乡土植物在植被修复中的作用

王孜 任海彦

摘要：植被修复是生态建设的重要内容之一，修复方式有多种，人工种植是一种快速方式，许多研究者和企业选用特殊的植物来修复一个地区的植被。调查发现，乡土植物在当地经历了较为漫长的演化过程，最适应当地的生境条件，具有较强的抗逆性，而且成本低、种类多、易栽培，在生态建设中具有其他植物不可替代的优势。通过对应用乡土植物进行植被修复的成功案例调查分析，表明乡土植物在南北方草原生态修复、矿山植被修复、边坡植被修复过程中具有广阔的应用前景，不仅具有极高的观赏价值，而且在植被修复中体现出极强的适应性、稳定性与持久性。

关键词：乡土植物；植被修复；生态建设

中图分类号：X171.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）10-0083-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.10.020

The Role of Native Plants in Vegetation Restoration

WANG Zi，REN Hai-yan

（College of Agro-Grassland Science，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）

Abstract： Vegetation restoration is one of the important contents of ecological construction， there are variety ways of restoration， among which artificial planting a fast method. Special plants are often chose by the researchers and companies for the vegetation restoration. A series of surveys has found that native plants are the fittest to the local habitat conditions after long evolutionary process， as they have strong resistance， low cost， variety and are easy to cultivate， thus have incomparable advantages over other plants in the ecological construction. According to the successful application cases of native plants for vegetation restoration， it was suggested that native plants has broad application prospects in the grassland ecological restoration， mining vegetation restoration and slope vegetation restoration. They have high ornamental value as well as strong adaptability， stability and durability.

Key words： native plants； vegetation restoration； ecological remediation

根据第二次全国土地侵蚀遥感调查结果，中国水土流失面积为356万km2，沙化土地174万km2，每年流失的土壤总量达50亿t，全国113 108座矿山中，采空区面积约为134.9万hm2，采矿活动占用或破坏的土地面积为238.3万hm2，造成植被破坏十分严重。所谓植被是指在地表覆盖的植物群，通常指一片植物[1]，是一个地区植物群落的总体[2]。随着气候环境的不断变化以及人为活动的严重干扰，中国的植被退化速度在逐年增长，而一个地区的植被覆盖率严重影响着该地区的水土流失程度，影响着该地区的生态环境，所以说恢复植被是恢复一个地区生态环境的重要前提。对于某一地区的生态环境而言，生态修复主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作[3]。修复内容主要包括受损地再利用、废弃地资源再开发和生态景观建设等方面，可采用物理、化学、生物等技术手段，改善恶化地区的植被状况。其中通过生物技术恢复受损植被，如引进动植物、微生物等是最为关键的。然而近年来，“生物入侵”危及国家经济发展和生态安全已成为世界各国广泛关注的生态问题，因此利用乡土植物进行生态修复越来越受到重视。

1 利用乡土植物进行植被修复的案例分析

1.1 大青山前坡呼和塔拉草原修复工程

1.1.1 草原植被概况 中国的草地资源丰富，是发展畜牧业的重要经济资源，也是重要的生态保护屏障，草地主要分布在东北平原以西，沿内蒙古高原南缘，经黄土高原东侧直至青藏高原东缘一线以西的广大地区，这里也是中國干旱、半干旱和高寒地区，因气候干旱少雨，土壤沙漠化严重，植被稀疏，生态系统十分脆弱[4]，再加上长期的滥垦和采矿等人为破坏，造成草地严重退化、沙化和盐碱化，并且植被难以恢复，重建生态刻不容缓。生态重建不是单纯地种树、种草，而是要实现整个生态链的恢复。而野生乡土植物在千万年的进化中，非常适应当地的土壤条件及气候环境，与周围的环境构成了稳定的生态系统，对病虫害有很强的抵御能力[5]，是植物多样性的重要组成部分[6]，同时天然野生乡土植物凭借其抗旱、耐寒、抗盐碱和耐养分贫瘠的特点，在草原生态保护中扮演着重要角色。在生态恢复建设过程中，一方面要注意在水土保持上选择具有保水效果的土壤替代化学保水剂涵养水源，不要为一时之绿而破坏植物的生长环境[7]，通过做“水土气、人草畜、微生物”和谐发展的自然景观，促进当地生态系统的良性循环。另一方面也要针对土壤状况种植乔、灌、草系列植物，优先选择当地具有抗逆性的乡土植物，保护植物的多样性，用林草并举形成生物景观的自然演替[8]维护当地的生态安全。

1.1.2 呼和塔拉草原的修复背景 大青山位于阴山山脉中段，横贯呼和浩特市，东西长109 km，南北宽36 km，海拔1 100～2 771 m，山区总面积4 011.34 km2[9]，属温带大陆型季风气候，显著特点是冬季长而寒冷，夏季短而炎热，春季大风日多[10]。据调查资料显示，大青山的野生植物有580余种，分别属于77科301属，以菊科和禾本科最多；药用植物近200种，价值较高的有蒙古黄芪[Astragalus membranaceus（Fisch.） Bge. var. mongholicus（Bge.） Hsiao]、知母（Anemarrhena asphodeloides Bunge）、甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）、麻黄（Ephedra sinica Stapf）、柴胡（Bupleurum chinense DC.）、黄精（Polygonatum sibiricum Delar. ex Redoute）、秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）、马勃[Mycenastrum corium（Guers.）Desv.]、郁李仁（Prunus humilis Bunge）、防风[Saposhnikovia divaricata（Turcz.）Schischk.]、五味子[Schisandra chinensis（Turcz.）Baill、草乌头（Aconitum kusnezoffii Reichb.）等[10]。位于大青山脚下的呼和塔拉（敕勒川）草原是一块冲积扇区域，总占地面积1 000 hm2以上[11]，但由于草地开垦、雨水冲刷，使得植被退化、水土流失严重、地表砂石裸露[7]。2012年，按照呼和浩特市政府的要求，内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司在此地开启了“新城区大青山前坡生态保护综合治理”工程。

1.1.3 修复呼和塔拉草原植被的具体措施 先是对当地的土壤结构、退化状态、原生物种、局地气候、降雨量、肥力等进行全面的调查以及科学的论证，根据典型草原主要建群种和优势种植物，采用禾本科和豆科植物相结合，草本、灌木和花卉相搭配的原则[12]，选育原生性的乡土植物，主要包含：蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）、羊草（Aneurotepidimu chinense L.）、野罂粟（Papaver nudicaule L.）等50多种，再采用人工撒播和机械喷播相结合的方法进行播种。经过改良之后的这块草原，干草产量和释氧量是对照样地的18倍，固碳量则接近10倍[7]。

1.1.4 乡土植物特性分析 ①蒙古冰草，原名沙芦草，是禾木科冰草属多年生绿丛禾草[13]。经多年引种驯化，1990年被全国牧草品种审定委员会定为野生栽培种[14]。蒙古冰草抗旱性强、产量高、草质好，对干旱、大风等不良环境有极强的耐受性，其庞大的根系大量分布于钙积层以上，部分根能深入到钙积层中，分蘖节集中在地表下3～5 cm处。根系具沙套， 耐热、吸水保水能力很强[15]，适宜种植在北方干旱、半干旱地区，是改良天然草场的优良草种。同时蒙古冰草适口性好，具有较高的营养价值，其粗蛋白、粗脂肪、灰分及钙、磷等的含量均很高[13]，能对天然草地饲料不足起到补充作用。蒙古冰草的竞争力也十分突出，其他杂草不易侵入。狼毒（Stellera chamaejasme L.）是中国草地主要的有毒植物，广泛分布于中国干草原、沙质草原和典型草原的退化草地上[16]，而蒙古冰草对狼毒的化感作用具有较强的抗性，可以逐步恢复草地的生产力[17]。②羊草，又称碱草，是多年生根茎型植物[18]，耐寒冷、耐盐碱、耐践踏、耐放牧，因其多年生习性和具有极强的穿透能力，可有效治理风蚀沙化、水土流失地域。羊草还是一种优质高产的牧草，具有叶量多、营养丰富、适口性好等特性，家畜一年四季均喜食，有“牲口的细粮”之美誉，目前在发展人工草地、改良退化草原、发展草原畜牧业等方面占有重要的地位[19]。③野罂粟，俗称山大烟、野大烟或山米壳，为罂粟科多年生草本植物[20]。野罂粟耐干旱，对土壤要求不严，适应力很强，有极高的观赏价值，可以应用于草原的景观建设。

1.1.5 修复效果 修复后的呼和塔拉草原已经成为离呼和浩特市最近的集观光、休闲、马术、会议庆典于一体的自然生态草原旅游景区，是呼和浩特市民休闲放松的心灵牧场。在内蒙古自治区成立70周年的大庆期间，呼和塔拉草原作为主会场，充分展示了草原文化的独特魅力。

1.2 白云鄂博矿山生态修复

1.2.1 矿区植被概况 白云鄂博矿区有石灰石矿、煤矿等，山体以岩石为主，土层十分薄弱，易被雨水冲刷流失，植物不易生根发芽。随着煤炭等矿产资源的不断开发，导致绿色植被破坏严重，还对矿山及其周边环境造成了污染，因此，矿区的生态系统修复是十分必要的。矿区生态系统修复除了实现对污染物的移除、固定外，更重要的是对植被的恢复。目前，大部分植物修复的方法是通过种植超富集植物来实现生态修复。常见的先锋植物有狗牙草[Cynodon dactylon（L.） Pers.]、百喜草（Paspalum notatum Flugge）、狼尾草[Pennisetum alopecuroides（L.）Spreng.]等禾本科植物，以及苜蓿（Medicago sativa L.）、馬棘（Indigofera pseudotinctoria Mats.）、豇豆[Vigna unguiculata（L.）Walp]等固氮能力强的豆科植物，它们对移除污染物、保护表土、减少侵蚀和水土流失有重要作用[21]。

1.2.2 白云鄂博矿区修复的背景 白云鄂博矿区是举世瞩目的稀土工业基地，位于阴山之北的内蒙古自治区包头市境内，地理位置为北纬41°39′-41°53′，东经109°47′-110°04′，属半干旱中温带大陆型季风气候。由于过度采矿引起了矿区土地退化、植被破坏和生物量减少等生态问题[22]，使得白云鄂博矿区成为重点污染源[23，24]和生态环境破坏区域。

1.2.3 修复白云鄂博矿区的具体措施 在开展了场地环境污染调研之后，当地植物学、草原生态学等多领域专家查阅并调研场地及其周边的历史与现有乡土植物信息，他们优先选择抗逆性强的乡土植物，如草木樨（Melilotus officinalis L.）、蒙古韭（Allium mongolicum L.）等，通过植物的富集作用与群落的长期演替，逐步消除土壤潜在的污染问题[25]。当土壤条件得到明显提升后，在后期辅以种植野生观赏植物，如五彩石竹（Dianthus chinensis L.）等来改变植被。

1.2.4 乡土植物特性分析 ①草木樨，俗名叫野苜蓿，为豆科木樨属一年生或多年生草本植物。由于草木樨具有多种用途和植株抗逆性强、产量高的特点，被誉为“宝贝草”[26]。②蒙古韭，又名沙葱、蒙名呼木乐，别名蒙古葱，属百合科葱属多年生鳞茎丛生草本植物，为旱生植物。蒙古韭不但具有耐风蚀、耐干旱、耐瘠薄的特点，而且营养价值和药用价值极高，是一种生态价值和经济价值兼具的重要荒漠植物[27]。③五彩石竹，石竹科多年生草本，耐寒、耐旱、耐盐。五彩石竹花色绚丽多彩，花期在春夏两季，可用于花坛、花境、花台或盆栽，也可用于岩石园和草坪边缘点缀[28]。

1.2.5 修复效果 通过生态技术手段的运用，白云鄂博矿区成为集工业记忆、文化展示、休闲游憩、民族特色为一体的生态场所，并且最终实现了“节水、少维护”的生态型景观绿地的理念。

1.3 盐田区东信采石场边坡修复

1.3.1 边坡植被概况 随着路桥、隧道等道路工程的大量建设，造成了越来越多的岩土裸露[29]，引发了当地的生态问题，加剧了水土流失[30]，导致了边坡植被的严重破坏，因而很大程度上也促进了边坡植被恢复工程技术的快速发展。有研究者[31，32]认为，利用本地植物可适地适树恢复植被，有利于水土保持和自然景观重建；因此，乡土植物资源应用于水土保持有着不可替代的优势，护坡植被可以涵养水源[8]，植物根系对土壤的固结和加筋作用可以稳定岩土边坡，防止生态系统功能进一步退化[33，34]。

1.3.2 采石场边坡修复的背景 深圳市盐田区大水坑东信采石场地理位置在北纬22°35′41.20″，东经114°16'56.34″，属于南亚热带海洋型气候，该采石场边坡大多为断裂构造花岗质砾岩，并伴有褶皱，边坡面朝盐田港海岸，冬季北风大，坡上相对较冷[35]。多年的无序开采对石场区域的生态造成了严重的破坏，石场标高125 m以上的边坡有稀疏的草木植被覆盖，而以下部分处于裸露状态，碎石遍地，一片荒凉，存在较严重的水土流失安全隐患，由于地势低洼，每逢丰水期，这里甚至会蓄水成塘[36]。

1.3.3 修复采石场边坡的具体措施 在华南地区自采车前草（Plantago asiatica L.）、白背枫（Buddleja asiatica Lour.）、木芙蓉（Hibiscus mutabilis L.）、蓖麻（Ricinus communis L.）、牡荊（Vitex negundo L.）等本土植物种子，根据灌草结合、深根系与浅根系草种结合来合理配置植物组合，最后进行客土喷播施工，喷播后每月需要定期观测1次。经观测发现，植被群落中，车前草、白背枫、牡荆、蓖麻和木芙蓉这5种乡土植物分布较为广泛。相比之下，车桑子[Dodonaea viscosa（L.）Jacq.]、银合欢[Leucaena leucocephala（Lam.）de Wit]等外来种有不耐寒、易冻死的问题[32]，且外来种构成的群落往往不够稳定，容易出现退化，导致边坡的水土流失和再次裸露；同时，这些外来物种结种量巨大，容易逸生，严重者会造成生态入侵，如最早作为水土保持植物引进的银合欢[37]、簕仔树[Mimosa bimucronata（DC.）Kuntze]等。

1.3.4 修复采石场边坡乡土植物特性分析 ①车前草，是车前科车前属多年生常绿草本植物，适应性强，耐寒、耐旱，对土壤要求不严[38]。经观测发现，车前草生长迅速，在3个月内达到成苗冠幅，使坡面获得较好的覆盖度；须根根长平均可达 40～50 cm，固土能力强[39]； 车前草结种量大，结种周期短；当群落覆盖效果欠佳时，车前草可持续自播繁殖，加速复绿，适合作为边坡绿化的先锋植物种。②白背枫，别名驳骨丹、狭叶醉鱼草、山埔姜、七里香等，为马钱科醉鱼草属直立灌木或小乔木，根系发达，适应能力强[40，41]。土壤肥沃时，可在一二年内生长成小乔木；土层较薄、土壤较贫瘠时，又可保持灌木株高。③牡荆，是马鞭草科牡荆属落叶灌木或小乔木，喜光，耐阴、耐寒，对土壤适应性强。其果序可采，且结种量巨大，单位面积用量较小，可大面积推广喷播于边坡。④蓖麻，为大戟科蓖麻属一年生或多年生草本植物，是中国重要的油料作物和能源作物，具有适应性广、抗逆性强的特点，可在盐碱及贫瘠的土地上生长[42]。⑤木芙蓉，又名三变花、木莲、拒霜花、七星花、霜降花等，属锦葵科木槿属落叶灌木或小乔木。木芙蓉喜光，稍耐阴，喜温暖湿润气候，不耐寒，生长较快，萌蘖性强。木芙蓉不仅具有极高的观赏价值，在防治水土流失的生态防护中也有十分显著的作用，因其具有能向土壤内部伸展的侧根，使根系与土壤接触的面积不断增大，同时根系与土壤的固着强度也大大增加，从而有助于边坡稳定性的增强[43]。

1.3.5 修复效果 经过巨额投入后，东信采石场边坡实现了复绿，并且在原有基础上打造成为了绿色、自然、生态的体育郊野公园。

2 小结与展望

乡土植物在中国资源丰富，不仅具有绿化观赏功能，而且对当地生态环境具有高度适应性，是非常适合植被修复和生态建设的，并且是全国不同地域以及不同类型植被都具有普遍性，表现出品质上的稳定性以及时间上的持久性。上述案例表明，利用乡土植物可以对草原、矿山、边坡等退化植被进行有效修复，改良当地的生态状况，这与外来物种相比具有不可替代的优势；同时，乡土植物的应用在不同纬度都具有普遍性，不论南方北方均可实行因地制宜的修复方法，发展当地的优势种植物。

现在的环境问题已经不容忽视，未来生态环境恶化对人类不良影响的表现将越来越明显，加大生态环境建设投入以保护越来越脆弱的生态环境已刻不容缓。随着人们对生态环境重视程度的加深，乡土植物也逐渐引起人们的关注。在如何合理利用乡土植物进行生态修复的问题上，从近几年来众多相关研究工作者及相关企业的工作成果中看到了较为合理满意的答案。虽然生态修复建设艰难，研究和实践工作任重道远，而且目前对乡土植物的重视和合理科学利用也只是生态修复工作中迈出的一小步，但这也是有着深远意义和显著作用的一步，今后还需要对乡土植物的生育特性和对不良环境的抗性进行深入研究。

参考文献：

[1] 刘 颖.我国植被水土保持功能研究进展[J].农业与技术，2014， 34（12）：18.

[2] 牛建明，呼 和.我国植被与环境关系研究进展[J].内蒙古大学学报（自然科学版），2000，31（1）：76-80.

[3] 北京艾凯德特咨询有限公司.2015-2020年中国矿山生态修复产业发展现状及市场监测报告[EB/OL].http：//www.icandata.com/2015-11-11.

[4] 闫志坚，孙 红.中国北方草地生态现状、保护及建设对策[J].四川草原，2005（7）：31-33，42.

[5] 张令峰，姚晓洁.乡土植物在植物多样性的应用[J].现代农业科技，2010（20）：255-256.

[6] 林智波.浅议城市园林绿化植物多样性[J].现代园艺，2012（24）：79.

[7] 施 维.用乡土的草种，修复中国的草原[N].农民日报，2016-11-01（03）.

[8] 张 艳，赵廷宁，杨建英，等.高速公路不同边坡类型对植被恢复的影响[J].中国水土保持科学，2013，11（4）：80-85.

[9] 张碧峰.呼和浩特市大青山区生态环境保护与建设探讨[J].内蒙古科技与经济，2001（4）：52-53.

[10] 赵在刚，田秀峰，闫栓喜.呼和浩特市大青山自然保护区[J].内蒙古林业，2003（9）：23-24.

[11] 内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司.驯化乡土植物修复生态[EB/OL].http：//www.mengcao.com/article/list/19/navid/2.html/

2015-05-21.

[12] 洪 治.三项改革的“三年大考”[J].小康，2017（15）：44-47.

[13] 云锦凤，米福贵.干旱地区一种优良禾草——蒙古冰草[J].内蒙古草业，1990（2）：70-71，25.

[14] 李志勇，陈凤林，陈立波，等.优良禾草新品种——蒙古冰草[J].中国草地，1993（1）：74，78.

[15] 王明玖，冯国栋.在短花针茅草原种植蒙古冰草的效果[J].中国草地学报，1990（2）：27-32.

[16] 王 慧，卫智军，周淑清，等.狼毒对新麦草、无芒雀麦化感作用的研究[J].草业与畜牧，2011（1）：17-20.

[17] 王 慧，周淑清，黄祖杰，等.蒙古冰草对狼毒化感作用的抗性[J].中国草地学报，2008，30（6）：110-112.

[18] 刘公社，李晓霞，齐冬梅，等.羊草种质资源的评价与利用[J].科学通报，2016，61（2）：271-281.

[19] 刘公社，李晓峰.羊草种质资源研究[M].北京：科学出版社，2011.89-93.

[20] 苏佩清，李 锦，王承华，等.论野罌粟归经[J].承德医学院学报，1993（4）：303-304.

[21] 陈 伟，宁 平，黎慧娟，等.矿山废弃地生态环境恢复治理进展[J].环境工程技术学报，2017，7（1）：78-87.

[22] 安志宏，王晓红，代 路，等.基于高分辨率卫星遥感数据的白云鄂博矿山开发调查研究[J].地质与勘探，2011，47（3）：462-468.

[23] 吴其反，刘 华，马成辉.白云鄂博伴生矿资源开发利用对区域环境放射性污染影响的调查[J].辐射防护，2011，31（6）：364-370.

[24] 郭 伟，付瑞英，赵仁鑫.内蒙古包头白云鄂博矿区及尾矿区周围土壤稀土污染现状和分布特征[J].环境科学，2013，34（5）： 1895-1900.

[25] 高 坤，蔺 莎，孙 雯，等.基于生态技术美学视角的矿区生态修复探索——以白云鄂博矿山公园为例[J].风景园林，2017（8）：66-69.

[26] 丛建民，陈凤清，野俊双，等.草木犀香豆素的提取工艺及抑菌活性研究[J].天然产物研究与开发，2014，26（4）：588-593，596.

[27] 张莹花，刘世增，尉秋实，等.蒙古韭（Allium mongolicum）的分布和结实特性[J].中国沙漠，2014，34（2）：391-395.

[28] 陈海平，杨秀云，朱 烨，等.NaCl胁迫对五彩石竹和常夏石竹种子萌发的影响[J].山西农业大学学报（自然科学版），2012， 32（3）：245-250.

[29] 刘春霞，韩烈保.高速公路边坡植被恢复研究进展[J].生态学报，2007（5）：2090-2098.

[30] 许文年，夏振尧，戴方喜，等.恢复生态学理论在岩质边坡绿化工程中的应用[J].中国水土保持，2005（4）：31-33.

[31] 杨喜田，赵 宁，董惠英.论厚层客土喷播技术的植物群落目标设定和植物种选配[J].中国水土保持科学，2006，4（1）：70-74.

[32] 李绍平，祝小科，张晓龙.贵州高速公路边坡绿化常用的乔灌草植物种子混播试验研究[J].贵州林业科技，2012，40（1）：1-7.

[33] 齐藤诚，邵 琪，顾 卫，等.半干旱地区公路岩质边坡植被恢复技术工程试验：以内蒙古赤峰—通辽高速公路为例[J].公路交通科技，2010，27（12）：145-151.

[34] 陶 岩，江 源，顾 卫，等.内蒙古中部高速公路边坡植被恢复研究[J].中国水土保持科学，2006，4（S）：61-66.

[35] 宋凤鸣，刘建华，钱瑭璜，等.8种乡土植物在边坡植被恢复工程中的应用[J].中国水土保持科学，2016，14（4）：134-141.

[36] 吴肖叶.盐田废弃石场将“补”绿装[N].深圳特区报，2013-05-16（02）.

[37] 彭 芸.外来树种人工林下植物多样性及其入侵性研究——以桉树、银荆、银合欢为例[D].昆明：西南林业大学，2008.

[38] 廖丽霞.杨树林下经济车前草的栽培模式探析[J].现代农业科技，2017（19）：154，156.

[39] 马武昌，王 雁，彭镇华.车前草和紫花地丁对水分胁迫的生理反应[J].林业科学研究，2006，19（5）：633-637.

[40] 曾小龙.蓖麻在逆境胁迫下的抗性及耐性机制研究进展[J].中国农学通报，2010，26（4）：123-125.

[41] 刘伟军.锦葵科（Malvaceae）一些植物的形态解剖与园林应用探讨[D].福州：福建农林大学，2009.

[42] 孙振钧，吕丽媛，伍玉鹏.蓖麻产业发展：从种植到利用[J].中国农业大学学报，2012，17（6）：204-214.

[43] 聂谷华，向其柏.木芙蓉的特性及园林应用研究[J].园艺与种苗，2012（6）：81-83.