李啟艷，黃偲祺，朱晨璐，李宗勛，郭世鴻，侯曉龍,3

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州350002；2.福建省環(huán)境科學(xué)研究院，福建 福州350002；3.南方紅壤區(qū)水土保持國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州350002)

我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，是礦產(chǎn)資源自給自足程度最高的國(guó)家之一。在我國(guó)江西、廣東、福建等省分布著豐富的離子型重稀土資源，其中福建省長(zhǎng)汀縣是南方離子型重稀土的重要礦區(qū)。由于多年來(lái)的稀土開(kāi)采作業(yè)，礦區(qū)內(nèi)沖溝、切溝、崩崗廣泛分布，水土流失嚴(yán)重[1-2]。而稀土開(kāi)采后會(huì)產(chǎn)生土壤結(jié)構(gòu)破壞，土壤酸化、土壤重金屬污染、土壤微生物種群發(fā)生變化等一系列生態(tài)環(huán)境惡化問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者就稀土礦開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響以及稀土開(kāi)采后廢棄地植被的恢復(fù)進(jìn)行了不少研究，取得了許多成果。王友生等[3]對(duì)長(zhǎng)汀縣稀土礦開(kāi)采廢棄地進(jìn)行污染評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，礦區(qū)綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)達(dá)極重污染水平。西班牙學(xué)者RAFAELetal[4]研究表明圣多明哥礦區(qū)的采礦活動(dòng)對(duì)周邊的河流產(chǎn)生污染。礦區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)退化嚴(yán)重，威脅人類的健康及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如何恢復(fù)與重建礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

植物修復(fù)因其成本較低、生物多樣性豐富、二次污染風(fēng)險(xiǎn)小、具有更好的穩(wěn)定性和實(shí)際應(yīng)用性而倍受各界學(xué)者關(guān)注[5-7]。礦區(qū)植被恢復(fù)研究多集中在采礦工藝后的植被重建技術(shù)方面，并且篩選出可以作為稀土礦植被恢復(fù)的先鋒物種[8-10]。古錦漢等[11]在茂名礦上廢棄地引種30多種闊葉樹(shù)種進(jìn)行恢復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)海南紅豆、海南蒲桃等是礦區(qū)廢棄地恢復(fù)的適生闊葉樹(shù)種。朱佳文[12]對(duì)湘西鉛鋅礦區(qū)重金屬污染區(qū)進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)黑麥草為該礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的先鋒植物，黑麥草能對(duì)礦區(qū)多種重金屬產(chǎn)生響應(yīng)及耐受機(jī)制。煤礦生態(tài)重建區(qū)經(jīng)過(guò)9 a植被恢復(fù)治理，形成了物種豐富的喬灌草群落[13]。相關(guān)研究表明，稀土礦廢棄地植被恢復(fù)實(shí)際是礦區(qū)植被群落次生演替過(guò)程，植被在演替過(guò)程中受諸多因素影響(植物本身特性、環(huán)境條件、土壤條件)，但植被演替的方向始終是群落結(jié)構(gòu)和功能趨于穩(wěn)定[14-15]。植被恢復(fù)時(shí)間不同，植被演替中優(yōu)勢(shì)種也會(huì)不同，隨著恢復(fù)年限的增加，前期(2～3 a)以一年生植物為優(yōu)勢(shì)地位，后期(5～10 a)一年生植物逐漸退出演替進(jìn)程，以多年生植物為優(yōu)勢(shì)地位，最終(15 a以上)形成草灌叢生植物群落[16-17]。李斌[18]對(duì)湖南冷水江銻礦廢棄地植被恢復(fù)與重建研究發(fā)現(xiàn)，廢棄地植被恢復(fù)原則上遵循自然演替規(guī)律，演替階段大致為裸地→草地→灌叢→針葉林→常綠與落葉闊葉混交林階段。先鋒植物入侵→定居→群聚→競(jìng)爭(zhēng)，最終形成礦山廢棄地植物群落[19]。劉世忠等[20]對(duì)茂名北因人為因素形成的次生裸地(排油頁(yè)巖廢渣場(chǎng))進(jìn)行土壤與植被特性研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)20多年的自然恢復(fù)，廢渣場(chǎng)的植被群落結(jié)構(gòu)及組成種類簡(jiǎn)單，仍處于群落次生演替前期。有學(xué)者指出礦山植被群落的形成和演替與環(huán)境因子有關(guān)[21]。研究資料表明，篩選出的礦區(qū)適生抗逆性強(qiáng)的植物前期表現(xiàn)出良好的生長(zhǎng)勢(shì)，但隨著植被恢復(fù)治理年限的增加，一些植被出現(xiàn)衰退甚至死亡現(xiàn)象[2]。

目前，對(duì)于影響稀土礦廢棄地植被恢復(fù)的主要限制因子以及植被恢復(fù)后期植被出現(xiàn)退化的內(nèi)在機(jī)制尚不清楚，嚴(yán)重限制南方稀土礦廢棄地植被恢復(fù)。鑒于此，以長(zhǎng)汀縣稀土礦生態(tài)退化區(qū)不同植被恢復(fù)年限的堆浸廢棄地為研究對(duì)象，通過(guò)建立固定植被觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行植物群落結(jié)構(gòu)、物種數(shù)量、物種多樣性比較，分析不同植被恢復(fù)年限稀土礦堆浸廢棄地物種多樣性、植物的群落特征、植被的演替及恢復(fù)特征，為稀土礦生態(tài)退化區(qū)植被恢復(fù)及其效果長(zhǎng)期維持提供理論依據(jù)。

1 研究方法

1.1 試驗(yàn)樣地概況

試驗(yàn)樣地位于福建省長(zhǎng)汀縣河田鎮(zhèn)，北緯25°18′40″～26°02′05″，東經(jīng)116°00′45″～116°39′20″，海拔238～1 459 m。地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫18.3 ℃，年降水量1 685.6 mm，年均無(wú)霜期260 d，四季分明。土壤為粗晶花崗巖發(fā)育成熟的砂壤土，極易造成水土流失。稀土礦堆浸廢棄地是指將含有稀土的土壤用2%硫酸銨多次淋洗后再用清水淋洗提取稀土后廢棄的土壤。

1.2 植被調(diào)查

試驗(yàn)選擇分別于2007年、2010年、2013年以“楓香+木荷+胡枝子+寬葉雀稗”為模式進(jìn)行植被恢復(fù)治理的稀土礦堆浸廢棄地為試驗(yàn)樣地，建立3個(gè)坡向、坡度、海拔一致的固定觀測(cè)樣地，并在遠(yuǎn)離開(kāi)采區(qū)設(shè)置一個(gè)對(duì)照樣地(未開(kāi)采地，為水土流失植被恢復(fù)治理地，以馬尾松群落為主)，每塊樣地均設(shè)置3個(gè)20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)樣方。木本植物采用1～2年生容器苗進(jìn)行栽種，草本植物采用條溝撒播方式進(jìn)行播種，植被配置密度為：楓香2 250株·hm-2，木荷2 250株·hm-2，胡枝子4 500 株·hm-2，寬葉雀稗15 kg·hm-2。

各樣地在進(jìn)行植被恢復(fù)治理1 a時(shí)根據(jù)植被生長(zhǎng)情況設(shè)計(jì)補(bǔ)植、補(bǔ)種，補(bǔ)植種為木荷、火力楠、山杜英、油茶，補(bǔ)種草種為撒播寬葉雀稗、類蘆、百喜草。喬木補(bǔ)植密度為400 株·hm-2，草種撒播為8 kg·hm-2。2018年，分別對(duì)植被恢復(fù)治理11、8、5 a的試驗(yàn)樣地及對(duì)照樣地進(jìn)行植被調(diào)查，每個(gè)樣方內(nèi)調(diào)查所有喬木樹(shù)種、樹(shù)高、胸徑、冠幅、株數(shù)，并在每個(gè)樣方內(nèi)設(shè)置1個(gè)5 m×5 m樣方進(jìn)行灌木層種類、樹(shù)高、株數(shù)調(diào)查，同時(shí)在灌木樣方內(nèi)布設(shè)1 m×1 m樣方進(jìn)行草本層種類、高度、蓋度調(diào)查，藤本植物進(jìn)行植物種類辨認(rèn)。

1.3 物種多樣性計(jì)算方法

1.3.1 物種多樣性 通過(guò)計(jì)算多樣性的相關(guān)指數(shù)進(jìn)行物種多樣性分析，具體計(jì)算公式如下：

相對(duì)密度/%=調(diào)查群落中第i個(gè)種的物種數(shù)/調(diào)查群落中全部物種的個(gè)體數(shù)×100

(1)

相對(duì)蓋度/%=調(diào)查群落中第i個(gè)種的蓋度/調(diào)查群落中所有種的蓋度×100

(2)

相對(duì)頻度/%=調(diào)查群落中第i個(gè)種的頻度/調(diào)查群落中所有種的頻度×100

(3)

重要值/%=相對(duì)密度+相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度

(4)

DG=S/lnA

(5)

DM=S-1/lnN

(6)

(7)

(8)

E=H′/lnS

(9)

式中：DG為Gleason指數(shù)，DM為Margalef指數(shù) ，DS為Simpson指數(shù)，H′為Shannon指數(shù)，E為Pielou指數(shù) ，S為樣地中物種總數(shù)，A為樣地面積(m2)，N為樣地中所有物種個(gè)體數(shù)，Ni為樣地中第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)，Pi為第i個(gè)物種所占比例,即Pi=Ni/N。

1.3.2 群落相似性 群落相似性系數(shù)采用Jaccard相似性公式計(jì)算[22]：

CS=c/(a+b-c)

(10)

式中：CS為相似性系數(shù)，c為A、B群落共有物種數(shù)，a為A群落物種數(shù)，b為B群落物種數(shù)。

根據(jù)相似性原理，可將CS分為極不相似(0.00≤CS≤0.25)、中等不相似(0.25

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft Excel 2010和SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及統(tǒng)計(jì)分析；使用單因素方差分析(one-way ANOVA)進(jìn)行差異顯著性分析；用Duncan′s法進(jìn)行多重比較；運(yùn)用Origin 9.0繪制分析圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 稀土礦區(qū)不同恢復(fù)年限植物群落特征

由表1可知，不同恢復(fù)年限植物種類組成差異較大，隨著恢復(fù)年限的增加，喬木層、草本層雙子葉植物種類呈增加趨勢(shì)，草本層中蕨類植物在植被恢復(fù)5 a時(shí)出現(xiàn)最多(4種)，其次是11 a(3種)。植被恢復(fù)11 a時(shí)植物種類最多，共24種，其中草本層13種，占總物種數(shù)的54.2%，同時(shí)一年生、多年生草本種類分別為3種和10種。

由表2可知，隨著植被恢復(fù)年限的增加，樣地覆蓋度呈增加趨勢(shì)，物種數(shù)目增多。同時(shí)一、二年生及多年生草本的物種數(shù)目增多，喬木灌木物種數(shù)目增多，表明群落結(jié)構(gòu)組成逐漸趨于穩(wěn)定。

表1 不同恢復(fù)年限植物群落特征Table 1 Plant community characteristics during different vegetation restoration years

表2 不同恢復(fù)年限植被生活型組成Table 2 Vegetation composition during different vegetation restoration years

2.2 稀土礦區(qū)不同恢復(fù)年限物種群落組成及數(shù)量

長(zhǎng)汀縣河田鎮(zhèn)稀土礦堆浸廢棄地植被組成情況如表3所示，堆浸廢棄地內(nèi)共出現(xiàn)39種植物，分屬29科，其中以禾本科、菊科植物為主，分別占總物種數(shù)的12.8%、10.3%。由此可見(jiàn)，禾本科、菊科植物在稀土礦廢棄地植被恢復(fù)過(guò)程中占優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí)，在植被恢復(fù)過(guò)程中還出現(xiàn)茜草科、大戟科、豆科、烏毛蕨科、商陸科、唇形科、馬鞭草科、爵床科、腎蕨科等植物。

不同恢復(fù)年限植被種類組成具有明顯差異，植被恢復(fù)11 a樣地發(fā)現(xiàn)物種24種隸屬18個(gè)科。其中禾本科、菊科植物分別占植被恢復(fù)11 a總物種數(shù)的16.7%、12.5%，表明這兩個(gè)物種為該植被恢復(fù)年限的優(yōu)勢(shì)種；草本層共13種，以一年生、多年生草本為主。植被恢復(fù)8 a樣地發(fā)現(xiàn)物種17種隸屬15個(gè)科，草本層共10種，占植被恢復(fù)8 a總物種數(shù)的58.8%，其中寬葉雀稗、烏毛蕨、芒萁適應(yīng)度最佳。植被恢復(fù)5 a樣地發(fā)現(xiàn)物種12種隸屬11個(gè)科，草本層新出現(xiàn)垂穗石松、烏蕨等新物種，與植被恢復(fù)8 a相比，禾本科植物減少1種。對(duì)照樣地發(fā)現(xiàn)物種9種隸屬8個(gè)科，植被種類相對(duì)較少，草本層以禾本科為主。因此，在稀土礦植被恢復(fù)過(guò)程中以禾本科、菊科植物為優(yōu)勢(shì)種及建群種，同時(shí)禾本科植物在植被恢復(fù)過(guò)程中對(duì)逆境環(huán)境適應(yīng)能力更佳，其次是菊科植物。

表3 不同恢復(fù)年限植被組成、數(shù)量Table 3 Vegetation composition and quantity during different vegetation restoration years

隨植被恢復(fù)年限增加，前期人工種植種出現(xiàn)生長(zhǎng)衰退甚至死亡現(xiàn)象，不同植被層均有其他物種新增。其中，植被恢復(fù)11a喬木層(4種)、草本層(6種)新增植物種類最多。不同恢復(fù)年限植被物種重要值表現(xiàn)出差異性。植被恢復(fù)11 a植被重要值較大的分別是油茶(Camelliaoleifera)(22.6%)、毛竹(Phyllostachysheterocycla)(23.2%)、金毛耳草(Hedyotischrysotricha)(22.3%)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)(24.6%)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)(29.3%)，其中毛竹為新增物種。植被恢復(fù)8 a優(yōu)勢(shì)物種為馬尾松(Pinusmassoniana)、山杜英(Elaeocarpussylvestris)、楓香(Liquidambarformosana)、寬葉雀稗(Paspalumwetsfeteini)，其中楓香重要值最大。植被恢復(fù)5 a優(yōu)勢(shì)物種為木荷(Schimasuperba)、馬尾松、烏毛蕨(Blechnumorientale)、芒萁，其中木荷重要值最大(56.6%)，芒萁次之(54.3%)。對(duì)照樣地優(yōu)勢(shì)物種為馬尾松、黃楊(Buxussinica)、五節(jié)芒、芒萁。因此，植被恢復(fù)11 a優(yōu)勢(shì)種數(shù)目較多，重要值較小，說(shuō)明植被群落組成較復(fù)雜。

2.3 稀土礦區(qū)不同恢復(fù)年限植被物種多樣性

由圖1可知，隨植被恢復(fù)年限的增加，喬木層Gleason指數(shù)、Margalef指數(shù)、Shannon指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，其中植被恢復(fù)11 a物種豐富度最高；Simpson指數(shù)隨著植被恢復(fù)年限的增加呈現(xiàn)出先上升再下降的趨勢(shì)，植被恢復(fù)8 a時(shí)Simpson指數(shù)達(dá)到最大。Pielou指數(shù)隨植被恢復(fù)年限的增加呈現(xiàn)出先上升再下降的趨勢(shì)，植被恢復(fù)8 a時(shí)Pielou指數(shù)最高，11 a時(shí)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。灌木層植被恢復(fù)8 a時(shí)Margalef指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)達(dá)到最大，而恢復(fù)5 a時(shí)最?。籔ielou指數(shù)則隨植被恢復(fù)年限的增加呈增加趨勢(shì)。隨著植被恢復(fù)年限的增加草本層Gleason指數(shù)、Margalef指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。隨著植被恢復(fù)年限的增加，稀土礦植被出現(xiàn)前期生長(zhǎng)后期競(jìng)爭(zhēng)淘汰現(xiàn)象。前期Pielou指數(shù)較高與人工配置植物有關(guān)，后期Pielou指數(shù)浮動(dòng)與植被自身演替相關(guān)。隨著植被恢復(fù)年限的增加，稀土礦植被演替過(guò)程存在植被長(zhǎng)期適應(yīng)逆境環(huán)境以及種間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，群落結(jié)構(gòu)組成逐漸趨于穩(wěn)定。

注：DG、DM、DS、H′、E分別代表Gleason指數(shù)、Margalef指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、Pielou指數(shù)，其中Gleason指數(shù)、Margalef指數(shù)表示物種豐富度。Note: DG，DM，DS，H′ and E represent the Gleason, Margalef, Simpson, Shannon, and Pielou indices, respectively. The Gleason and Margalef indices represent species richness.圖1 不同恢復(fù)年限植被多樣性Figure 1 Vegetation diversity during different vegetation restoration years

2.4 稀土礦區(qū)不同恢復(fù)年限物種相似性和物種多樣性指標(biāo)間相關(guān)性

由表4可知，稀土礦廢棄地不同恢復(fù)年限植被群落相似性出現(xiàn)極不相似和中等不相似2個(gè)類別。對(duì)照樣地與植被恢復(fù)5、8、11 a及植被恢復(fù)5與11 a群落相似性表現(xiàn)為極不相似，相似系數(shù)均小于0.25，其中對(duì)照樣地與植被恢復(fù)11 a相似系數(shù)最小。植被恢復(fù)8 a與植被恢復(fù)11 a稀土礦廢棄地植被群落相似系數(shù)最高，為0.322 5，同時(shí)兩個(gè)群落間共有物種數(shù)最多(10種)?？傮w上看，各恢復(fù)年限植被群落均表現(xiàn)為不相似，群落差異較大。

由表5可知，Simpson指數(shù)與植被恢復(fù)年限在0.01水平上呈極顯著相關(guān)。Shannon指數(shù)與Pielou指數(shù)在0.05水平上與植被恢復(fù)年限呈顯著相關(guān)。Margalef指數(shù)與Shannon指數(shù)在0.05水平上呈現(xiàn)顯著相關(guān)。Simpson指數(shù)與Shannon指數(shù)在0.05水平上呈現(xiàn)顯著相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)最大為0.984。Margalef指數(shù)與Pielou指數(shù)相關(guān)系數(shù)最小。因此，稀土礦植被恢復(fù)治理在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)植被群落均存在較大的演替性。

表4 不同恢復(fù)年限植被物種相似性Table 4 Species similarity during different vegetation restoration years

注：括號(hào)內(nèi)表示兩個(gè)群落間共有物種數(shù)。Note: the number of species shared between the two communities is shown in parentheses.

表5 不同恢復(fù)年限植被物種多樣性指標(biāo)間相關(guān)性Table 5 Correlations between the species diversity indicators duringof different vegetation restoration years

注：**表示在0.01水平上顯著相關(guān)，*表示在0.05水平上顯著相關(guān)。Note:**indicates significant correlation at 0.01 level，*indicates significant correlation at 0.05 level.

3 討論與結(jié)論

稀土礦區(qū)土壤貧瘠、水土流失嚴(yán)重、土壤重金屬污染嚴(yán)重且易遷移，惡劣的生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)多數(shù)植物難以存活。稀土礦區(qū)植被恢復(fù)實(shí)際是群落次生演替過(guò)程，群落結(jié)構(gòu)和功能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，群落演替從低級(jí)到高級(jí)的演替過(guò)程[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著植被恢復(fù)年限增加，植被群落組成物種數(shù)增加，出現(xiàn)蕨類植物及藤本類植物。植被恢復(fù)11、8、5 a發(fā)現(xiàn)物種數(shù)分別為24、17、12，其中禾本科、菊科植物為優(yōu)勢(shì)物種。禾本科、菊科植物多為矮小叢生，其耐性好，生命力頑強(qiáng)，能長(zhǎng)時(shí)間適應(yīng)礦區(qū)惡劣的生境條件，具有良好的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，在礦區(qū)群落次生演替初期階段占據(jù)重要位置。同時(shí)禾本科、菊科植物的定居能改善土壤微環(huán)境，促使自身生長(zhǎng)。早期選用當(dāng)?shù)睾瘫究?、菊科等適應(yīng)性強(qiáng)的植物進(jìn)行礦區(qū)廢棄地快速覆綠，為其他物種提供宜居的環(huán)境條件[23]。晉松等[24]對(duì)銅陵獅子山銅尾礦場(chǎng)進(jìn)行植被調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，禾本科、菊科、豆科等植物為礦場(chǎng)優(yōu)勢(shì)物種。陳振峰等[25]對(duì)永平礦山廢棄地的植被調(diào)查結(jié)果顯示，禾本科植物大量存在于不同植被恢復(fù)階段群落內(nèi)，且優(yōu)勢(shì)度程度不同。在植被恢復(fù)過(guò)程中植被對(duì)環(huán)境的反饋不同，植被的生長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)也不同，植被在不斷適應(yīng)逆境環(huán)境，在時(shí)間維度下逐漸發(fā)展成為優(yōu)勢(shì)物種，在群落組成和群落演替中扮演重要角色。

在稀土礦廢棄地植被恢復(fù)過(guò)程中，植物與環(huán)境相互影響、相互作用，生境環(huán)境的改變是植被群落發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的重要因素。物種多樣性增加表明稀土礦生態(tài)退化區(qū)植被已適應(yīng)惡劣生境并開(kāi)始逐漸恢復(fù)。群落演替總是向復(fù)雜、多樣的方向演替。而本研究中發(fā)現(xiàn)，植被修復(fù)5 a后，隨著自然競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)展及物種生態(tài)位的變化，稀土礦生態(tài)退化區(qū)已有芒萁(里白科)、五節(jié)芒(禾本科)、金毛耳草(茜草科)、烏毛蕨(烏毛蕨科)、垂穂石松(石松科)、山烏桕(大戟科)、黃鵪萊(菊科)、金挖耳(菊科)、算盤子(大戟科)等野生植物定居并逐漸取代人工栽培植物。喬木層、草本層物種入侵較多，灌木層物種除人工種植種外，新增種較少。HUANGetal[26]對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)黑岱溝露天煤礦垃圾場(chǎng)植被恢復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)植被恢復(fù)群落以灌草為主，與本研究有出入。可能的原因是，礦區(qū)地理位置和礦區(qū)本身性質(zhì)不同造成植被恢復(fù)過(guò)程中優(yōu)勢(shì)種的不同。王友生[27]在對(duì)長(zhǎng)汀稀土礦廢棄地進(jìn)行植被恢復(fù)后發(fā)現(xiàn)，在植被恢復(fù)后期，植被生長(zhǎng)出現(xiàn)退化現(xiàn)象。馬建軍等[28]對(duì)黑岱溝露天煤礦排土場(chǎng)植被恢復(fù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著植被恢復(fù)年限增加，野生植物種逐漸入侵并定居。群落演替在于物種的不斷競(jìng)爭(zhēng)，而稀土礦惡劣的生境條件阻礙了演替的進(jìn)程。隨著恢復(fù)年限的增加，一方面，由于水土流失、土壤重金屬污染等問(wèn)題的干擾，導(dǎo)致植被恢復(fù)后期出現(xiàn)植被衰退滅亡的現(xiàn)象；另一方面，前期由于人工撫育手段植被均能正常生長(zhǎng)，后期由于稀土礦廢棄地貧瘠的土壤條件不能供給植被生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分的需求，植被出現(xiàn)退化死亡。Pielou指數(shù)隨時(shí)間的推移而呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，這可能是由于前期人工干擾導(dǎo)致均勻度指數(shù)較高，而后期由于植被自身的演替及不利環(huán)境的限制，植被生長(zhǎng)受限制或死亡導(dǎo)致均勻度指數(shù)偏低。LIUetal[29]對(duì)中國(guó)南方稀土礦荒地植物種群的種間關(guān)聯(lián)進(jìn)行研究，結(jié)果表明隨著自然恢復(fù)時(shí)間由5 a增加到15 a，物種間的整體關(guān)聯(lián)性由負(fù)向正逐漸變化。礦區(qū)廢棄地自然恢復(fù)植物群落演替隨時(shí)間變化，逐漸趨于穩(wěn)定，但群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，仍處于演替的早期階段。相似性結(jié)果分析表明，在稀土礦植被恢復(fù)過(guò)程中，不同恢復(fù)年限植被群落均存在較大的演替性。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，植被恢復(fù)年限與Simpson指數(shù)存在極顯著相關(guān)系，Shannon指數(shù)與植被恢復(fù)年限存在顯著相關(guān)關(guān)系，各指數(shù)間Simpson指數(shù)與Shannon指數(shù)相關(guān)性最大。隨著植被恢復(fù)年限的增加，越來(lái)越多的植物定居，多度、豐富度、物種多樣性和均勻度隨恢復(fù)時(shí)間產(chǎn)生不同波動(dòng)，能間接反映出不同恢復(fù)年限群落物種組成和結(jié)構(gòu)的變化，閆德民等[30]對(duì)北京市鐵礦采礦跡地不同恢復(fù)年限植被特征進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，物種多樣性特征隨植被恢復(fù)時(shí)間的不同出現(xiàn)波動(dòng)，與本研究結(jié)論一致。不同恢復(fù)年限植被群落演替仍處于初期階段，群落穩(wěn)定性及復(fù)雜性均較低。

隨著植被恢復(fù)年限的增加，稀土礦廢棄地植被恢復(fù)前期人工干涉效應(yīng)在逐漸降低，其他物種開(kāi)始逐漸入侵，較早侵入植物以禾本科、菊科、大戟科、茜草科為主，其中禾本科植物為優(yōu)勢(shì)物種，其他科植物存在發(fā)展成優(yōu)勢(shì)種的潛力；稀土礦廢棄地生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性隨植被恢復(fù)年限的增加呈現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，植被群落豐富度及多樣性總體呈增加趨勢(shì)，植物群落結(jié)構(gòu)組成逐漸趨于穩(wěn)定，群落演替呈現(xiàn)良性進(jìn)展演替趨勢(shì)，群落穩(wěn)定性及復(fù)雜性均較低，植被演替仍處于動(dòng)態(tài)變化階段。