| 题名 | 矿山废弃地植被恢复与重建研究——以德兴铜矿1号尾矿库为例 |
| 作者 | 杨修 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 1999-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 高林 |
| 关键词 | 德兴铜矿 矿山废弃地 立地条件 植被恢复与重建 先锋植物种 演替 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 矿山废弃地植被恢复与重建工作是矿山生态环境建设的主体，是矿区可持续发展的重要保证，受到世界各国的广泛重视。本文以德兴铜矿l号尾矿库废弃地植被恢复与重建研究为例，通过废弃地立地条件分析，矿区自然植被类型调查，适宜植物种类筛选，及纯尾砂和边坡地两种立地条件植被恢复与重建试验，取得以下初步研究成果： 1．德兴铜矿1号尾矿库废弃地可划分为纯尾砂和边坡地两种立地条件类型。立地条件诊断表明：矿区气候条件优越，有利于植物生长发育，尾矿库废弃地植被恢复与重建的主要限制是土壤因子。纯尾砂立地条件的保水保肥性差，表层渗漏速度大，不易贮水，易干旱，缺乏植物生长所需的有机质和营养元素，而且有些金属离子如铜和大量选矿药液，易对植物造成毒害，植被恢复的关键是筛选优良先锋植物种类和实施土壤改良措施。边坡地已覆盖了30～50cm的熟化土，具备了植物生长的基础，具有一定生产能力，恢复植被没有大的障碍，但需加强土壤培肥。 2．研究认为，土壤改良在植被恢复与重建过程中占有举足轻重的地位。土壤熟化和培肥问题是废弃地植被恢复与重建的根本，只有提高了土壤肥力，才能真正创造植物生长的条件，达到植被恢复与重建的目的。适宜的土壤改良方法有：绿肥法、微生物法、施肥法、客土法、化学法、管理法等。 3．德兴矿区植物的区系特征、自然植被类型及其演替规律的研究表明：德兴铜矿处于中亚热带，属亚热带湿润森林植物区系。该矿区植被的优势种和常见植物种类中，主要热带、亚热带性成分占32．8％，主要热带性成分占19．2％，主要热带、温带性成分占14．2％，而主要亚热带成分仅占5．6％。植被的优势种和常见植物区系成分以主要热带性成分和主要热带、亚热带性成分占优势，植物区系组成复杂。矿区的主要植被类型有亚热带常绿阔叶林、亚热带常绿与落叶阔叶混交林、亚热带针叶林、亚热带竹林、亚热带荒山灌木草丛和草甸植物群落等。植被的次生演替序列基本经历了次生裸地-÷草丛j灌丛_针叶林_÷常绿与落叶阔叶混交林、针阔n十混交林寸常绿阔叶林6个阶段，顶极群落为常绿阔叶林。该研究为废弃地植被恢复演替过程中先锋种、系列种的选择和适时引入奠定了坚实基础。 4．根据矿山废弃地极端的环境条件，优良先锋植物种类应具备适应性强、抗逆性好、有良土壤能力、根系发达，有较高的生长速度、播种栽植较容易，成活率高等特性。在深入分析德兴铜矿1号尾矿库纯尾砂和边坡地立地条件类型的具体情况及物种生活习性和用途的基础上，对适宜植物种类进行了筛选，且对主要物种的形态、习性、分布、繁殖方式和应用进行了扼要介绍。首期(1998年)在纯尾砂和边坡地两种立地条件上共安排试验树种21种、草类16种、作物4种。 5．纯尾砂立地条件试验植物的优劣势比较结果依次顺序为：水蜡烛1_06>芒草1．00：4弯叶l回眉草1．00>狗牙根0．98>象覃0．87>矮象草O．76>节节草0．73>苏丹草0．55。尾矿库边坡地各试验植物种类的综合优劣势评价结果为：(1)树木类，刺槐1．72>紫穗槐1．30>湿地松1．00=油桐1．00>女贞0．96>雷公竹O．94>悬铃木0．88=枸杞子0．88>桃树O．86>大叶黄杨O．83>油茶0．82>杜仲O．72；(2)草类，象草1．65>弯叶画眉草1．02>百喜草1．01>苏丹草1．00>狗牙根0．90>麦冬0．62；(3)农作物类，巴西旱稻>花生>籽粒苋。分析认为：水蜡烛、芒草、弯叶画眉草、狗牙根、象草、矮象草、节节草是纯尾砂植被恢复与重建的优良先锋植物种类；在边坡地立地条件上：刺槐、紫穗槐、湿地松、油桐、女贞、雷公竹、悬铃木、枸杞子、桃树、大叶黄杨、油茶、杜仲等树种，象草、弯叶画眉草、百喜草、苏丹草、狗牙根等牧草，巴西早稻、花生等作物为边坡地植被复垦的优良种类。 6．纯尾砂立地条件植被恢复与重建主要有3种模式：即植被恢复演替模式、土壤生物改良模式和客土复垦模式。(1)植被恢复演替模式是利用群落演替规律，根据矿山废弃地立地条件，通过植物种类筛选和合理的植被顺序，达到矿山废弃地利用和植被复垦的目的。这是世界各地应用最广泛的一种复垦方法，复垦的目的是恢复矿区植被，改善生态环境，最终实现林业利用。其特点是：投入的人力、物力、财力少，生态效益明显：但恢复历史较长，经济效益较低。(2)土壤生物改良模式是植物演替途径的改良方法，它是通过筛选一些对矿山废弃地土壤具有改良作用的植物种类(如豆科先锋草类)，逐步改善立地条件，在一定时期后可通过绿肥和先锋豆科作物轮作，变草地为田地，变低产田为高产田。复垦的目的是：前期为牧草地，以改良土壤为目的；后期为农业利用，以经济效益为目的。该种途径投资较少，对于土地资源紧张、客土及资金缺乏的地区(特别是我国)具有重大应用价值。(3)客土复垦是矿山废弃地复垦最直接、最快速的一种复垦方式。它是在有覆土条件的矿山废弃地上，覆盖一定厚度(通常为50cm左右)有生产能力的土壤，并通过一些土壤改良措施(如施肥、种植豆科作物或绿肥等)直接对矿山废弃地进行利用的一种途径，复垦的目的是农业或经济利用。其优点是：快速，能很快实现复垦目的；缺点是：需要大量客土资源，工程量大，投资高。大面积复垦难以实现。 7．在边坡地立地条件下，从控制水土流失、保护坝体安全：改善生态环境、促进生态平衡：充分利用土地资源、增加经济和社会效益的目标出发，植被复垦应以林、草业为主，果、农业为副。在植被安排上，水平阶地上适宜安排农作物、绿肥作物、药用植物及优质牧草，以取得较好的经济效益；水平阶地地边安排乔木树种(包括用材树种、木本粮油树种、果树、药材树种、绿化树种等)、经济灌木，以取得较大的环境效益和强固坝堤功能：坡度较大的水平阶地小边坡安排具有水保功能的牧草、经济草种或具有较好水土保持功能的经济灌木，以便在控制水土流失的同时，取得一定经济效益。在边坡地各阶地单元(包括水平阶地、水平阶地地边和小边坡3部分)多种植物配置模式长期试验研究和全面分析的基础上，总结出能充分发挥系统功能的优良复垦模式进行推广应用 |
| 学科主题 | 系统生态学 |
| 公开日期 | 2011-10-20 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1315]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨修. 矿山废弃地植被恢复与重建研究——以德兴铜矿1号尾矿库为例[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1999. |
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