济源市万洋山生态修复技术研究

段艳红，薛茂盛，王长青



济源市万洋山生态修复技术研究

段艳红1，薛茂盛2，王长青3

(1.新乡学院生命科学技术学院，河南 新乡 453003；2.国有济源市黄楝树林场，河南 济源 454650；3.河南省济源市林业局，河南 济源 454650)

以万洋山生态修复技术为例，采用垒砌鱼鳞坑的办法种植一些抗硫化物污染的园林植物，以期快速达到绿化效果和生态恢复目的。实验结果表明：采用鱼鳞坑种植植物可以避免水土流失，经过两年的养护，植被覆盖率已经达到90%以上，修复了矿山开采的伤疤，改善了万洋山的景观，可对国内外同类矿山生态修复工程技术提供一定的借鉴作用。

万洋山；生态修复；鱼鳞坑；耐旱植物；水土保持

万洋山位于河南省济源市思礼镇的北侧，它所处的位置属于太行山的余脉。多年来由于人们开山垦石，留下许多处人工采石的矿坑，因此造成整个山体岩石裸露，土层十分瘠薄，植被极其稀疏，水土流失很严重，景观不美丽的现象，这对自然环境造成了极大的影响。加之周边有万洋冶炼厂和欣欣铜业等多家金属冶炼企业，为了追求高利润而常年排放含硫化物和其他污染物的气体，对植物生长造成严重影响。如何改变这样的状况，提出了生态修复方案和对策。

1 万洋山自然条件和地质地貌

济源万洋山生态修复工程区的面积大约有300亩左右，平均落差在100 m左右，坡度约为30度，在其周边缺乏水源、土壤贫瘠，交通不通畅，这些条件给苗木栽培和种植带来很大不便，施工难度也很大。如何解决这个问题呢？我们采取了用鱼鳞坑双苗栽植保持水土的生态恢复方法。进行生态修复可以在春秋季节进行，包括坡底、坡体和采石矿坑三部分的生态修复内容。

2 万洋山生态修复技术措施

2.1 绿化树种选择

根据万洋山生态修复工程区的实际情况，按照适宜、适地和适树的原则，选择一些抗硫化物污染较强的树种，主要有桧柏(Sabina chinensis)、臭椿(Ailanthus altissima (Mill.) Swingle in Journ.)、火炬树(Rhus Typhina)、爬墙虎(boston ivy)、山葡萄(Vitis amurensis)等，在建好的鱼鳞坑中种植这些树种，以利于更快和更好的成活，加速生态恢复，保持水土，防止流失。

2.2 坡底较平坦区域绿化修复方案

进行时态修复时主要采取机械挖坑和人工砌坑相互结合的方法，材料为石头、水泥和砂浆，鱼鳞坑的规格为直径1.2 m左右的圆形坑，确保坑内土层厚度达到80 cm左右，栽植的园林植物树种以抗性强容易成活的桧柏和连翘为主，每个坑栽种规格为2 m左右的桧柏和连翘各一棵，也即一棵乔木和一棵灌木，这样就可以迅速达到植树造林和美化环境的绿化效果。

2.3 采石矿坑区域绿化修复方案

主要采取机械的方式平整土地，主要是对采矿坑周边的地形和地貌进行生态修复，在靠近山体一侧采取人工砌坑的方法垒出种植坑，材料为石头、水泥和砂浆，规格为宽1 m，深60 cm，并填入种植客土50 cm左右，栽植爬墙虎和山葡萄等，形成遮盖裸露岩石山体的绿化效果。其余地区采取人工砌坑的方法，材料为石头、水泥和砂浆，坑规格为直径1.2 m的圆形坑，确保坑内土层厚度达到80 cm，栽植树种以易成活和抗性较强的桧柏为主，树的规格为高度2 m左右，这样即可迅速成林达到造林绿化的效果。

2.4 坡体区域绿化修复方案

主要采用人工砌坑的方法，材料为石头、水泥和砂浆，坑体为长1.2 m，宽60 cm的鱼鳞坑，确保坑内土层厚度达到50 cm，采取用客土的方法人工运土填坑，栽植树种主要以臭椿和火炬树为主，规格为1 a生裸根苗。栽植时底部铺上一层地膜，埋土栽植，还要加入一些保水剂，浇水后及时覆盖地膜，这被称为是“铺地盖天”。此两种树种抗性强、适应性强，可迅速成林，起到水土保持、美化环境和净化空气的作用。在大片裸露岩石地，可采用人工风炮凿坑的方法，客土填坑，再栽植臭椿和火炬树等树种，以便达到迅速成林的效果。

3 栽后养护管理技术措施

一般来讲，园林植物都需要“三分种，七分养”，栽后养护管理是确保生态恢复工程质量及绿化效果的关键, 从种植开始起至少需要一年的养护时间，以保证树木在生长期长势良好。

3.1 浇水灌溉

由于万洋山周边水源地缺乏，存在严重的土地干旱贫瘠和无法浇水的问题，为确保苗木成活，需建造灌溉用蓄水池5座，用水泵提灌的方法进行浇水。由于栽植主要为裸根苗，栽植后除浇好保活水外，当表层10 cm的土壤出现干旱时，也要及时进行浇水，年浇水次数不少于6次，而且每一次都要求浇足和浇透，避免只浇表土的现象，浇后应该及时覆土保墒，防止水分蒸发。

3.2 护林防火

在万洋山生态修复工程初步完工后，必须封山育林，安排专人进行日常管理和巡护，采取措施防止人为破坏和牲畜如牛、羊和猪等践踏以及啃咬等，保护所栽培的园林植物，同时还应该预防森林火灾的发生，以免对环境造成不良的影响。

3.3 补植补造

紧紧抓住雨季造林的时间进行造林；也可以在春秋季节对枯死和损坏的树木如桧柏和连翘Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl等进行适时和适当的补植，以确保造林质量和数量，满足绿化和生态修复的需要，达到园林造景和美化的目的。

4 工程投资计算

1)合理计算整地垒坑的费用。按每亩地垒坑45个，每个鱼鳞坑的成本按50元，每亩地需投资2 250元。300亩地共需投资675 000元。

2)苗木栽植费用。按每株苗成本5元，每亩地栽植90株计算，按补植补造50%计算，每亩地需投资700元。300亩地共需投资210 000元。

3)养护管理费用。栽植当年浇水6次，每亩地成本300元。300亩地共需投资90 000元。

4)合理计算出万洋山生态修复总的费用。综合以上各项费用，每亩地造林成本需投资3 250元。完成万洋山300亩地生态修复共需投资975 000元。

5 实验结果分析

2014年1月19日，研究人员发现万洋山由于人为采矿到处都可以见到裸露的岩石，主要是坚硬的石灰岩(图1)，在岩石上面不可能生长植物，而岩石旁边的土壤里长着杂草和一些零零星星的野生落叶树木清晰可见已经枯黄，没有什么观赏价值和实用价值以及经济价值，因此，水土流失严重，植物景观也不美丽。用一个什么方法去改善这样的状况，可以考虑建大鱼鳞坑双苗种植来改善这样的现状，效果比小鱼鳞坑更加明显。

图1 万洋山生态修复前的原貌

2014年3月2日工作人员对万洋山进行了生态修复，所采取的是垒鱼鳞坑的方法(图2和图3)种植一些耐旱和抗污染的植物如桧柏和连翘等。另外，凡是有土的地方还会生长着一些野生的杠柳Periploca sepium Bunge、构树Broussonetia papyrifera (Linn.) L'Hér. ex Vent、酸枣Ziziphus jujube Mill. var. spinosa (Bunge) Hu ex H、黃荆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.、马唐Digitaria sanguinalis (L.) Scop.、刺苋Amaranthus spinosus L.、小蓟Cirsium setosum (Willd.) MB.、大蓟Cirsium japonicum DC、小飞蓬Conyza canadensis (L.) Cronq.、一年蓬Erigeron annuus(L.) Pers.(Aster an-nuus L.)、蒲公英Herba Taraxaci、车前Plantago asiatica、紫花地丁Viola yedoensis Makino、地锦Parthenocissus tricuspidata、地锦草Euphorbia humifusa Willd、蒺藜Tribulus terrestris L等，从而使得生态修复经过两年多的时间取得了一定的效果(图4和图5)。

图2 万洋山生态修复进行中的情况

图3 万洋山生态修复进行中堆砌的鱼鳞坑的形状

2015年5月21日，在万洋山生态修复实施一年后，可以看到绿化效果明显，除了在鱼鳞坑中所种植的桧柏(乔木)和连翘(灌木)成活以外，在鱼鳞坑旁边有土的区域，长出了杠柳、构树和酸枣等野生植物(图4)。鱼鳞坑的建立可以就地取材，可以达到涵养水土、防风固沙，稳定山体，美化环境的目的，而且绿花时效长久。

图4 万洋山生态修复后绿化效果

2016年7月5日，进一步看到了鱼鳞坑双植树木的效果，万洋山复绿达到85%以上。鱼鳞坑效果进一步凸现(图5)桧柏和连翘均已经成活。野生的杠柳、酸枣和构树等也渐渐长大。

图5 现在万洋山生态修复的效果

6 结语

鱼鳞坑整地是在地形破碎条件下进行园林造林整地，保持水土的一个主要方式。采用鱼鳞坑种植园林植物进行生态修复的方法，可以提高山坡生态修复的稳定性，起到加固山体的效果。堆砌鱼鳞坑种植一些抗逆性强的植物保护山体是生态修复的行之有效的方法，不仅成本低，而且见效快，保持期很长，因此，值得在缺水条件下的干旱地区推广，并且也会产生极高的经济效益。

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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

新乡学院博士科研启动基金(1366020023)；新乡学院科技创新重点培育基金(1355150007)

段艳红(1964-)，女，四川资中人，教授，主要从事恢复生态学和进化生物学研究。

S154.1

A

1004-1184(2017)02-0130-03