劉定斌
(江西銅業(yè)股份有限公司 德興銅礦,江西德興 334224)
隨著國家對綠色礦山建設(shè)的重視,越來越多的礦山開始推進(jìn)礦山廢棄地綠化等生態(tài)環(huán)境建設(shè),并針對不同植物在生態(tài)恢復(fù)中的土壤改良效果展開研究, 以便采取相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)措施實(shí)現(xiàn)礦山廢棄地的生態(tài)復(fù)墾與可持續(xù)利用。
金屬礦山廢棄地的土壤往往表現(xiàn)出酸性強(qiáng)、重金屬含量高、土壤結(jié)構(gòu)差等特征。國內(nèi)已經(jīng)有不少學(xué)者對此進(jìn)行了相應(yīng)的研究[1-5],并在礦山生態(tài)恢復(fù)領(lǐng)域取得了一定的研究成果。 但在具體實(shí)施上還是面臨著造價(jià)高、生態(tài)系統(tǒng)易退化等問題。本文以德興銅礦楊桃塢排土場為對象,分別研究了多種喬木、灌木、草本植物對酸性土壤的改良效果,最終得到適合酸性環(huán)境礦山廢棄地修復(fù)的植物搭配組合。
本文分別選擇喬木、灌木、草本植物三類植物對酸性土壤的改良效果進(jìn)行對比分析。其中,喬木選擇泡桐、濕地松、大葉女貞;灌木選擇刺槐、苧麻、決明子;草本植物選擇狗牙根、高羊茅、 波斯菊。
研究分為兩部分:1)對植物根系周圍的土壤進(jìn)行持續(xù)取樣,分析植物種植前后土壤酸性情況的變化。2)對植物本身的酸性情況進(jìn)行研究分析。苗木種植后,每個(gè)月對根系、枝和葉進(jìn)行一次取樣;分別對植物的根系、枝和葉的酸性變化情況進(jìn)行分析。
本研究對象土壤酸性的本底值pH 值為2.3~4.6。 種植植被后,每個(gè)月進(jìn)行1 次取樣,每個(gè)樣品200 g, 連續(xù)取12 個(gè)月的土樣。 每種植物每次取3 個(gè)樣,取其平均值作為對比分析值,具體結(jié)果如下見圖1~圖3。
圖1 喬木土壤酸性改良效果曲線
圖2 灌木土壤酸性改良效果曲線
圖3 草本土壤酸性改良效果曲線
通過圖1~圖3 連續(xù)12 個(gè)月的取樣對比分析,得到以下結(jié)論:
1)從圖1 可以看出,泡桐對土壤酸性的改良效果最好,在10 個(gè)月左右可使土壤pH 值達(dá)到6.6,基本完成土壤酸性改良; 大葉女貞較泡桐改良速度略微慢些,但基本上可以達(dá)到和泡桐一樣的改良效果;濕地松對土壤酸性改良效果較差,1 年后pH 值基本上還處于4.8 左右。 現(xiàn)場看濕地松長勢還保持較好,說明濕地松本身具有一定耐酸性。
2)從圖2 可以看出,刺槐對土壤酸性的改良效果最好,在10 個(gè)月左右可使土壤pH 值達(dá)到6.6,基本完成土壤酸性改良; 苧麻8 個(gè)月后對土壤的改良有些退化,這與苧麻受季節(jié)影響長勢退化有關(guān);決明子5 個(gè)月后土壤就出現(xiàn)了一定的退后, 和決明子受季節(jié)影響長勢退化有關(guān)。
3)從圖3 可以看出,狗牙根對土壤酸性的改良效果最好,但較喬木、灌木改良效果要差些, 10 個(gè)月左右可使土壤pH 值達(dá)到5.3;高羊茅和波斯菊隨著長勢的退化改良效果也有一定的退化, 但對土壤的酸性改良也起到了一定的作用。
對植物本身的酸性情況進(jìn)行研究。苗木種植后,每個(gè)月對每種植物的根系、 枝和葉分別進(jìn)行1 次取樣,每次每種植物每個(gè)部位取3 個(gè)樣,每個(gè)樣品15 g,取其平均值作為對比分析值,連續(xù)取12 個(gè)月的樣,在此基礎(chǔ)上,分別對根系、枝和葉的酸性情況進(jìn)行分析,具體結(jié)果見圖4~圖6。
圖4 植物根系酸性情況曲線
圖5 植物枝酸性情況曲線
圖6 植物枝酸性情況曲線
通過對植物根系、枝和葉的酸性情況進(jìn)行分析,結(jié)果表明,同一株植物根系、枝和葉的酸性情況基本一致。 濕地松開始呈弱堿性,1 年后呈中酸性,其余植物均為開始呈弱堿性,1 年后呈弱酸性。
通過研究不同植物對土壤酸性改良的效果,得到以下初步結(jié)論,后期還有待進(jìn)一步跟蹤調(diào)查:
1)基本上此次研究所選取的植物都對土壤的酸性情況有所改良。 改良效果和植物長勢有一定的聯(lián)系。
2)通過對喬、灌、草的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,喬木和灌木的改良效果均明顯好于草本,喬木的改良效果要略好于灌木。
3)同一株植物根系、枝和葉的酸性情況基本一致,生長期間整體變化不大。
4)分析所選的泡桐、濕地松、大葉女貞等喬木,認(rèn)為泡桐更適合對酸性土壤的改良;在所選的刺槐、苧麻、決明子等灌木種類中,刺槐更適合對酸性土壤的改良;分析所選的狗牙根、高羊茅、 波斯菊等草本植物,狗牙根更適合對酸性土壤的改良。
5)綜合分析,可以得到“泡桐+刺槐+狗牙根”的搭配組合較為適應(yīng)酸性環(huán)境礦山廢棄地修復(fù)。