阜新地区青山工程矿山生态治理植被恢复造林树种选择

摘 要：本文以阜新地区青山工程矿山生态治理树种选择为研究对象，将青山工程治理的矿山废弃地区划分为以下类型：矿坑废弃地、边坡及碎石物废弃地、土石混合物废弃地3种类型。对不同青山工程治理地块进行不同的恢复林业生产条件治理。选择乡土造林树种。通过对比试验筛选适生造林树种，确定了矿坑废弃地适宜的造林树种排序为刺槐>榆树>五叶地锦>油松>樟子松。土石混合物废弃地适宜的造林树种排序为丁香（连翘）、刺槐>银中杨>杨树>樟子松>油松。土石混合物废弃地适宜的造林树种排序为丁香（连翘）、刺槐>银中杨>杨树>樟子松>油松。

关键词：青山工程;矿山生态治理;造林树种选择

中图分类号：S731.6

文献标识码：A

1研究背景

阜新地区因矿山开采、工程建设破损山体而形成的无数个、不规则的采矿坑、取土（石）场、排岩（土）场等，破坏了原有土地，使其丧失了原有的功能，原有土地的组成和结构都发生了变化，原有的植被减少，消失明显，类型的土地被业界称为矿山废弃地。矿山废弃地的产生，造成原生的植被破坏，影响植物的定居，使土壤水保肥能力差，变得极端贫瘠，使得废弃地无法生长植被，植被越来越稀少，变为不毛之地。有些废弃了十几年的废弃地上仍是寸草不生。在白然条件下，依靠自然恢复绿色植被，大约需要百年以上。阜新市现有矿区总面积4720hm2，，涉及林地矿点数438个，采矿场481个，面积3182hm2;排岩场250个，面积1527hm2;尾矿库12个，面积11hm2。因此，通过人工干预恢复矿山废弃地的生态环境显得尤为必要。

2研究方法

2.1 青山工程矿山废弃地调查

对青山工程矿山废弃地分布、规模、组成、地貌植被情况进行调查研究。

2.2工程化恢复林业生产条件

以工程化恢复林地土壤基质和防止水土流失为主要目标，将被损毁的林地恢复到可供利用状态，为后期恢复植被和生态修复奠定基础;遏制项目区立地条件恶化的趋势，提高林地自我生态修复能力。

2.3造林树种植被恢复方案设计

工程设计要根据工程立地情况选择抗旱、抗污染、抗风沙、耐瘠薄、适应性强、抗逆性强、生长快的树种造林，尽量选择当地优良的乡土树种，作为优先考虑的树种。

2.4造林成活率（保存率）的调查

对各治理区植被恢复造林树种的成活率和保存率采取随机抽样调查的方法。

2.5造林树种生长调查

随机设置样方进行植被生长调查：调查内植物种类，数量，盖度及生物量等数据。

3结果与分析

3.1 青山工程矿山废弃地生态治理区类型划分

应用室外调查和室内分析结合的调查方法，调查研究青山工程治理的矿山废弃地（只针对青山工程治理矿山，不含煤矿及矸石山等废弃地）位置，规模、成因、原生植被等，记录成因、现状特性等，进行分析区划。将青山工程矿山治理的废弃地人为分为：矿坑废弃地，边坡及碎石物废弃地和土石混合物废弃地3种类型。

3.1.1矿坑废弃地特征

边坡地形上陡下缓，边坡高耸陡峭，凹凸不平;岩石开裂，裸露破碎，地表土壤松动;巨石、孤石，危岩易崩落;坡高落差大，10～40m不等，立地条件极差，植被无法生长，无法定居繁衍。

3.1.2边坡及碎石物废弃地特征

矿山资源开采过程中削切山体，剥离的表土、矿产资源开采时产生的岩石、贫矿堆积而成。削切山体坡度陡峭，落差一般5～1Om，开挖坡脚、切削边坡，造成山体失衡。堆积物风化时间短，孔隙度大，大量开采石料，破坏了山体及地表植被，加速了水土流失的发展。开挖坡脚、切削边坡，造成山体失衡。

3.1.3土石混合物废弃地特征

碎石废弃物颗粒较小，与表层剥离土混合，杂乱无章堆放;易随降雨、强风流失。持水、保肥能力差，植被状况差，粉尘扬易造成大气污染。

3.2 不同类型矿山废弃地生态治理恢复林业生产条件方案

3.2.1矿坑废弃地恢复林业生产条件治理

对于矿坑废弃地恢复林业生产条件治理采用废石回填采损矿坑废弃地。回填过程中，将有害含量较高的废石、尾矿砂及受污染较严重的废弃物填在底部，随后进行分层回填，并分层压实。回填高度视采场的具体条件进行设计。当回填到距自然地形高度低2～3m时，按自然地形整理回填场地，使废石堆场复原，基本恢复原貌，覆盖种植土，厚度为0.8～1m，有利于树木的生长。

3.2.2边坡及碎石物废弃地恢复林业生产条件治理

将边坡及碎石物废弃地堆坡削缓，平整堆形，使修整后的废石场尽量适应周围的地形以达到长期稳定。采用客土覆盖，整形，压实。覆土厚度为0.5～0.8m，全面的平整。

3.2.3土石混合物废弃地恢复林业生产條件治理

土石混合物废弃地首先采用专门机械设备进行进行疏松和整平，这种整平可以因地制宜，覆盖一定厚度的黄土和具有肥力的泥土，填低垫高，平均高度0.5m，平整后达到自然排水要求。

3.3青山工程矿山废弃地生态治理造林树种确定

3.3.1矿坑废废弃地造林树种确定

在闭坑矿坑矿山废弃地上，结合适地适树，因地制宜，选择了油松、樟子松、榆树、柳树、刺槐、五叶地锦、人为加速其覆绿、使矿山植被恢复向着良好地自然环境发展。

3.3.2边坡及碎石物废弃地造林树种确定

在边坡及碎石物废弃地恢复林业生产条件后，由于自然环境仍然较差，造林树种选择五叶地锦、油松、刺槐、樟子松、皂角。造林树种间播种苜蓿草。

3.3.3土石混合物废弃地造林树种确定

在恢复林业生产条件后，设计造林的灌木树种有丁香、连翘，乔木树种有杨树、银中杨、京桃、油松、刺槐、樟子松。

3.4矿坑废弃地生态治理植被恢复树种选择

3.4.1矿坑废弃地造林树种成活率

不同树种在矿坑废弃地造林成活率见图1。

图1中看出，矿坑废弃地在恢复林业生产条件后栽植的榆树、柳树、刺槐、五叶地锦分别达到86%、82%、89%、79%，成活率显著高于油松、樟子松造林树种的成活率。按照青山工程工程化治理标准，造林保存率达到70%具备验收条件要求，油松、樟子松成活率需要补植补造。

3.4.2矿坑废弃地造林树种保存率

图2分析得出，造林树种在植被恢复第二年，各树种得造林保存率呈现出显著差异，油松、樟子松、柳树的保存率很低，榆树、刺槐、五叶地锦的保存率的较好，其中榆树、刺槐的保存率达到了青山工程验收标准，五叶地锦的保存率虽然没有达到验收标准，但也接近合格。通过对比看出刺槐、榆树、五叶地锦在矿坑废弃地上都有较强的适应性，可作为优先选择的矿坑废弃地植被恢复造林树种。得出适宜的造林树种为刺槐>榆树>五叶地锦>油松>樟子松。

3.5 边坡及碎石物废弃地生态治理植被恢复树种选择

3.5.1边坡及碎石物废弃地造林树种成活率

与矿坑废弃地恢复林业生产条件后造林树种成活率数据对比，造林成活率也呈现出相应的提高趋势，由于边坡及碎石物废弃地相对于矿坑废弃地原有土壤条件要好，并且工程治理恢复林业生产条件客土沉降，加之工程化后期浇水管理到位，各造林树种成活率都达到76%以上，刺槐成活率更是达到91%。

3.5.2边坡及碎石物废弃地造林树种保存率

图4看出，各植被恢复造林树种第二年的保存率较各树种的当年成活率都有下降，油松、樟子松的保存率较低，分别为43%，46%，较油松、樟子松的当年成活率下降明显。刺槐、皂角、地锦的保存率较其成活率下降较小，保存率仍然保持着较高水平。依据成活率及保存率看：五叶地锦、刺槐、皂角的成活率与保存率，要高于油松、樟子松，作为边坡及碎石物废弃地生态治理的植被恢复树种还是比较理想的。通过对比分析，得出对边坡及碎石物废弃地恢复林业生产条件后适宜的造林树种排序为刺槐>皂角>五叶地锦>樟子松>油松。

3.6土石混合物废弃地生态治理植被恢复树种选择

3.6.1土石混合物废弃地造林树种成活率

从图5看出，各造林树种在土石混合物废弃地恢复林业生产条件后的成活率显著高于矿坑废弃地和边坡及碎石物废弃地造林树种的成活率，尤其是丁香和连翘成活率都在100%，刺槐、银中杨较高，分别达到96%、94%，京桃、油松、樟子松、杨树成活率也分别达到88%、87%、86%、84%。各造林树种在土石混合物废弃地造林都表现出很好的成活效果。这是由于土石混合物废弃地治理前自身土壤条件较好，客土土壤沉降后30cm，恢复林业生产条件后，已经适合造林樹种存活，生长。

3.6.2土石混合物废弃地造林树种保存率

图6得出，丁香、连翘、刺槐在土石混合物废弃地的保存率显著高于其他造林树种，分别为98%、98%、80%，其他树种的保存率变化较大。丁香和连翘保存率高，经地块调查分析，丁香和连翘在工程设计时，在大德乡韩家村，由于该工程属于靠近村屯，在靠近公路内侧栽植丁香、连翘各60株，处于景观带中，土壤条件好，加之栽植时工程要求高，簇装多株栽植，后期管护，浇水等因素，故而成活率高，也许存在特殊性和偶然性，存其他造林树种的保存率也较矿坑废弃地和边坡及碎石物废弃地造林树种的保存率高。纵向对比矿坑废弃地和边坡及碎石物废弃地造林树种的保存率，随着矿山林地类型的改善，不同造林树种在矿坑废弃地、边坡及碎石物废弃地，土石混合物废弃地上保存率也呈现出增加的趋势。土石混合物废弃地经过恢复林业生产条件后，适宜的造林树种为丁香（连翘）、刺槐>银中杨>杨树>樟子松>油松。

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作者简介：杨森（1982-），男，辽宁阜新，研究生，阜新市林业发展服务中心，高级工程师，研究方向：半干旱地区植被恢复及矿山废弃地植被恢复。