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收稿日期:2023-07-23
基金項目:廣東省科技專項資金大專項+任務(wù)清單項目“礦跡地生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究與示范”(mmkj2020054)。
作者簡介:鄧?yán)も?992—),女,廣東廉江人,本科,助理工程師,從事森林生態(tài)修復(fù)等技術(shù)研究與推廣。E-mail:467547457@qq.com。
*為通信作者,E-mail:510779058@qq.com。
鄧?yán)も?,寧陽陽,王祥,?茂名露天礦生態(tài)公園礦跡地適生植物篩選及生態(tài)修復(fù)試驗[J].南方農(nóng)業(yè),2023,17(21):37-39.
摘 要 在廣東省茂名露天礦生態(tài)公園的油頁巖礦廢渣堆放地引種10種植物,以植物的存活率為觀察指標(biāo),研究植物及林下植被生長狀況。結(jié)果表明,海南紅豆、爪哇木棉、鐵冬青、藍(lán)花楹、五角楓和樟6種植物的存活率在80%以上,藍(lán)花楹、樟和五角楓生長較好,爪哇木棉生長較差;在樹木存活率較好的林地,自然植物入侵的情況也較好,入侵能力較強(qiáng)的植物是飛機(jī)草、黑三棱、含羞草、金雞腳假瘤蕨和半邊蓮。
關(guān)鍵詞 礦跡地;適生植物;生態(tài)修復(fù);廣東省茂名露天礦生態(tài)公園
中圖分類號:S728.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.21.009
采礦跡地是一種極端退化的生態(tài)系統(tǒng),其原生自然植被遭到嚴(yán)重?fù)p毀,采礦活動產(chǎn)生的廢礦渣又會壓占大面積的森林或農(nóng)田,對土壤、水體、空氣等環(huán)境因子造成持續(xù)性污染,如果不采取植被主動修復(fù)措施,礦跡地生態(tài)環(huán)境將持續(xù)惡化[1]。20世紀(jì)80年代以來,我國礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)研究取得了顯著的成績,礦區(qū)廢棄地的復(fù)墾利用已受到廣泛的關(guān)注,針對礦跡地的生態(tài)恢復(fù)、植被重建等方面的研究報道逐漸增多,積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗[2]。
茂名露天礦生態(tài)公園的油頁巖礦廢渣堆放地位于廣東省茂名市西北郊區(qū),占地面積670 hm2。長期以來,廢渣淋溶釋放滲出含有有毒物質(zhì)的強(qiáng)酸性污水,污染地下水;裸露地廢渣散發(fā)出濃烈刺鼻的氣味,造成空氣污染,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境安全[3]。
為了改善茂名露天礦生態(tài)公園礦跡地的生態(tài)環(huán)境,提高城市生態(tài)功能,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展,我們從2020年開始對引種到該公園的油頁巖礦廢渣堆放地的植物及林下植被進(jìn)行跟蹤調(diào)查,以期篩選出適宜的植物,為生態(tài)修復(fù)提供參考。
1" 材料與方法
1.1" 試驗地概況
試驗地位于茂名市郊區(qū)金塘鎮(zhèn)天安管理區(qū),離市中心8 km,地理位置為東經(jīng)110°55′、北緯22°40′,處于熱帶與亞熱帶過渡地帶,屬熱帶季風(fēng)海洋性氣候,高溫多雨,光照充足,輻射強(qiáng),年平均日照時間1 916 h,最高達(dá)2 237 h;海拔75 m,相對高度25 m;氣溫高、熱量豐富,年平均氣溫22.0~23.5 ℃,1月平均氣溫15.5 ℃,極端低溫1.7 ℃;年平均降水量為
1 567 mm,其中4—9月為雨季,降水量占全年的84%,夏秋之間常有臺風(fēng)雨,雨量不均,易出現(xiàn)旱澇災(zāi)害;土壤以赤紅壤、磚紅壤為主。
1.2" 試驗材料
2020年,引種喬木7種、灌木1種、草本植物
2種(見表1)。試驗區(qū)面積0.4 hm2,其中喬木700株,灌木100株,草本植物100 m2。試驗苗木為3年生苗。
1.3" 試驗方法
1)喬灌木種植。用拖拉機(jī)全墾土地,用挖掘機(jī)挖60 cm×60 cm×50 cm的穴,株行距為2.0 m×2.5 m,每穴施塘泥5.0 kg+熟土2.0 kg+復(fù)合肥0.5 kg[4]。同時,加入化學(xué)改良劑(食用菌廢料500 g+保水劑500 g+粉煤灰500 g)。在2020年3—5月下雨期造林,植后適時澆水。
2)草本植物種植。用拖拉機(jī)全墾土地,清除地塊上的石頭、礦渣、礫石等雜物,翻耕土壤,深度不低于30 cm,整地時混入塘泥、熟土和有機(jī)復(fù)合肥,每667 m2用量2 500~3 000 kg。整地后,進(jìn)行一次滾壓,修整后充分灌溉,沉降7 d后栽植。逐株鋪滿整個試驗小區(qū),株間距不小于2 cm,邊鋪邊用木質(zhì)工具輕輕地均勻拍打,使草根與土壤緊密接觸。植后適時澆水。
1.4" 觀察指標(biāo)
2020年9月,在各樹種林內(nèi),隨機(jī)設(shè)立20 m×20 m的樣方,調(diào)查統(tǒng)計引種植物的株高、胸徑[5];2021年10月,在各樹種林內(nèi),隨機(jī)設(shè)立20 m×20 m的樣方,對引種植物及林下植被的生長狀況進(jìn)行跟蹤調(diào)查,統(tǒng)計植物的存活率[6]、株高、胸徑,以及不同樹種林下入侵植物的種類[7]和覆蓋率[8]等。每個樹種調(diào)查3個樣方。用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 引種植物存活率
如圖1所示,引種的10種植物中有6種植物的存活率在80%以上,其中海南紅豆、鐵冬青、五角楓的存活率在90%以上。
2.2" 引種喬木生長狀況
從表2可見,引種的喬木經(jīng)過1年多的生長,植株高度和胸徑都有不同程度的增長,其中藍(lán)花楹株高增長最多(1.5 m),爪哇木棉株高增長最少(0.8 m);樟胸徑增長最多(11.5 cm),爪哇木棉胸徑增長最少(10.8 cm)。從增長率看,藍(lán)花楹株高增長率最大,達(dá)83.33%,爪哇木棉株高增長率最小,僅為12.90%;五角楓胸徑增長率最大,達(dá)448.00%,樟胸徑增長率最小,僅為101.77%。
2.3" 不同樹種林下入侵植物的種類和覆蓋率
由表3可知,林下入侵植物種類數(shù)最少的1種,最多的3種,7個喬木樹種林中入侵植物的總覆蓋率均在50%及以上。比較各入侵植物出現(xiàn)的頻次和覆蓋率,發(fā)現(xiàn)入侵能力較強(qiáng)的植物是飛機(jī)草、黑三棱、含羞草、金雞腳假瘤蕨和半邊蓮。
2.4" 對照地入侵植物情況
在試驗區(qū)預(yù)留有一片沒有種樹的土地作為對照地。經(jīng)調(diào)查,經(jīng)過近2年的時間,地表大部分依然呈裸露狀態(tài),極少數(shù)地方有雜草生出,覆蓋率不到1%。環(huán)境狀況沒有任何改善。
3" 小結(jié)與討論
1)試驗篩選出了6種適生礦跡地的植物,分別是海南紅豆、爪哇木棉、藍(lán)花楹、鐵冬青、五角楓和樟。2)在樹木存活率較好的林地,自然植物入侵的情況也較好。入侵能力較強(qiáng)的植物是飛機(jī)草、黑三棱、含羞草、金雞腳假瘤蕨和半邊蓮。3)篩選出的6種喬木具有較好的觀葉、觀花價值,林下植被入侵條件改善較好,兩兩組合或多種配置,可產(chǎn)生較好的生態(tài)修復(fù)效果。
人工種植樹木對礦跡地的植被恢復(fù)作用非常明顯,可在短時間內(nèi)改善礦跡地土壤環(huán)境,促進(jìn)其他植物自然入侵,建立林下植被,迅速改善生態(tài)狀況。這表明某些樹種對礦跡地的環(huán)境具有一定的適應(yīng)能力,至于在未來更長時間內(nèi)其自身的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r如何,還需要持續(xù)跟蹤觀察。
參考文獻(xiàn):
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(責(zé)任編輯:張春雨" 丁志祥)