旺盛，與佛甲草競爭養分。與工程修復技術、物理化學修復技術和微生物修復技術相比，本試驗使用的植物修復技術具有環保、綠色的優勢。根據GB/T15776—2023《造林技術規程》，生態脆弱系統造林成活率在 70% 以上為合格。2023年7月20日，存活的喬木樹種有5種（包括毛竹），其成活率由高到低依次為銀香（ 98.00% ）gt;女貞（ 87.78% ）gt;樸樹（ 60.00% ）gt;香樟（ 56.00% ）gt;毛竹0 6.67% ）。存活的小喬木樹種有5種，其成活率由高到低依次為紫薇（ 100.00% ）） gt; 櫻桃 37.50% ）gt;雞爪槭 （21.05%）gt; 山雞椒（ 10.32% ）gt;香橡（ 8.97% ）。本試驗結果表明，紫薇、銀杏、女貞可作為銅礦區生態修復的造林樹種。

參考文獻

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（責任編輯：吳思文）