CN102511279B - 一种促进常绿乔木在锰矿退化区生长的方法 - Google Patents

Abstract

一种促进常绿乔木在锰矿退化区生长的方法，包括步骤（1）在锰矿污染退化光裸地，挖种植坑，在种植坑中移栽盐肤木幼苗，用污染土壤填坑，将雾水葛移植在盐肤木茎基础邻近；（2）当盐肤木生长到1.35m高时，剪除盐肤木下部枝条，在其冠层下移栽常绿乔木青冈、樟树和木荷幼苗，这三种乔木苗定植点距盐肤木茎基部60-80cm；移栽乔木幼苗时，只拔除乔木定植点的雾水葛，保留其他地方的雾水葛；（3）在锰矿污染区采集苔藓，将苔藓覆盖在青冈、樟树和木荷幼苗茎基部。本技术取材方便，简单易行。

Description

一种促进常绿乔木在锰矿退化区生长的方法

技术领域

本发明涉及生态恢复领域，特别是涉及一种促进常绿乔木在锰矿退化区生长的方法。

背景技术

矿山地区生态系统极度退化，植被严重受损，水土流失严重，重金属扩散造成区域性污染。对矿山退化生态系统进行生态恢复是我国实施可持续发展战略优先关注的问题之一。矿山地区生态恢复的首要任务是恢复与重建受损的植被。植物可以固定与改良土壤，吸收固持重金属，防止水土流失与重金属扩散。栽培草本植物有其局限：草本植物植株矮小，生物量低，在亚热带与温带地区许多草本植物冬季枯死，造成地表裸露，重金属随凋落物扩散。栽培常绿乡土树种具有多重优势：常绿乡土树种枝叶茂密，四季常青，树干高大，根系发达，生物量高，生长周期长，植株吸收积累重金属量大，固定重金属效率高，而且极少与人类食物链相连，重金属扩散与沿食物链传递的风险小。以乡土树种为优势种的地带性森林生态系统结构复杂、物种多样性高、生物量大、生产力高、自动调节能力强、稳定性大及功能完善。恢复与重建地带性森林生态系统是矿山地区生态恢复的中心任务。

矿山退化生态系统环境条件恶劣：表土层遭受破坏而缺乏；污染土壤重金属含量高；土壤贫瘠，缺乏必要的营养元素(如有效磷浓度与含氮量低)；污染土壤微生物种类贫乏、活性下降；基质持水力弱与水分缺乏；基质pH 值太低或盐碱化；土壤裸露，地表不稳定；地表温度波动幅度大。乡土树种适应性差，在退化系统中重新定居异常困难。在矿区退化之地，通过自然途径恢复地带性植被，所需时间长，需采用辅助技术促进与加速植被恢复。

在矿山地区，可采用多种人工辅助技术促进植物生长。在矿山废弃地上覆盖土壤，添加污泥、生活垃圾、石灰石、肥料等外源物改良土壤，采用人工措施遮蔽降温与防冻、浇水防旱，增加植物幼苗的存活率。采用这些人工辅助技术能有效促进植被重建，但是重建的植被结构简单，物种多样性低，草本占优势，乡土树种稀少，抗干扰能力低，生态系统的整体功能差。在矿地上直接栽培乡土树种幼苗时，需要覆盖更厚的土壤和添加更多外源物，并且需要反复补植幼苗和人工抚育，费用增高。研究费用低与效率好的植被恢复新技术是矿山生态恢复的重要研究内容。

辅助性植物(nurse or facilitate plant)是指那些能够促进邻近植物(受益植物：beneficiary plant)的种子萌发或幼苗定居、生长的植物。辅助性植物技术就是利用辅助性植物促进植被恢复的技术。利用辅助性植物技术恢复植被具有多重优势：增高幼苗存活率，增加群落物种多样性，缩短恢复时间，提高恢复效率，降低费用，重建的生态系统的结构与功能更加完善。利用辅助性植物技术促进乡土常绿树种在矿山退化生态系统中生长，可加速植被恢复，有利于重建结构复杂、功能强大和稳定的乡土林，这对加速改善我国的生态环境具有重要意义。

发明内容

本发明采用栽培盐肤木（Rhus chinensis）和雾水葛（Pouzolzia zeylanica），改良微生境，将定居地转化成“安全小岛”，促进地带性常绿乔木青冈（Cyclobalanopsis glauca）、樟树（Cinnamomum camphora）和木荷（Schima superba）定居生长，以此加速植被恢复。

本发明的技术方案

一种促进常绿乔木在锰矿退化区生长的方法，包括以下步骤：

（1）在锰矿污染退化光裸地，挖种植坑，在种植坑中移栽盐肤木幼苗，用污染土壤填坑，将雾水葛移植在盐肤木茎基础邻近；

（2）当盐肤木生长到1.35m高时，剪除盐肤木下部枝条，在其冠层下移栽常绿乔木青冈、樟树和木荷幼苗，这三种乔木苗定植点距盐肤木茎基部60-80cm；移栽乔木幼苗时，只拔除乔木定植点的雾水葛，保留其他地方的雾水葛；

（3）在锰矿污染区采集苔藓，将苔藓覆盖在青冈、樟树和木荷幼苗茎基部。

原理是：青冈，壳斗科，常绿乔木，高20m， 分布于秦岭以南至华南，西达西藏，适应性较强，在酸性基岩至碱性岩均可生长，苗期耐阴，天然更新能力强，生长中速。樟树，樟科，常绿乔木，高30m，广布于长江流域及其以南各省区，较喜温，为湘中丘陵地区最优良绿化树种之一。山茶科，常绿乔木，高30m，分布江苏、台湾、江西、湖南、贵州、云南、广东、广西，较喜光，常与石栎、含笑、润楠等混生，为常绿阔叶林重要树种。青冈、樟树和木荷在锰矿退化区都难以自然定居生长。

盐肤木是一种多年生落叶灌木，株高300-520cm。雾水葛是一种多年生草本植物，高15-60cm。盐肤木和雾水葛都是耐逆性强的先锋植物，在锰矿退化区能正常生长。在锰矿退化区生长时，盐肤木根部的镉、铅和锰平均含量各为279、1769和18971mg.kg^-1，其地上部分镉、铅和锰平均含量各为9、87和431mg.kg^-1；雾水葛根部积累的铅多，平均为3911mg.kg^-1，其地上部分铅平均含量为19mg.kg^-1。盐肤木和雾水葛在锰矿退化区生长能改良居地的恶劣条件：植物吸收重金属并将其固定于体内，降低土壤重金属含量，其分泌物或凋落物分解产物与重金属结合成难溶化合物，降低重金属生物有效性，弱化污染土壤的生物毒性，增加土壤有机质，促进微生物生长。通过这两种先锋植物改良作用，可将定居地转化成“安全小岛”，有利后续植物定居与生长。将乡土树种青冈、樟树和木荷苗栽培在这两种先锋植物邻近，可能提高树苗的存活率，促进其生长，减少人工改良土壤和抚育幼苗的费用，加速植被恢复。苔藓具有良好吸水和贮水作用，能增强植物抗旱性；苔藓腐烂分解可以提高土壤肥力，促进植物生长。

本发明的有益效果

（1）盐肤木和雾水葛都是耐逆性强的先锋植物，在锰矿退化区生长时，能改良微生境，有利后续植物定居与生长。

（2）苔藓吸水和蓄水作用强，可增加植物抗旱性；苔藓腐烂分解可以提高土壤肥力，有利于植物生长。

（3）利用盐肤木和雾水葛作为辅助性植物护育青冈、樟树和木荷幼苗，可降低逆境对幼苗的损伤，提高幼苗存活率，降低费用。

（4）利用先锋植物促进常绿乡土树种的定居生长，有利于重建生物多样性高、功能强大和稳定的乡土林。

（5）本技术取材方便，简单易行。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作详细描述。

实施例

2007年1月到2011年10月在湘潭锰矿退化区进行实验。

（1）2007年1月，在锰矿退化区选择一块光裸地，挖种植坑，坑长50cm、宽30cm、深30cm。种植坑按直线排成行，行距2m，种植坑间距1.5m。2月，每个坑移栽1株盐肤木（Rhus chinensis）幼苗，平均株高73cm，用污染土壤填坑。4月，将雾水葛（Pouzolzia zeylanica）移植在盐肤木茎基础邻近，每株盐肤木周边移植雾水葛12株。

（2）2009年9月进行调查，盐肤木存活率达92%，平均株高135cm。雾水葛在盐肤木之间成片生长，平均高度为53cm。

（3）2009年11月，剪除盐肤木下部枝条，在其冠层下移栽青冈（Cyclobalanopsis glauca）、樟树（Cinnamomum camphora）和木荷（Schima superba）幼苗，每株盐肤木冠层下只栽1种乔木幼苗。乔木幼苗定植点与盐肤木茎基部距离为：木荷60cm、青冈70cm、樟树80cm。移栽乔木幼苗时，只拔除乔木定植点的雾水葛，其他地方的雾水葛则保留。在锰矿污染区采集苔藓，将苔藓覆盖在青冈、樟树和木荷幼苗茎基部。2010年3月测定移植的乔木幼苗株高，青冈、樟树和木荷平均株高分别为27.4、22.6和18.5厘米。

（4）2011年10月进行调查，青冈、樟树和木荷的成活率分别为85%、91%和81%，平均株高分别为33.6、31.5和24.8厘米。

Claims (1)

1.一种促进常绿乔木在锰矿退化区生长的方法，包括以下步骤：

（1）在锰矿污染退化光裸地，挖种植坑，在种植坑中移栽盐肤木幼苗，用污染土壤填坑，将雾水葛移植在盐肤木茎基础邻近；

（2）当盐肤木生长到1.35m高时，剪除盐肤木下部枝条，在其冠层下移栽常绿乔木青冈、樟树和木荷幼苗，这三种乔木苗定植点距盐肤木茎基部60-80cm；移栽乔木幼苗时，只拔除乔木定植点的雾水葛，保留其他地方的雾水葛；

（3）在锰矿污染区采集苔藓，将苔藓覆盖在青冈、樟树和木荷幼苗茎基部。