崔崧， 霍宏，王承義*

(1.黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，哈爾濱150081；2.哈爾濱鐵路局農(nóng)林管理所，哈爾濱150001)

大興安嶺采金跡地植被恢復(fù)適應(yīng)性草本的選擇

崔崧1， 霍宏2，王承義1*

(1.黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，哈爾濱150081；2.哈爾濱鐵路局農(nóng)林管理所，哈爾濱150001)

采金跡地條件下正常越冬的草本有12種,分別是苜蓿、紫菀、白花三葉草、天人菊、射干、金雞菊、五彩石竹、肯塔基、黑心菊、北極光、紫羊茅和夜來香；北極光、肯塔基、紫羊茅等叢生狀苔草類及團(tuán)塊狀的白花三葉草，可以作為先鋒草本進(jìn)入恢復(fù)區(qū)域，也可以作為恢復(fù)過程中保水、固土、反射大氣輻射的適應(yīng)性草本進(jìn)行選擇；黑心菊越冬后可以保持良好的形態(tài)狀態(tài)，適宜作為景觀草本；植株高大的苜蓿和夜來香，可作為耐陰性樹種種植時(shí)的混交物種進(jìn)行選擇。

草本；植被恢復(fù)；采金跡地

草本植物作為金礦自然恢復(fù)過程中最早進(jìn)入的先鋒物種對于生態(tài)系統(tǒng)中土壤條件的形成具有至關(guān)重要的意義[1-2]，因此，對草本植物的選擇對于礦體植被的成功恢復(fù)至關(guān)重要[3-4]。我國目前可以在北方地區(qū)應(yīng)用的草本種類繁多，其性狀、生理生態(tài)學(xué)特征決定其應(yīng)用各不相同，因此，選取適應(yīng)性強(qiáng)、生長性狀好的可以自然越冬的適應(yīng)性草本，是進(jìn)行采礦跡地植被恢復(fù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。因此，本文選取東北地區(qū)常用的14種草本作為研究對象，對其適應(yīng)性、生長狀態(tài)進(jìn)行了研究，并對這些草本的用途進(jìn)行了研究。

1 研究方法及樣地概況

1.1 研究方法

選取北方地區(qū)常用的14種營造類草本植物,在大興安嶺加格達(dá)奇林業(yè)局古利庫經(jīng)營所選取金礦跡地作為實(shí)驗(yàn)地點(diǎn),在均一基質(zhì)條件處理下將14種草本植物的種子進(jìn)行播種種植,播種面積為5m×5m，植株個(gè)體生長過程中未采取任何松土、施肥、澆水等撫育措施，冬季未采取保護(hù)措施，自然條件下越冬。經(jīng)過跨越一個(gè)非生長季的自然生長,對試驗(yàn)地內(nèi)14種草本的存在、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、生長等特征進(jìn)行了調(diào)查，通過比較分析,對14種草本應(yīng)用進(jìn)行了篩選。

1.2 樣地概況

古利庫經(jīng)營所屬大興安嶺加格達(dá)奇林業(yè)局，位于黑龍江省西北部，大興安嶺南部，伊勒呼里山嶺東南坡，北臨松嶺林業(yè)局，南與內(nèi)蒙古大楊樹林業(yè)局接壤[5]。

該區(qū)域植被屬東西伯利亞植物區(qū)系，原始植被以興安落葉松為主要優(yōu)勢種，主要喬木植物種類有興安落葉松、樟子松、岳樺、白樺、蒙古櫟等。

氣候類型屬寒溫帶季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒漫長，夏季炎熱短暫，春季來的遲緩，秋季降溫迅速，最低溫度可達(dá)-48℃，年平均氣溫-3℃；每年的10月至次年的3月為全年降水最少的月份，占全年的10%左右；4～9月降水占全年的90%，年平均降水量為600mm左右，日均最大降水量為86mm；初霜期始于9月中旬，終霜至5月中旬，降雪可從10月上旬至翌年5月中旬，生長期90～100天。

金礦區(qū)域主要分布在古利庫河兩岸，該區(qū)域原始土壤類型為棕色針葉林土、棕色森林土、草甸沼澤土、腐殖質(zhì)沼澤土，現(xiàn)屬人為嚴(yán)重?cái)_動(dòng)后形成的尾礦土，成分以礫石為主，粒徑多集中于0.5～5.0cm范圍內(nèi)，細(xì)沙含量約占20%～30%，粉砂、粉土約占10%。礦區(qū)內(nèi)以侵蝕、剝蝕、堆積地形為主，水土流失十分嚴(yán)重[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 自然條件下越冬存活狀況

表1 自然條件下越冬存活狀況

進(jìn)行種植的14種草本中,生長良好并在野外條件下可以正常越冬的有12種,分別是苜蓿、紫菀、白花三葉草、天人菊、射干、金雞菊、五彩石竹、肯塔基、黑心菊、北極光、紫羊茅和夜來香，其余2種黑麥草、馬藺已死亡，無法正常越冬。黑麥草主要分布于暖溫帶區(qū)域，我國長江流域?yàn)橹饕N植區(qū)，因此，東北地區(qū)對其應(yīng)用按1年生草本應(yīng)用。馬藺死亡的原因可能土壤條件的不適應(yīng)，馬藺多生于荒地、山坡等鹽堿土壤，無法越冬的原因有待進(jìn)一步研究。

2.2 適應(yīng)性草本數(shù)量特征

表2 適應(yīng)性草本數(shù)量特征

通過表2我們可以看出，不同草本植物種類由于生物學(xué)特征不同，其數(shù)量學(xué)特征也不同。其中北極光、肯塔基、紫羊茅為叢生狀苔草類，白花三葉草成團(tuán)塊狀，其植物殘?bào)w可以對采礦跡地水土起到保護(hù)作用，作為先鋒草本進(jìn)入恢復(fù)區(qū)域；植株形態(tài)較好的是夜來香、天人菊和黑心菊，但夜來香和天人菊雖然可以自然越冬，但越冬后生長狀況不佳，因此可以選擇黑心菊作為景觀恢復(fù)物種；其余種類可以根據(jù)其生物學(xué)特性進(jìn)行利用。

2.3 適應(yīng)性草本結(jié)構(gòu)特征

2.3.1 適應(yīng)性草本蓋度

表3 適應(yīng)性草本蓋度特征

通過表3我們可以看出，適應(yīng)性草本中蓋度最大的是苔草類(肯塔基、紫羊茅和北極光)，白花三葉草蓋度可達(dá)90%，黑心菊蓋度可達(dá)85%，因此可以作為恢復(fù)過程中保水、固土、反射大氣輻射的適應(yīng)性草本首選。通過我們對采金跡地兩側(cè)植被進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)苔草是金礦河岸兩側(cè)的主要草本，占據(jù)了主要地位，其對金礦自然條件的適應(yīng)性強(qiáng)。

2.3.2 適應(yīng)性草本高度

通過圖1我們可以看出，適應(yīng)性草本中高度最大的是苜蓿和夜來香，最小的是白花三葉草，白花三葉草在生長過程中呈現(xiàn)團(tuán)塊狀分布。植株高大的草本可作為耐陰樹種(或幼年耐陰)的混交草本在造林時(shí)進(jìn)行種植，以在樹種的幼年時(shí)期提供一定的保護(hù)。

圖1 適應(yīng)性草本高度特征

3 結(jié)論

在野外條件下可以正常越冬的草本種類有12種,分別是苜蓿、紫菀、白花三葉草、天人菊、射干、金雞菊、五彩石竹、肯塔基、黑心菊、北極光、紫羊茅和夜來香，其余2種黑麥草、馬藺無法正常越冬；不同草本植物種類由于生物學(xué)特征不同，其數(shù)量學(xué)特征也不同，其中北極光、肯塔基、紫羊茅為叢生狀苔草類，

白花三葉草成團(tuán)塊狀,可以作為先鋒草本進(jìn)入恢復(fù)區(qū)域，這也符合苔草在金礦跡地的自然分布規(guī)律；蓋度最大的是苔草類和白花三葉草可以作為恢復(fù)過程中保水、固土、反射大氣輻射的適應(yīng)性草本進(jìn)行選擇；黑心菊越冬后可以保持良好的生長狀態(tài)，同時(shí)形態(tài)優(yōu)美，適宜作為景觀草本；適應(yīng)性草本中高度最大的是苜蓿和夜來香，可作為耐性樹種種植時(shí)的混交物種進(jìn)行選擇；在對不同草本在植被恢復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行選擇時(shí)，要充分考慮其生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特征，做到擇優(yōu)盡能。

[1]譚永紅,夏衛(wèi)生.礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)研究[J].湖南第一師范學(xué)報(bào),2007,7(1):170-173.

[2]孫永強(qiáng),李富平,崔少東.應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)治理礦區(qū)生態(tài)環(huán)境[J].礦業(yè)快報(bào),2006,3(3):39-42.

[3]溫仲明.植被恢復(fù)重建對環(huán)境影響的研究進(jìn)展[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,20(1):10-15.

[4]李凌宜,李卓,寧平.礦業(yè)廢棄地生態(tài)植被恢復(fù)的研究[J].礦業(yè)快報(bào),2006,8(8):25-28.

[5]崔崧,魏嵩,王承義.大興安嶺廢棄金礦樟子松人工林生長規(guī)律的研究[J].中國林副特產(chǎn),2012(6): 20-22.

[6]劉國華,舒洪嵐.礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)研究進(jìn)展[J].江西林業(yè)科技,2003,12(2):21-25.

Selection of Adaptive Herbs to Vegetation Recovery of Gold-mined Slash in Daxing’anling

Cui Song1，Huo Hong2，Wang Chengyi1*

(1.Heilongjiang Forestry Research Institute,Harbin 150081; 2.Agriculture and Forestry Management Agency of Harbin Railway Bureau,Harbin 150001)

Medicago sativa, Aster tataricus, Trifolium repens, Belamcanda chinensis, Coreopsis basalis, Dianthus barbatus, Poa pratensis, Rudbeckia hirta, Consolida ajacis,Festuca rubra, Telosma cordata, Gaillardia pulchella can servive cross non-growing season. The carex plantaginea and Trifolium repens can be chosen as pioneer species, also be water retention, soil fixing, radiation reflection species.Rudbeckia hirta can be chosen as landscape species. Medicago sativa and Telosma cordata can be planted as Shade-tolera-ted species.

Herbs;Vegetation Recovery;Gold-mined Slash

2015-01-30

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃課題(2011BAD08B02-03-03)

崔崧(1981-)，男，研究實(shí)習(xí)員，主要從事植物學(xué)研究，E-mail:liver4th@yahoo.com.cn；*通訊作者：王承義。

S718.57

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.02.003