礦區(qū)廢棄地植被恢復(fù)對(duì)改善土壤肥力的研究

楊忠華

摘 要：本文對(duì)雞西工礦廢棄地不同植被恢復(fù)措施對(duì)原土壤肥力影響展開研究，并從植被的生物量和基質(zhì)綜合肥力兩個(gè)重要指標(biāo)入手揭示主要方面進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明：工礦廢棄地不同林分枯落物生物量和土壤綜合肥力指數(shù)順序均為：胡枝子林>興凱赤松林>樟子松林>沙棘林。

關(guān)鍵詞：工礦廢棄地;植被恢復(fù);土壤肥力

一、研究區(qū)域概況

1.地理位置及氣候

雞西市位于黑龍江省東南部，（東經(jīng)130°24′24″～133°56′30″，北緯44°51′12″～46°36′55″之間），處于完達(dá)山脈和老爺嶺結(jié)合部位，海拔180～697m，屬低山丘陵地帶，該市下轄6區(qū)3縣。氣候?qū)僦袦貛駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，東部氣候溫暖、降水偏少，西部山地氣候冷、降水較多。據(jù)市氣象臺(tái)統(tǒng)計(jì)，多年平均蒸發(fā)量1272.5mm，年平均氣溫3.9℃，最高37.1℃，最低-35℃，年平均無(wú)霜期145d，最深凍層1.8m，最大積雪厚度60.7mm，年平均降水量537.7mm，四季降水差異大，多集中在6～8月份。

2.土壤及植被類型

該地區(qū)土壤共分7個(gè)類型，16個(gè)亞類，21個(gè)土屬，27個(gè)土種。其中：以暗棕壤面積最大，占土壤總面積的47.3%，該土壤呈微酸性;其次是草甸土，占總面積的9.8%，再次是白漿土，占總面積的7.6%。植被類型屬于長(zhǎng)白區(qū)系，以天然次生林和人工針葉林為主，主要樹種有蒙古櫟、樺、楊、椴、榆和樟子松、落葉松等，森林覆蓋率61.9%。

該地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)56個(gè)礦種，已開發(fā)利用19種，重要礦種15種。主要有煤、石墨、硅線石、鉀長(zhǎng)石、大理石、泥炭、黃金、礦泉水等。其中：原煤80億噸，礦區(qū)面積2400平方公里;石墨總儲(chǔ)量7.8億砘，工業(yè)儲(chǔ)量1.5億噸，儲(chǔ)量居亞洲首位;大理石地質(zhì)儲(chǔ)量6.3億噸，目前只有小規(guī)模開采，年產(chǎn)礦石40萬(wàn)噸。這些礦產(chǎn)資源的開采，雖然推動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)，但也產(chǎn)生了不少負(fù)面影響，主要有：矸石山、石墨尾礦、電廠粉煤灰等壓占耕地，破壞地表景觀和污染環(huán)境。據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)：雞西市有矸石堆112處，占地768.3公頃，尾礦場(chǎng)3個(gè)，占地5.5公頃;采石場(chǎng)92處，破壞地表植被面積178.3公頃。

雞西綠海林業(yè)有限公司（原雞西礦務(wù)局林業(yè)處） 多年來(lái)始終重視開展礦區(qū)環(huán)境治理、植被恢復(fù)工作，2003年開始后與東北林大、雞西市水務(wù)局開始合作開展工礦廢棄地、水土流失嚴(yán)重地的植被恢復(fù)科技攻關(guān)。遵循“宜喬則喬，宜灌則灌，宜草則草”的技術(shù)路線，采用容器造林、客土造林、高臺(tái)整地、壘壩積等科學(xué)方法，全方位開展工礦廢棄地植被恢復(fù)工程。截止2018年10月已累計(jì)完成各類工礦廢棄地造林4000余畝，主要有：矸石山造林1045畝，采石場(chǎng)工礦廢棄地造林2000畝，粉煤灰壩造林230畝，石墨尾礦場(chǎng)造林140畝，目前看效果良好大部分已成為有林地。本次試驗(yàn)研究所在地位于礦資源開發(fā)歷史較長(zhǎng)，地表資源破壞相對(duì)嚴(yán)重的城子河區(qū)和麻山區(qū)進(jìn)行。

二、研究方法

1.枯落物生物量研究方法

工礦廢棄地內(nèi)枯落物層生物量的測(cè)定，因林分生長(zhǎng)年限較長(zhǎng)，且季節(jié)性落葉不明顯，故其枯枝落葉層的生物量及性質(zhì)保持相對(duì)穩(wěn)定。野外調(diào)查工作選在2018年7月群落地上生物高峰期進(jìn)行測(cè)量。按照林分類型設(shè)置3個(gè)有代表性的1m×1m的小樣方，在每個(gè)樣方內(nèi)，先測(cè)定枯枝落葉厚度，在把樣方內(nèi)所有的枯枝落葉取下來(lái)，立即稱重M1，再帶回實(shí)驗(yàn)室，浸入水中24小時(shí)后稱重M2，然后在烘干箱內(nèi)烘干（80℃，24h），烘干后立即測(cè)其干重M3，最后測(cè)定其生物量（以其干重計(jì)量）。

2.土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定

對(duì)從土壤剖面取得的各層次土壤樣品，分別采用重鉻酸鉀氧化一加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量。

三、結(jié)果與分析

通過對(duì)全年枯落物累積量的測(cè)定可知，就枯落物的生物量而言，其順序是：胡枝子林（6.83t/hm2）>興凱赤松林（3.27t/hm2）>樟子松林（2.87t/hm2）>沙棘林（1.75t/hm2）。胡枝子人工林其枯落物厚度大約8cm，其主要成分來(lái)源于胡枝子林的落葉。胡枝子具有耐干旱、耐貧瘠、耐寒冷等特性，對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，在自然環(huán)境與土壤貧瘠的礦區(qū)廢棄地都能很好的生長(zhǎng)。胡枝子屬于豆科，其根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)速度快，枝葉繁茂，每年都有大量的落葉累積;興凱赤松林與樟子松林有很大相似，這兩種林分本身枯落物較少，但由于在當(dāng)前的畜牧環(huán)境下，每年都會(huì)有不同程度的放牧，羊群在林地中穿梭會(huì)碰落一部分枝葉，會(huì)留下一定量的糞便，所以外部環(huán)境造成了這兩種林分的枯落物數(shù)量增加，由于興凱赤松林內(nèi)植被較豐富，經(jīng)過四季更替也會(huì)產(chǎn)生部分枯枝落葉，導(dǎo)致興凱赤松林內(nèi)枯落物生物量稍高于樟子松林;沙棘林的枯落物原本數(shù)量較多，但由于其林下土壤表層獨(dú)特的小氣候以及環(huán)境非常適合微生物的生長(zhǎng)，在土壤層表面形成了一個(gè)獨(dú)特的生物層，該層次以沙棘林細(xì)根為主的根系密密麻麻，盤根錯(cuò)節(jié)，夾雜部分分解、半分解的枯落物和少量土壤，在其上面是一層不到1cm厚的枯落物層，這些層次共同形成了一成約5cm的根毯，覆蓋在人工沙棘林的地表。在其根毯內(nèi)有腐蝕性的小昆蟲、根際微生物、根菌，在有機(jī)酸的共同作用下使沙棘林的枯落物能夠快速的分解;混交林保護(hù)較好，未受到放牧影響，且未形成獨(dú)立的層次，枯落物生物量最小。

參考文獻(xiàn)：

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