包海龍，張健，楊紅艷，金凈，宋曉輝，阿拉塔

［蒙草生態(tài)環(huán)境（集團(tuán)）股份有限公司草原生態(tài)系統(tǒng)研究院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010030］

通過(guò)對(duì)礦區(qū)不同立地條件下適宜鄉(xiāng)土物種的選擇，結(jié)合礦區(qū)當(dāng)?shù)貧夂蚝退疅釛l件，選擇具有耐貧瘠、耐旱、抗寒、抗風(fēng)沙及抗病蟲(chóng)害等適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)繁殖能力強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物搭配種植，并輔以一定量肥料改善土壤，最終達(dá)到礦區(qū)植被復(fù)綠，植被系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的。

本試驗(yàn)分兩個(gè)區(qū)域開(kāi)展，其一位于鄂爾多斯市東勝區(qū)銅川鎮(zhèn)的民達(dá)露天礦區(qū)，屬丘陵溝壑地帶，海拔1 269～1 577 m，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均降雨量維持在300 mm 左右。 其特點(diǎn)是冬長(zhǎng)夏短，四季分明，夏季溫?zé)?，秋季短促不定、氣溫下降快，冬季寒冷干燥、降水少；其二位于烏海市海南區(qū)駱駝山煤礦，烏蘭布和沙漠的東南緣，為賀蘭山山脈的北端余脈，屬于典型的大陸性氣候，年均降雨量為150 mm左右，其氣候特征是冬季少雪，春季干旱，夏季炎熱高溫，秋季氣溫劇降。

兩地均處于我國(guó)西北干旱半干旱區(qū)，且境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富， 資源開(kāi)采的同時(shí)產(chǎn)生了大量的廢棄礦山、矸石山和堆填場(chǎng)，對(duì)周邊環(huán)境造成了破壞。 為打造祖國(guó)北疆生態(tài)屏障，秉持“綠水青山就是金山銀山”的理念， 筆者選擇適宜的鄉(xiāng)土牧草草種進(jìn)行搭配種植，對(duì)礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

針對(duì)試驗(yàn)地的氣候及立地條件，采取草種混播和灌木移栽結(jié)合的方式對(duì)礦山邊坡和坡頂平臺(tái)實(shí)施生態(tài)修復(fù)。播種時(shí)間為6 月上旬，播種深度以2～3 cm 為宜。灌木栽植可在春秋兩季進(jìn)行，春季4 月初，秋季10月下旬。 栽植株行距為60 cm （120 cm）×120 cm。1 hm2需要苗木9 000～18 000 株。

1 豆科牧草

1.1 沙打旺（Astragalus laxmannii Jacquin）

沙打旺學(xué)名斜莖黃芪，豆科黃芪屬多年生中旱生草本植物，適應(yīng)性強(qiáng)，抗旱、耐鹽堿且抗風(fēng)沙，是適宜礦山修復(fù)的優(yōu)良牧草之一。 植株叢生，植株高1～1.5 m，枝葉茂盛。 主根粗壯發(fā)達(dá)，入土1～2 m，側(cè)根旺盛，分布在土層30～40 cm 內(nèi)，種子在15～20 ℃時(shí)，5～6 d 可發(fā)芽出苗，在pH 值為6～8 的沙壤土中生長(zhǎng)最好。播種期為早春，夏季雨季亦可播種，不論何時(shí)播種，土壤含水量以15%～20%為宜， 不應(yīng)低于11%。 播種量為3.75 kg/hm2，播種方法以條播、撒播和點(diǎn)播均可，因種子小，頂土能力弱，宜淺播，播后覆土1～2 cm。 播種當(dāng)年，幼苗生長(zhǎng)4 片真葉時(shí)，可在-30 ℃條件下安全越冬，成株能在-37 ℃的地區(qū)安全越冬，第2 年返青早，生長(zhǎng)快[1]。沙打旺是生態(tài)修復(fù)的優(yōu)良牧草之一，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，調(diào)制干草后，各類牲畜均喜食。 沙打旺是礦山修復(fù)最佳的混播草種之一， 可與禾本科牧草如蒙古冰草、披堿草等混播。

1.2 草木樨[Melilotus officinalis （L.）Desr.]

豆科草木樨屬二年生草本植物，高1～2 m，枝葉茂盛。 具有抗旱、耐寒、耐鹽堿及適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。土壤含鹽量為0.4%～0.5%、pH 值為7.5～9.0 時(shí)適宜生長(zhǎng)。不宜在酸性土壤和低洼積水地種植。耐寒能力強(qiáng)，種子在3～6 ℃時(shí)能發(fā)芽， 發(fā)芽最適宜溫度為15～20 ℃，能耐-30 ℃的嚴(yán)寒，并可安全越冬。 抗旱能力強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，根深入土2 m 多，根部含有大量根瘤菌，豐富了土壤肥力。 種子發(fā)芽所需土壤含水率以15%最為適宜。 草木樨種子硬實(shí)率高，春、夏及秋季均可播種。 播前要進(jìn)行種子處理，可單播，也可以混播，播種方法以條播、撒播均可，播種量為7.5～11.25 kg/hm2。 據(jù)礦山修復(fù)試驗(yàn)結(jié)果看，沙打旺與草木樨和冰草混播組合效果最佳。

1.3 檸條錦雞兒（Caragana korshinskii Kom.）

豆科錦雞兒屬?gòu)?qiáng)旱生、沙生落葉灌木。 多生于荒漠、荒漠草原地帶的固定和半固定沙地，覆沙戈壁或丘間谷地、干河床邊亦有生長(zhǎng)[2]。 叢高1.5～3 m，樹(shù)皮呈金黃色，株叢直徑為60～100 cm，枝葉茂密，可以很好地覆蓋地表。 根系發(fā)達(dá)，入土深達(dá)1～5 m，具有根瘤。 檸條錦雞兒抗旱、耐寒且耐高溫，在年降雨量為200 mm 地區(qū)種植能正常生長(zhǎng)，冬季-35 ℃低溫的地區(qū)能安全越冬，夏季地表溫度達(dá)55 ℃左右，未發(fā)現(xiàn)日灼現(xiàn)象。 對(duì)土壤要求不高，在水土沖刷嚴(yán)重的石質(zhì)山地、黃土丘陵、沙地、荒漠草原、退耕地和礦山修復(fù)等地均能種植。 在巴彥淖爾市烏拉特中旗巴音哈太荒漠草原試驗(yàn)站種植的檸條錦雞兒， 當(dāng)年株高可達(dá)50～80 cm，地徑0.5～0.6 cm，生長(zhǎng)到第3 年平均株高達(dá)2 m。 檸條錦雞兒春季、夏季及秋季均可直播，要求土壤含水率不低于10%。一般在6—7 月雨季搶播，此時(shí)水分充足，地溫、氣溫均高，種子出土快，生長(zhǎng)亦快。 條播行距1～2 m，播深3～4 cm，播種量為15～22.5 kg/hm2，穴播下種2～25 粒，播后鎮(zhèn)壓即可。

1.4 小葉錦雞兒（Caragana microphylla Lam）

豆科錦雞兒屬旱生植物，高40～70 cm,最高可達(dá)1 m,樹(shù)皮呈灰黃色或黃白色；小枝呈黃白色至黃褐色。 根系發(fā)達(dá)，一般入土深度為4 m 左右，側(cè)根發(fā)達(dá)。極耐干旱、耐酷熱、耐寒及抗逆性強(qiáng)。 耐沙埋的能力很強(qiáng)，根系被風(fēng)蝕裸露后一般也能正常生長(zhǎng)。 再生力強(qiáng)，對(duì)土壤要求不嚴(yán)。生態(tài)修復(fù)播種量為15～22.5 kg/hm2，穴播下種2～25 粒，播后鎮(zhèn)壓即可?；ㄆ跒?—6 月，果期為7—8 月。 多生于草原地帶的沙質(zhì)地、半固定和固定沙丘，以及山坡等處，是修復(fù)治理礦山及退化草地的良好灌木之一。

1.5 羊柴（Corethrodendron fruticosum Pall.）

羊柴學(xué)名塔落巖黃芪，豆科山竹子屬多年生半灌木，株高1～1.5 m，根粗壯，入土深2 m，側(cè)根發(fā)達(dá)，主要分布在15～70 cm 土層中， 根莖粗大， 直徑可達(dá)10 cm，叢幅達(dá)3～5 m?？购的芰?qiáng)，在≥10 ℃的年積溫為2 300～2 800 ℃、年降水量為150～200 mm 的地區(qū)生長(zhǎng)良好，夏季沙丘溫度高達(dá)48 ℃時(shí)能正常生長(zhǎng)。在50 cm 沙層含水量?jī)H有0.72%的條件下， 仍能存活。 成年植株不怕風(fēng)蝕沙埋，抗風(fēng)能力與沙打旺相當(dāng)。可在冬季-35 ℃的地區(qū)安全越冬[3]。 羊柴可以用種子繁殖，也可以無(wú)性繁殖，種子硬實(shí)率高，發(fā)芽率低，播種前應(yīng)先行去莢，溫水浸泡、擦傷種皮等處理措施可以提高發(fā)芽率。 可在春季和夏季雨季搶播，采用條播、撒播或穴播均可。 播種深度為3～5 cm，播種量為11.25～15 kg/hm2，播后覆沙。 移苗栽植以春季為主，栽植多用1～2 年生苗木，株行距1 m×2 m～2 m×2 m。礦山修復(fù)時(shí)和禾本科牧草混播利用效果最佳。

1.6 紫花苜蓿（Medicago sativa L.）

豆科多年生牧草，抗逆性強(qiáng)、適口性好，有“牧草之王”的美稱[4]。 除了可以作為飼草，還可以通過(guò)共生固氮來(lái)獲取空氣中的氮，增加土壤肥力，提升豆科牧草的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。 紫花苜蓿喜溫暖半干半濕氣候，在年降雨量為250～800 mm、無(wú)霜期100 d 以上的地區(qū)均可種植， 最適宜的生長(zhǎng)溫度為日均15～22 ℃。紫花苜蓿適宜春、夏及秋三季種植，以春、秋播種最好。 紫花苜蓿種子細(xì)小，在播種前，可將處理好的種子按1∶1 的比例加入細(xì)沙土或炒熟的谷子，拌勻后播種，可節(jié)省種子，并使播種均勻。 播種方法一般采用條播。小壟條播行距為30 cm 左右， 植株茂密能夠蔭蔽雜草； 大壟條播行距為40～50 cm， 便于中耕除草和施肥。播種量為15～22.5 kg/hm2，播種后覆土2～3 cm。出苗后可查苗補(bǔ)種，確保適宜的種植密度。

2 禾本科牧草

2.1 蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）

蒙古冰草學(xué)名沙蘆草，是冰草屬多年生旱生優(yōu)質(zhì)牧草。 植株直立，高20～60 cm，有地下莖，根系發(fā)達(dá)，具有長(zhǎng)而密實(shí)的須根，具有沙套，根深達(dá)100～150 cm，集中分布于20～60 cm 的土層中[5-6]。 在內(nèi)蒙古西部地區(qū)4 月初返青，5 月底—6 月初出穗開(kāi)花，7 月下旬—8月初種子成熟，具有抗旱、耐寒及耐風(fēng)沙的特點(diǎn)，生命力強(qiáng)，春季根系被大風(fēng)暴露2/3 的情況下，仍能存活，正常開(kāi)花結(jié)實(shí)。 蒙古冰草在礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，適宜和豆科牧草混播利用。

2.2 沙生冰草[Agropyron desertorum （Fisch.）Schult.]

禾本科冰草屬多年生草本植物，稈成疏叢，直立，葉片多內(nèi)卷成錐狀。 多生于干燥草原、沙地、丘陵地、山坡及丘間低地，為優(yōu)良牧草，各種家畜均喜食。 在自然年降水量150～400 mm 的地區(qū)正常生長(zhǎng)。 可在-40 ℃的低溫下安全越冬，且返青早。 播種期4 月底至8 月初均可，最好在6—7 月雨季播種，可保證抓苗保苗。條播行距30 cm，播種量為30 kg/hm2，播深2～4 cm。沙生冰草屬典型的草原型廣幅旱生植物，具有發(fā)達(dá)的根系，而且根系外有沙套保護(hù)，表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗旱、抗寒和固沙能力。 葉片窄小且內(nèi)卷，干旱時(shí)氣孔閉合，干旱嚴(yán)重時(shí)生長(zhǎng)停滯，但葉片仍保持綠色，遇雨水即可迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。沙生冰草是中國(guó)栽培植物中最耐干旱的禾本科牧草之一，是防風(fēng)固沙、保持水土等兼用植物。

2.3 披堿草（Elymus dahuricus Turcz.）

禾本科披堿草屬多年生叢生草本植物， 稈成疏叢，直立，高可達(dá)140 cm，葉鞘光滑無(wú)毛；披堿草營(yíng)養(yǎng)枝條較多，飼用價(jià)值中等偏上，各種家畜均喜采食，抽穗期至始花期刈割調(diào)制的青干草，家畜亦喜食。 春、夏及秋三季均可播種。 條播行距為15～30 cm，播種量為15～30 kg/hm2。披堿草苗期不耐雜草，可在分蘗期前后除草1 次。 拔節(jié)期進(jìn)行第1 次中耕，促進(jìn)幼苗迅速生長(zhǎng)。 與豆科或其他禾本科草進(jìn)行混播用于放牧。 披堿草是一種很好的護(hù)坡、水土保持和固沙植物，也是山地草甸、草甸草原或河漫灘等天然草地適宜條件下補(bǔ)播的主要草種。

3 藜科牧草

3.1 華北駝絨藜 [Krascheninnikovia arborescens（Losinsk.）]

藜科駝絨藜屬灌木，抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐風(fēng)蝕及繁殖能力強(qiáng)， 為我國(guó)特有植物。 根系分布在0～40 cm 的土層內(nèi)，以0～20 cm 居多，根長(zhǎng)為株高的3～4 倍，地下生物量為地上生物量的2～3 倍。 其主側(cè)根在土層中能形成縱橫的網(wǎng)絡(luò)，可吸收土壤中不同層次的水分和養(yǎng)分。 春季返青早，秋季枯黃晚，生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá)180～200 d，8 月初開(kāi)花，10 月初種子成熟。

駝絨藜播種方法很多，可根據(jù)具體情況因地制宜選擇方法[7]。礦山修復(fù)工程中可以采用條播、撒播及點(diǎn)播等方法。 播種量為30～45 kg/hm2，或采用“育苗栽植”的方法，栽植可在春、秋兩季進(jìn)行，春季4 月初或秋季10 月下旬栽植，當(dāng)年苗高可達(dá)40～60 cm。 栽植株行距為60 cm×120 cm， 通常1 hm2需要苗木15 000～18 000 株。

3.2 木地膚[Kochia prostrata （L.） Schrad.]

藜科地膚屬多年生、超旱生及小半灌木植物。 株高10～60 cm， 莖自基部叢生， 從根莖上分枝20～80條。 具有十分發(fā)達(dá)的根系，主根粗大，側(cè)根發(fā)達(dá)，抗旱、耐寒能力強(qiáng)，返青早，生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá)200 多天。7 月開(kāi)花，9—10 月種子成熟。冬季在-35 ℃仍能安全越冬，夏季土表溫度為67 ℃時(shí)，未見(jiàn)植株有燒傷現(xiàn)象。 土層30 cm 內(nèi)、總鹽含量為0.5%以下時(shí)生長(zhǎng)良好[2]。 在年降水量為150～250 mm 的荒漠草原地區(qū)可在雨季搶播。 20世紀(jì)80 年代在烏拉特中旗巴音哈太荒漠草原試驗(yàn)站，7 月份降雨不足15 mm 的情況下?lián)尣ィ雒缌己?，秋季苗?～10 cm，能安全越冬。 礦區(qū)修復(fù)可采用直播或植苗移栽的方法。 直播可在7 月雨季搶播，播種方式采用條播和撒播均可，播種量為22.5～30 kg/hm2。植苗移栽多在春季和秋季進(jìn)行，植苗株行距1 m×1.5 m為宜，1 hm2需苗量19 500～21 000 株。

4 菊科植物

沙蒿（Artemisia desertorum Spreng. Syst. Veg.）菊科蒿屬半灌木，植株高30～70 cm。 主根明顯，木質(zhì)或半木質(zhì)化，側(cè)根少數(shù)，主根在0～20 cm 土層生物量最多。莖部生長(zhǎng)不定芽，當(dāng)植株被風(fēng)吹倒或沙埋時(shí)，靠地面的不定芽可以發(fā)芽生根，繼續(xù)生長(zhǎng)。 種子粒小，種皮有一層黏質(zhì)膠體，遇水能與沙粒黏結(jié)成團(tuán)，能夠抵御風(fēng)吹，有利于發(fā)芽。 沙蒿是防風(fēng)固沙先鋒植物種，在礦山修復(fù)中多與檸條錦雞兒混播，可以有效固定土壤和積累養(yǎng)分，同時(shí)沙蒿也是中國(guó)西北、華北和東北荒漠、半荒漠地區(qū)晚秋和冬春特有的濟(jì)困牧草。