段艷紅，薛茂盛，王長(zhǎng)青

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濟(jì)源市萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

段艷紅1，薛茂盛2，王長(zhǎng)青3

(1.新鄉(xiāng)學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.國(guó)有濟(jì)源市黃楝樹(shù)林場(chǎng)，河南 濟(jì)源 454650；3.河南省濟(jì)源市林業(yè)局，河南 濟(jì)源 454650)

以萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)技術(shù)為例，采用壘砌魚(yú)鱗坑的辦法種植一些抗硫化物污染的園林植物，以期快速達(dá)到綠化效果和生態(tài)恢復(fù)目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用魚(yú)鱗坑種植植物可以避免水土流失，經(jīng)過(guò)兩年的養(yǎng)護(hù)，植被覆蓋率已經(jīng)達(dá)到90%以上，修復(fù)了礦山開(kāi)采的傷疤，改善了萬(wàn)洋山的景觀，可對(duì)國(guó)內(nèi)外同類礦山生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)提供一定的借鑒作用。

萬(wàn)洋山；生態(tài)修復(fù)；魚(yú)鱗坑；耐旱植物；水土保持

萬(wàn)洋山位于河南省濟(jì)源市思禮鎮(zhèn)的北側(cè)，它所處的位置屬于太行山的余脈。多年來(lái)由于人們開(kāi)山墾石，留下許多處人工采石的礦坑，因此造成整個(gè)山體巖石裸露，土層十分瘠薄，植被極其稀疏，水土流失很嚴(yán)重，景觀不美麗的現(xiàn)象，這對(duì)自然環(huán)境造成了極大的影響。加之周邊有萬(wàn)洋冶煉廠和欣欣銅業(yè)等多家金屬冶煉企業(yè)，為了追求高利潤(rùn)而常年排放含硫化物和其他污染物的氣體，對(duì)植物生長(zhǎng)造成嚴(yán)重影響。如何改變這樣的狀況，提出了生態(tài)修復(fù)方案和對(duì)策。

1 萬(wàn)洋山自然條件和地質(zhì)地貌

濟(jì)源萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)工程區(qū)的面積大約有300畝左右，平均落差在100 m左右，坡度約為30度，在其周邊缺乏水源、土壤貧瘠，交通不通暢，這些條件給苗木栽培和種植帶來(lái)很大不便，施工難度也很大。如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？我們采取了用魚(yú)鱗坑雙苗栽植保持水土的生態(tài)恢復(fù)方法。進(jìn)行生態(tài)修復(fù)可以在春秋季節(jié)進(jìn)行，包括坡底、坡體和采石礦坑三部分的生態(tài)修復(fù)內(nèi)容。

2 萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施

2.1 綠化樹(shù)種選擇

根據(jù)萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)工程區(qū)的實(shí)際情況，按照適宜、適地和適樹(shù)的原則，選擇一些抗硫化物污染較強(qiáng)的樹(shù)種，主要有檜柏(Sabina chinensis)、臭椿(Ailanthus altissima (Mill.) Swingle in Journ.)、火炬樹(shù)(Rhus Typhina)、爬墻虎(boston ivy)、山葡萄(Vitis amurensis)等，在建好的魚(yú)鱗坑中種植這些樹(shù)種，以利于更快和更好的成活，加速生態(tài)恢復(fù)，保持水土，防止流失。

2.2 坡底較平坦區(qū)域綠化修復(fù)方案

進(jìn)行時(shí)態(tài)修復(fù)時(shí)主要采取機(jī)械挖坑和人工砌坑相互結(jié)合的方法，材料為石頭、水泥和砂漿，魚(yú)鱗坑的規(guī)格為直徑1.2 m左右的圓形坑，確?？觾?nèi)土層厚度達(dá)到80 cm左右，栽植的園林植物樹(shù)種以抗性強(qiáng)容易成活的檜柏和連翹為主，每個(gè)坑栽種規(guī)格為2 m左右的檜柏和連翹各一棵，也即一棵喬木和一棵灌木，這樣就可以迅速達(dá)到植樹(shù)造林和美化環(huán)境的綠化效果。

2.3 采石礦坑區(qū)域綠化修復(fù)方案

主要采取機(jī)械的方式平整土地，主要是對(duì)采礦坑周邊的地形和地貌進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，在靠近山體一側(cè)采取人工砌坑的方法壘出種植坑，材料為石頭、水泥和砂漿，規(guī)格為寬1 m，深60 cm，并填入種植客土50 cm左右，栽植爬墻虎和山葡萄等，形成遮蓋裸露巖石山體的綠化效果。其余地區(qū)采取人工砌坑的方法，材料為石頭、水泥和砂漿，坑規(guī)格為直徑1.2 m的圓形坑，確保坑內(nèi)土層厚度達(dá)到80 cm，栽植樹(shù)種以易成活和抗性較強(qiáng)的檜柏為主，樹(shù)的規(guī)格為高度2 m左右，這樣即可迅速成林達(dá)到造林綠化的效果。

2.4 坡體區(qū)域綠化修復(fù)方案

主要采用人工砌坑的方法，材料為石頭、水泥和砂漿，坑體為長(zhǎng)1.2 m，寬60 cm的魚(yú)鱗坑，確?？觾?nèi)土層厚度達(dá)到50 cm，采取用客土的方法人工運(yùn)土填坑，栽植樹(shù)種主要以臭椿和火炬樹(shù)為主，規(guī)格為1 a生裸根苗。栽植時(shí)底部鋪上一層地膜，埋土栽植，還要加入一些保水劑，澆水后及時(shí)覆蓋地膜，這被稱為是“鋪地蓋天”。此兩種樹(shù)種抗性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)，可迅速成林，起到水土保持、美化環(huán)境和凈化空氣的作用。在大片裸露巖石地，可采用人工風(fēng)炮鑿坑的方法，客土填坑，再栽植臭椿和火炬樹(shù)等樹(shù)種，以便達(dá)到迅速成林的效果。

3 栽后養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)措施

一般來(lái)講，園林植物都需要“三分種，七分養(yǎng)”，栽后養(yǎng)護(hù)管理是確保生態(tài)恢復(fù)工程質(zhì)量及綠化效果的關(guān)鍵, 從種植開(kāi)始起至少需要一年的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，以保證樹(shù)木在生長(zhǎng)期長(zhǎng)勢(shì)良好。

3.1 澆水灌溉

由于萬(wàn)洋山周邊水源地缺乏，存在嚴(yán)重的土地干旱貧瘠和無(wú)法澆水的問(wèn)題，為確保苗木成活，需建造灌溉用蓄水池5座，用水泵提灌的方法進(jìn)行澆水。由于栽植主要為裸根苗，栽植后除澆好保活水外，當(dāng)表層10 cm的土壤出現(xiàn)干旱時(shí)，也要及時(shí)進(jìn)行澆水，年澆水次數(shù)不少于6次，而且每一次都要求澆足和澆透，避免只澆表土的現(xiàn)象，澆后應(yīng)該及時(shí)覆土保墑，防止水分蒸發(fā)。

3.2 護(hù)林防火

在萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)工程初步完工后，必須封山育林，安排專人進(jìn)行日常管理和巡護(hù)，采取措施防止人為破壞和牲畜如牛、羊和豬等踐踏以及啃咬等，保護(hù)所栽培的園林植物，同時(shí)還應(yīng)該預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生，以免對(duì)環(huán)境造成不良的影響。

3.3 補(bǔ)植補(bǔ)造

緊緊抓住雨季造林的時(shí)間進(jìn)行造林；也可以在春秋季節(jié)對(duì)枯死和損壞的樹(shù)木如檜柏和連翹Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl等進(jìn)行適時(shí)和適當(dāng)?shù)难a(bǔ)植，以確保造林質(zhì)量和數(shù)量，滿足綠化和生態(tài)修復(fù)的需要，達(dá)到園林造景和美化的目的。

4 工程投資計(jì)算

1)合理計(jì)算整地壘坑的費(fèi)用。按每畝地壘坑45個(gè)，每個(gè)魚(yú)鱗坑的成本按50元，每畝地需投資2 250元。300畝地共需投資675 000元。

2)苗木栽植費(fèi)用。按每株苗成本5元，每畝地栽植90株計(jì)算，按補(bǔ)植補(bǔ)造50%計(jì)算，每畝地需投資700元。300畝地共需投資210 000元。

3)養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用。栽植當(dāng)年澆水6次，每畝地成本300元。300畝地共需投資90 000元。

4)合理計(jì)算出萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)總的費(fèi)用。綜合以上各項(xiàng)費(fèi)用，每畝地造林成本需投資3 250元。完成萬(wàn)洋山300畝地生態(tài)修復(fù)共需投資975 000元。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2014年1月19日，研究人員發(fā)現(xiàn)萬(wàn)洋山由于人為采礦到處都可以見(jiàn)到裸露的巖石，主要是堅(jiān)硬的石灰?guī)r(圖1)，在巖石上面不可能生長(zhǎng)植物，而巖石旁邊的土壤里長(zhǎng)著雜草和一些零零星星的野生落葉樹(shù)木清晰可見(jiàn)已經(jīng)枯黃，沒(méi)有什么觀賞價(jià)值和實(shí)用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此，水土流失嚴(yán)重，植物景觀也不美麗。用一個(gè)什么方法去改善這樣的狀況，可以考慮建大魚(yú)鱗坑雙苗種植來(lái)改善這樣的現(xiàn)狀，效果比小魚(yú)鱗坑更加明顯。

圖1 萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)前的原貌

2014年3月2日工作人員對(duì)萬(wàn)洋山進(jìn)行了生態(tài)修復(fù)，所采取的是壘魚(yú)鱗坑的方法(圖2和圖3)種植一些耐旱和抗污染的植物如檜柏和連翹等。另外，凡是有土的地方還會(huì)生長(zhǎng)著一些野生的杠柳Periploca sepium Bunge、構(gòu)樹(shù)Broussonetia papyrifera (Linn.) L'Hér. ex Vent、酸棗Ziziphus jujube Mill. var. spinosa (Bunge) Hu ex H、黃荊Vitex negundo Linn.、狗牙根Cynodondactylon(Linn.)Pers.、狗尾巴草Setairaviridis (L.)Beauv、牛筋草Eleusine indica (L.) Gaertn.、野艾蒿Artemisia lavandulaefolia DC、葎草Humulus scandens (Lour.) Merr.、馬唐Digitaria sanguinalis (L.) Scop.、刺莧Amaranthus spinosus L.、小薊Cirsium setosum (Willd.) MB.、大薊Cirsium japonicum DC、小飛蓬Conyza canadensis (L.) Cronq.、一年蓬Erigeron annuus(L.) Pers.(Aster an-nuus L.)、蒲公英Herba Taraxaci、車前Plantago asiatica、紫花地丁Viola yedoensis Makino、地錦Parthenocissus tricuspidata、地錦草Euphorbia humifusa Willd、蒺藜Tribulus terrestris L等，從而使得生態(tài)修復(fù)經(jīng)過(guò)兩年多的時(shí)間取得了一定的效果(圖4和圖5)。

圖2 萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)進(jìn)行中的情況

圖3 萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)進(jìn)行中堆砌的魚(yú)鱗坑的形狀

2015年5月21日，在萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)實(shí)施一年后，可以看到綠化效果明顯，除了在魚(yú)鱗坑中所種植的檜柏(喬木)和連翹(灌木)成活以外，在魚(yú)鱗坑旁邊有土的區(qū)域，長(zhǎng)出了杠柳、構(gòu)樹(shù)和酸棗等野生植物(圖4)。魚(yú)鱗坑的建立可以就地取材，可以達(dá)到涵養(yǎng)水土、防風(fēng)固沙，穩(wěn)定山體，美化環(huán)境的目的，而且綠花時(shí)效長(zhǎng)久。

圖4 萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)后綠化效果

2016年7月5日，進(jìn)一步看到了魚(yú)鱗坑雙植樹(shù)木的效果，萬(wàn)洋山復(fù)綠達(dá)到85%以上。魚(yú)鱗坑效果進(jìn)一步凸現(xiàn)(圖5)檜柏和連翹均已經(jīng)成活。野生的杠柳、酸棗和構(gòu)樹(shù)等也漸漸長(zhǎng)大。

圖5 現(xiàn)在萬(wàn)洋山生態(tài)修復(fù)的效果

6 結(jié)語(yǔ)

魚(yú)鱗坑整地是在地形破碎條件下進(jìn)行園林造林整地，保持水土的一個(gè)主要方式。采用魚(yú)鱗坑種植園林植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的方法，可以提高山坡生態(tài)修復(fù)的穩(wěn)定性，起到加固山體的效果。堆砌魚(yú)鱗坑種植一些抗逆性強(qiáng)的植物保護(hù)山體是生態(tài)修復(fù)的行之有效的方法，不僅成本低，而且見(jiàn)效快，保持期很長(zhǎng)，因此，值得在缺水條件下的干旱地區(qū)推廣，并且也會(huì)產(chǎn)生極高的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]謝春平，南程慧，陳云霞，等.《森林植物識(shí)別與鑒定》實(shí)踐教學(xué)體系的研究——以校園植物現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為例[J].生物學(xué)雜志.2015,32(4)：106-109.

[2]朱聿申，陳宇軒， 查同剛，等. 大魚(yú)鱗坑雙苗造林技術(shù)在黃土溝壑區(qū)的應(yīng)用效果[J].干旱區(qū)研究.2016，,3(3)：560-568.

[3]戴曉峰，徐升. 安徽省國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].生物學(xué)雜志.2015,32(6)：109-112.

[4]張利平. 淺析造林整地方法對(duì)水土保持幼林生長(zhǎng)的影響[J].四川林業(yè)科技.2012,33(5)：113-114.

[5]宋早明，李鶴，陳俊，等. 巢湖地區(qū)汪家凹尾礦庫(kù)生態(tài)環(huán)境影響因素研究[J].生物學(xué)雜志.2016，33(2)：22-25,58.

[6]李虹辰，趙西寧，高曉東，等. 魚(yú)鱗坑與覆蓋組合措施對(duì)陜北旱作棗園土壤水分的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào).2014,25(8)：2297-2303.

[7]高斌友，仰禮信，宋超. 巢湖治理與保護(hù)總體策略和創(chuàng)新實(shí)踐[J].生物學(xué)雜志.2016，33(2)：1-7.

[8]漆喜林，王俊波，李戰(zhàn)剛，等. 魚(yú)鱗坑整地改善土壤水分狀況與造林效果分析[J].防護(hù)林科技.2014,4:4-5,16.

[9]段艷紅，文博. 高等院校園林技術(shù)專業(yè)(本科)教改實(shí)踐研究[J].生物學(xué)雜志.2016，33(1)：119-122,125.

[10]吳京京，吳克，陳俊，等. 合肥濱湖國(guó)家森林公園植物配置研究[J]. 生物學(xué)雜志.2016，33(2)：26-29.

[11]陳影，張利，董加強(qiáng)，等. 廢棄礦山邊坡生態(tài)修復(fù)中植物群落配置設(shè)計(jì)——以太行山北段為例[J].水土保持研究.2014,21(4)：154-157,162.

[12]項(xiàng)賢領(lǐng).生態(tài)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革與探索[J].生物學(xué)雜志.2016，33(3)：110-113.

Research on Ecological Restoration Technology in Wanyang Mountain of Jiyuan City

DUAN Yan-hong1，XUE Mao-sheng2，WANG Chang-qing3

(1.Xinxiang University, College of Life Science and Technology,Xinxiang 453003,China；2.The State Forestry Farm of Huanglianshu, Jiyuan 454650,China；3.Forestry Bureau of Jiyuan City, Jiyuan 454650,China)

Ecological restoration technology in Wanyang mountain of Jiyuan city as an example, the assembled scale-hole to plant some garden plant for resistance to sulfide pollution, in order to quickly achieve the goal of greening effect and ecological restoration. The experimental results show that: the scale-hole plant can prevent water loss and soil erosion, after two years of curing, the vegetation coverage has reached more than 90%, repair the mining of the scar, improved Wanyang mountain landscape, to provide basis for the mine ecological restoration engineering technology at home and abroad have certain reference and guidance.

Wanyang mountain；ecological restoration；scale-hole；drought-tolerant plants；soil and water conservation

2016-11-30

新鄉(xiāng)學(xué)院博士科研啟動(dòng)基金(1366020023)；新鄉(xiāng)學(xué)院科技創(chuàng)新重點(diǎn)培育基金(1355150007)

段艷紅(1964-)，女，四川資中人，教授，主要從事恢復(fù)生態(tài)學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)研究。

S154.1

A

1004-1184(2017)02-0130-03