（生态学专业论文）福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究.pdf

福建农林大学硕士学位论文 福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究 摘要 福建是我国南方重要的矿区之一，蕴含着丰富的矿产资源。近年来随着社会经济的快速增长，人类对 矿产资源的需求日益增大，对矿产资源的开采量急剧增加，由此形成了不同类型的矿山废弃地。大量的矿 山废弃地不仅对植被和土地产生破坏，造成了水土流失，而且对生态环境造成了极大影响，因此如何进行 福建矿山废弃地植被恢复与重建己成为当前环境科学界亟需解决的重大课题。 虽然有些学者对福建矿山废弃地的生态恢复进行了一些研究，但由于长期来对矿山废弃地植被恢复不 重视，目前有关福建不同类型矿山废弃地植被恢复技术非常缺乏，导致福建矿山废弃地的生态恢复工作缺 乏科学的理论指导，存在很大的盲目性。有鉴于此，本研究在对福建不同类型矿山废弃地进行全面踏查基 础上，采用野外调查和室内分析相结合的研究方法，选择福建省主要矿山废弃地中的紫金山金铜矿废弃地、 煤矿废弃地( 即煤矸石山) 、石灰石矿废弃地、高岭土矿废弃地及稀土矿废弃地为研究对象，分别对不同 类型矿山废弃地不同恢复阶段的群落覆盖度、物种多样性、生物量、土壤水稳性团聚体、养分、重金属及 水土流失状况等进行系统调查，分析不同类型矿山废弃地植被恢复效果和演替规律。同时采用灰色关联分 析法( g r a ) 对不同植被恢复配置模式的恢复效果进行综合评价，筛选出适宜相应矿山废弃地应用的植被 恢复模式，供不同类型矿山废弃地推广应用。研究结果可为福建矿山废弃地的植被恢复与重建和制定相应 的恢复措施提供科学依据。主要研究结果如下： 1 、紫金山金铜矿废弃地不同植被恢复阶段的恢复效果研究表明：在植被恢复初期，群落覆盖度变化较 大，恢复5 年时达到9 3 ；随着恢复时间的增加，草本层物种多样性、群落生物量呈上升趋势；土壤的抗 蚀性得到改善， o 2 5 蚴水稳性团聚体含量在恢复5 年时达6 2 2 7 。紫金山金铜矿开采对土壤养分和重 金属含量有较大影响，在植被恢复前2 年，紫金山金铜矿废弃地土壤养分含量变化不明显，恢复5 年时土 壤养分含量增加，但速效p 含量增加较少；随着恢复时间的增加，c u 、p b 、z n 、c d 、c r 、n i 含量均呈不 同程度的上升趋势，而m n 呈下降趋势，其中，恢复5 年时土壤c d 含量为国家土壤环境三级标准的2 5 3 倍，c d 污染较为严重；恢复1 年时土壤侵蚀量最大，达4 8 4m 3 h m 。2 ，随着恢复时间的增加，土壤侵蚀 量逐年减小。 2 、紫金山金铜矿废弃地不同植被配置模式的恢复效果研究表明：在植被恢复初期，除模式a 外其它5 种模式群落覆盖度均达8 5 以上，阔叶树种比针叶树种更能促进草本植物的生长；不同配置模式之间草本 层物种多样性差异并不显著，本地河滩草皮能明显提高草本层的物种多样性；不同配置模式群落生物量最 大的为9 4 8 3t h m 。2 ，最小的为3 2 7t h m - 2 ，种植马尾松模式能有效提高群落生物量积累；模式b 和模式f 的土壤结构破坏率分别为1 2 6 8 和1 7 4 5 ，抗蚀性较好；模式d 土壤养分含量较高，模式b 土壤养分含 量较低；不同植被恢复配置模式之间土壤重金属存在一定差异；模式a 保持水土的效果较差。采用g i l a 方法对不同植被配置模式的综合评价结果为：模式c 模式d 模式f 模式e 模式a 模式b ，其中以马尾 松+ 本地河滩草、枫香+ 本地河滩草、马尾松+ 桉树+ 本地河滩草在金铜矿废弃地植被恢复初期的效果较好， 可作为矿山植被恢复中进行推广应用。 l 福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究 3 、煤矿废弃地不同植被恢复阶段的恢复效果研究表明：在煤矿废弃地植被恢复初期，类芦能在较短时 间迅速覆盖地表，群落总覆盖度呈逐渐上升趋势，恢复1 3 年时达8 0 ；在恢复过程中草本层物种多样性 呈上升趋势，恢复1 3 年各层次的物种多样性与对照林地仍有一定差距，其中乔木层不到对照区的5 0 ； 不同恢复阶段草本层生物量大小排序为5 年 1 3 年 3 年 0 年；在恢复过程中煤矿废弃地土壤全n 、水解n 、 速效p 、全k 含量呈上升趋势，但速效p 含量较低，速效p 和有机质含量较低是煤矿废弃地植被恢复的主 要限制因子。 4 、石灰石矿废弃地不同植被恢复阶段的恢复效果研究表明：不同恢复阶段石灰石矿废弃地均无乔灌木 覆盖，只有草本植物覆盖。群落总覆盖度呈上升趋势，恢复5 年时达8 0 ；草本层物种多样性变化不显著， 恢复5 年时仍显著低于未开采对照林地，物种丰富度指数只有对照林地的5 0 ；恢复5 年时草本层生物量 为恢复3 年样地的2 1 倍；水解n 、速效p 和有机质含量低是石灰石矿废弃地植被恢复的限制因子。采用 类芦进行石灰石矿废弃地植被恢复能在不同程度上改善土壤养分状况，但在恢复过程中需适当施加速效氮 肥和磷肥。 5 、高岭土矿废弃地不同植被恢复阶段的恢复效果研究表明：在植被恢复2 年后乔木层、草本层的植被 覆盖度均有一定程度的提高，但群落总覆盖度仍显著低于未开采对照；虽然高岭土矿废弃地乔木层、草本 层的多样性指标均有所恢复，但与未开采对照相比仍有显著差距；草本层生物量为对照的2 6 倍；不同植 被恢复阶段土壤养分含量变化不明显，氮素、磷素和有机质缺乏是高岭土矿废弃地植被恢复的限制因子。 6 、稀土矿废弃地不同植被恢复阶段的恢复效果研究表明：在植被恢复2 年后稀土矿废弃地植被覆盖度 恢复不明显，群落总覆盖度仅为未开采对照的1 3 ；虽然稀土矿废弃地灌木层、草本层的物种多样性有所 提高，但与未开采对照相比仍有显著差距；稀土矿废弃地草本层生物量为未开采对照的3 1 倍；土壤养分 含量变化不显著，除水解n 、全k 和速效k 外，其余各项养分指标均低于养分缺乏指标临界值；因此土 壤全n 、全p 、速效p 和有机质含量低是稀土矿废弃地植被恢复的限制因子，采用“胡枝子+ 类芦”进行稀 土矿废弃地植被恢复初期并不能提高土壤的养分水平，需适当施加氮肥和磷肥。 关键词：福建；矿山废弃地；植被恢复；土壤质量；群落演替；灰色关联分析法 2 福建农林大学硕士学位论文 s t u d yo nt h ev e g e t a t i o nr e s t o r a t i o na n dr e c o n s t r u c t i o no nd i f f e r e n tk i n d s o f a b s t r a c t m i n i n gw a s t e l a n d si nf u j i a np r o v i n c e f u j i a np r o v i n c e ，w h i c hh a sa b a n d o nm i n e r a lr e s o u r c e s ，i st h em a i nm i n i n ga r e ao fs o u t h e r nc h i n a r e c e n ty e a r s ， p e o p l e sd e m a n df o rm i n e r a lr e s o u r c e si si n c r e a s i n ga n dt h ee x p l o r a t i o no fm i n e r a lr e s o u r c e si si n c r e a s i n gs h a r p l y , t h u sd i f f e r e n tk i n d so fm i n i n gw a s t e l a n d sf o r m t h el a r g en u m b e ro fm i n i n gw a s t e l a n d sd i dn o to n l yd a m a g e v e g e t a t i o na n dl a n d ，c a u s es o i le r o s i o n ，b u ta l s ol e a ds e v e r ed a m a g et ot h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n t t h e r e f o r e ， h o wt oc a r r yo u tt h ev e g e t a t i o nr e s t o r a t i o na n dr e c o n s t r u c t i o no nm i n i n gw a s t e l a n d si nf u j i a nh a sb e e nt h em a j o r i s s u ef o re n v i r o n m e n t a la c a d e m i cc i r c l e st or e s o l v ec u r r e n t l y n o w a d a y s ，a l t h o u g hs o m es c h o l a r sh a dc a r r i e do u ts o m er e s e a r c ho ne c o l o g i c a lr e s t o r a t i o no nt h em i n i n g w a s t e l a n d si nf u j i a n ，t h er e v e g e t a t i o nt e c h n i q u e sa b o u tt h ed i f f e r e n tk i n d so fm i n i n gw a s t e l a n d so ff u j i n nw e r e s t i l ld e f i c i e n c yb e c a u s eo ft h el o n g - t e r mr e g a r d l e s s t h i sl e a dt ot h eb l i n d n e s sw h i l ec a r r y i n go u tt h ee c o l o g i c a l r e s t o r a t i o no nm i n i n gw a s t e l a n di nf u j i a n a i mt ot h ep r o b l e m sm e n t i o n e da b o v e ，b a s e do nt h ea l l r o u n dt r e a d c h e c k ，t h r o u g ho u t d o o ri n v e s t i g a t i o na n dl a b o r a t o r ya n a l y s i s ，t h i ss t u d yt o o kt h ew a s t e l a n d so fg o l d - c o p p e rm i n e ， c o a lm i n e ，l i m e s t o n em i n e ，k a o l i nm i n ea n dr a r ee a r t hm i n ea so b j e c t st od ot h er e v e g e t a i o nr e s e a r c h t h ep l a n t c o v e r a g e ，s p e c i e sd i v e r s i t y , b i o m a s s ，s o i lw a t e r - s t a b l ea g g r e g a t e ，s o i ln u t r i e n t ，h e a v ym e t a l sa n ds o i le r o s i o no f t h e d i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na g e so nt h e s em i n i n gw a s t e l a n d sw e r ed e t e m i n e d t h er e v e g e t a t i o ne f f e c t sa n ds u c c e s s i o n r u l e so fd i f f e r e n tk i n d so fm i n i n gw a s t e l a n d sw e r es t u d i e d a l s o ，t h ee f f e c t so fd i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na l l o c a t i o n m o d e l sw a sv a l u a t e dc o m p r e h e n s i v e l yb yt h em e t h o do fg r e yr e l a t i o n a la n a l y s i s ( g r a ) t of i l t e ro u tt h e o p t i m i z a t i o nm o d e l sf o rp o p u l a r i z a t i o na n da p p l i c a t i o no nd i f f e r e n tk i n d so fm i n i n gw a s t e l a n d s t h er e s u l t sc a l l p r o v i d es c i e n t i f i c a lb a s i sf o rt h er e v e g e t a i o na n dt h ef o r m u l a t i o no fr e l e v a n tr e s t o r a t i o nm e a s u r e so nt h em i n i n g w a s t e l a n d si nf u j i a n t h em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ( 1 ) t h es t u d yw a sc a r r i e do u tt og r a s pt h ec h a n g e so fd i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na g e so nt h ew a s t e l a n do fg o l d c o p p e r m i n eo fz i j i n m o u n t a i n t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ：a tt h ee a r l ys t a g eo fr e v e g e t a t i o n ，t h ec o m m u n i t yc o v e r a g e v a r i e ds i g n i f i c a n t l y , a n dr e a c h e d9 3 a f t e r5 - y e a r s r e v e g e t a i o n t h es p e c i e sd i v e r s i t yo ft h eh e r bl a y e ra n dt h e c o m m u n i t yb i o m a s ss h o w e da ni n c r e a s i n gn e n d t h ec o n t e n to fs o i lw a t e r - s t a b l ea g g r e g a t e s ( 0 2 5m m ) r e a c h e d 6 2 2 7 a f t e r5 - y e a r s r e v e g e t a i o n a n dt h es o i lc o r r o s i o nr e s i s t a n c ew a sa sg o o da st h ec o n t r o l s t h er e s u l t sa l s o s h o w e dt h a tm i n i n gt o o kg r e a ti n f l u e n c eo nt h ec o n t e n to fn u t r i e n ta n dh e a v ym e t a li ns o i l a tt h ef i r s tt w oy e a r s o fr e v e g e t a i o n ，t h es o i ln u t r i e n tc o n t e n th a sn os i g n i f i c a n tc h a n g e ，a n di ti n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yw h e nt h e w a s t e l a n dh a sb e e nr e v e g e t a t e d5y e a r s ，b u tt h ec o n t e n to fa v a i l a b l epw a s j u s t3 8 8m g k 9 1 。t h et o t a lc o n t e n to f c u ，p b ，z n ，c d ，c ra n dn is h o w e dd i f f e r e n td e g r e e so fi n c r e a s i n gt r e n d ，w h i l et h et o t a lc o n t e n to fm ns h o w e da d e c r e a s e dt r e n d 。b u ta l lo ft h ec h a n g e sw e r en o ts i g n i f i c a n t s p e c i a l l y , t h et o t a lc o n t e n to fc dw a s2 5 3t i m e so ft h e h il e v e lo f g b l 5 6 1 8 1 9 9 5 t h es o i le r o s i o na m o u n tr e a c h e dt h em a x i m u m ( 4 8 4m 3q a r n 2 ) a f t e r1 - y e a r r e v e g e t a t i o n ， a n dd e c r e a s e da st h et i m ei n c r e a s e d 福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究 ( 2 ) t h er e s u l t so ft h es t u d y i n go nt h er e v e g e t a t i o ne f f e c to fd i f f e r e n ta l l o c a t i o nm o d e l so nt h ew a s t e l a n do f g o l d - c o p p e rm i n eo fz i j i n - m o u n t a i ni n d i c a t e dt h a t ：a tt h ee a r l ys t a g eo fr e v e g e t a t i o n ，a l lo ft h em o d e l s c o m m u n i t yc o v e r a g ew a sm o r et h a n8 5 e x c e p tm o d e la t h eb r o a d l e a ft r e e sc a nm o r ei m p r o v et h eh e r b s g r o w t ht h a nt h ec o n i f e r o u st r e e s o v e r a l l ，t h ed i f f e r e n c e sa m o n gt h eh e r bl a y e r ss p e c i e sd i v e r s i t ya m o n g a l lt h e m o d e l sw e r en o ts i g n i f i c a n t ，a n dt h el o c a lf l o o dt u r fc a ni m p r o v et h es p e c i e sd i v e r s i t yo f h e r bl a y e rs i g n i f i c a n t l y t h em a x i m u mo ft h ec o m m u n i t yb i o m a s sw a s9 4 8 3t h m 2a n dt h em i n i m u mw a s3 2 7t - h m 。p l a n t i n gm a s s o n p i n ec a ne f f i c i e n t l yi m p r o v et h ec o m m u n i t yb i o m a s s t h es o i ld e s t r u c t i o nr a t e so fm o d e lba n dm o d e lfw e r e r e s p e c t i v e l y1 2 6 8 a n d1 7 4 5 t h i si n d i c a t e dt h a tt h e i rs o i lc o r r o s i o nr e s i s t a n c e sw e r eg o o de n o u g h t 1 1 e m o d e ld ss o i lh a dh i 【g l ln u t r i e n tc o n t e n tw h i l et h em o d e lb ss o i ln u t r i e n tc o n t e n tw a sl o w t h et o t a lc o n t e n to f h e a v ym e t a li ns o i la m o n gd i f f e r e n tm o d e l sh a dc e r t a i nd i f f e r e n c e s t h es o i le r o s i o nc a u s e db ym o d e law a st h e m o s ts e v e r e t h ec o m p r e h e n s i v ev a l u a t i o nr e s u l tu s e dt h em e t h o do fg r aw a sm o d e lc m o d e ld m o d e lf m o d e le m o d e la m o d e lb w h i c hs u g g e s t e dt h a tt h er e v e g e t a f i o ne f f e c t so ft h em o d e l so f m a s s o np i n e + l o c a l f l o o dt u r f ，“s w e e tg u m + l o c a lf l o o dt u r f a n d m a s s o np i n e + e u c a l y p t + l o c a lf l o o dt u r f w e r eb e t t e ri nt h es i x m o d e l sa tt h ee a r l yv e g e t a t i o ns t a g eo nt h ew a s t e l a n do fg o l d c o p p e rm i n eo fz i j i n - m o u n t a i n ，a n dt h et h r e e m o d e l sc a nb ep o p u l a r i z e da n da p p l i e da st h eo p t i m a la l l o c a t i o nm o d e l so nt h em i n i n gw a s t e l a n d sr e v e g e t a i t o n ( 3 ) t h es t u d yo nt h er e v e g e t a t i o ne f f e c t so fd i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na g e so nc o a lg a n g u ed u m pw a sc a r r i e do u ta n d t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：a tt h ee a r l yr e v e g e t a t i o ns t a g e ，n e y r a u d i ar e y n a u d i a n ac a nc o v e rt h eg r o u n dr a p i d l yi na s h o r tt i m e ，a n dt h ec o m m u n i t yc o v e r a g er e a c h e d8 0 a f t e r13 一y e a r s r e v e g e t a t i o n t h es p e c i e sd i v e r s i t ys h o w e d a l li n c r e a s i n gt r e n d a l lo ft h el a y e r s s p e c i e sd i v e r s i t i e sh a dac e r t a i nd i s p a r i t yw i t ht h ec o n t r o la f t e r13 - y e a r s r e v e g e t a t i o n s p e c i a l l y , a l lt h ei n d e x e so ft h ea r b o rl a y e rw e r el e s st h a nh a l fo ft h ec o n t r 0 1 n 蟛s e q u e n c eo ft h e h e r bl a y e r sb i o m a s so fa l lt h er e v e g e t a i t o na g e sw a s5 - y e a r 13 - y e a r 3 一y e a r 0 - y e a r t h ec o n t e n t so ft o t a ln h y d r o l y z a b l en a v a i l a b l epa n dt o t a lki n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y , b u tt h ec o n t e n to fa v a i l a b l epw a sj u s t4 9 5 m g k g a f t e r13 - y e a r s r e v e g e t a t i o n t h ec o n t e n t so fa v a i l a b l epa n do r g a n i cm a t t e rw e r et h er e s t r i c tf a c t o r so ft h e r e v e g e t a t i o no nc o a lg a n g u ed u m p ( 4 ) t h es t u d yo nt h er e v e g e t a t i o ne f f e c t so fd i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na g e so nt h ew a s t e l a n do fl i m e s t o n em i n ew a s c a r r i e do u ta n dt h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：t h e r ew a sn oa r b o ra n ds h r u bg r o w e do nt h es a m p l e so fa l lt h e r e v e g e t a t i o na g e s t h ec o m m u n i t yc o v e r a g er e a c h e d8 0 a f t e r5 - y e a r s r e v e g e t a t i o n t h ec h a n g eo ft h eh e r b l a y e r ss p e c i e sd i v e r s i t yw a sn o ts i g n i f i c a n t s p e c i a l l y , t h er i c h n e s si n d e xw a so n l yh a l fo ft h ec o n t r 0 1 t h eh e r b l a y e r sb i o m a s so f5 一y e a r s r e v e g e t a t i o ns a m p l ew a s2 1t i m e so ft h a to f3 - y e a r s t h ec o n t e n t so fh y d r o l y z a b l en a v a i l a b l epa n do r g a n i cm a t t e rw e r et h er e s t r i c tf a c t o r so ft h er e v e g e t a t i o no nt h ew a s t e l a n do fl i m e s t o n em i n e p l a n t i n g r e y n a u d i a n ac a l li m p r o v et h es o i ln u t r i e n tc o n t e n ta td i f f e r e n td e g r e e s a tt h es a n l et i m e t h ea v a i l a b l e n i t r o g e na n dp h o s p h a t en e e dt ob ea p p l i e dp r o p e r l yw h i l er e v e g e t a t i n g ( 5 ) t h es t u d yo nt h er e v e g e t a t i o ne f f e c t so fd i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na g e so nt h ew a s t e l a n do fk a o l i nm i n ew a s c a r r i e do u ta n dt h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：a r e r2 - y e a r s r e v e g e t a t i o n ，t h ec o v e r a g eo ft h ea r b o ra n dh e r bl a y e r r e s t o r e di ns o m ed e g r e e ，w h i l et h ec o m m u n i t yc o v e r a g e ( 7 0 ) w a ss t i l ls i g n i f i c a n tl o w e rt h a nt h ec o n t r 0 1 t h e s p e c i e sd i v e r s i t i e so f t h ea r b o ra n dh e r bl a y e rh a ds o m er e c o v e r y , b u ts t i l lh a ds i g n i f i c a n td i s p a r i t yw i t ht h ec o n t r 0 1 t h eh e r bl a y e r sb i o m a s sw a s2 6t i m e so ft h ec o n t r 0 1 t h ec h a n g eo ft h es o i ln u t r i e n tc o n t e n tw a sn o ts i g n i f i c a n t ， 4 福建农林大学硕士学位论文 a n dt h en i t r o g e n ，p h o s p h o r u sa n do r g a n i cm a t t e rw e r et h er e s t r i c tf a c t o r so ft h er e v e g e t a t i o no nt h ew a s t e l a n do f k a o l i nm i n e ( 6 ) t h es t u d yo nt h er e v e g e t a f i o ne f f e c t so fd i f f e r e n tr e v e g e t a t i o na g e so nr a r ee a r t ho r ew a sc a r r i e do u ta n dt h e r e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：a r e r2 - y e a r s r e v e g e t a t i o n ，t h ep l a n tc o v e r a g ed i d n tr e s t o r e ds i g n i f i c a n t l y , a n dt h e c o m m u n i t yc o v e r a g ew a sj u s to n e t h i r do ft h ec o n t r 0 1 t h es p e c i e sd i v e r s i t i e so ft h es h r u ba n dh e r bl a y e rh a d s o m er e c o v e r y , b u ts t i l lh a ds i g n i f i c a n td i s p a r i t y 、i t ht h ec o n t r 0 1 t h en u t r i e n ti n d e x e sw e r el o we x c e p t h y d r o l y z a b l en ( 1 8 7 6 0m g 。k g 1 ) ，t o t a lk ( 2 6 8 8g - k 9 1 ) a n da v a i l a b l ek ( 1 0 4 0 9m g k g - ) t h et o t a ln ，t o t a lp a v a i l a b l epa n do r g a n i cm a t t e rw e r et h er e s t r i c tf a c t o r so f t h er e v e g e t a t i o no nr a r ee a r t ho r et h ew a s t e l a n do f k a o l i n m i n e p l a n t i n g e s p e d e z a + n e y r a u d i ar e y n a u d i a n a c o u l d n ti m p r o v et h es o i ln u t r i e n tc o n t e n ta tt h ee a r l y r e v e g e t a t i o ns t a g e ，a n dt h en i t r o g e na n dp h o s p h a t en e e dt ob ea p p l i e dp r o p e r l yw h i l er e v e g e t a t i n g k e y w o r d s ：f u jj a np r o v i n c e ：m i n i n gw a s t e l a n d ：r e v e g e t a t i o n ：s o i lq u a l i t y ：c o m m u n i t ys u c c e s s i o n ： g r a yr e l a t i o n a la n a l y s i s 5 独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成 果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外，论文 中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中 作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：在勃u日期：b j 下口丫 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学校有权送交论 文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 囱 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：在讥 指导教师亲笔签名： 马私 日期：沁f0 1 i f 日期：们。6 7 福建不同类型矿山废弃地植被的恢复与重建研究 。刖菁 随着社会经济的发展，人类对矿产资源的需求日益增大，对矿产资源的开采不可避免地会对植被和土 地产生破坏，露天开采、地面塌陷、采选矿废弃物的堆存产生了大量的矿山废弃地，由此造成了严重的水 土流失。据地矿部门初步统计，全国矿区累计破坏土地面积达2 8 8 万h m 2 ，每年以大约4 6 7 万h m 2 的速度 增大【l l 。矿山废弃地还带来一系列环境问题。首先，造成环境的污染，使土壤板结，土地肥力衰退，造成 农作物减产2 卅。其次，导致废弃地生物多样性丧失，使受损生态系统的恢复变得缓i 曼t 5 , 6 1 。最后，露采坑 和采矿废弃物的堆存还破坏生态景观，形成与周围环境完全不同的外观【_ 7 1 。因此矿山废弃地的生态恢复已 成为当前环境科学界急需解决的重大课题。 自然生态系统的恢复与重建均是以植被恢复为前提的 8 】，因此矿山废弃地生态恢复的首要工作是植被 恢复。植被恢复不仅起着构建退化生态系统初始植被群落的作用，还能促进土壤结构与肥力及土壤微生物 与动物的恢复，从而促进整个生态系统结构与功能的恢复与重建【9 】。因此对矿山废弃地植被恢复效果研究 对于解决目前矿山废弃地生态环境破坏严重问题具有十分重要的现实意义。 福建作为我国南方重要的矿区之一，蕴含着丰富的矿产资源，煤、金、铅、锌、高岭土、水泥石灰岩、 花岗石材、稀土等矿产储量较大。由于长期来对不同矿产资源的开采，形成了不同类型的矿山废弃地。据 统计，福建省矿产开发损毁的土地面积占国土面积的0 3 7 ，矿山崩塌、滑坡、泥石流失稳土方量约33 8 2 万m 3 ，水土流失面积约2 5 1k m 2 ，土壤污染面积约97 1 5h m 2 ，水体污染面积约1 67 0 5h m 2 ，对生态环境造 成了极大的破坏，生态恢复任务非常艰巨 1 0 】。近年来有些学者对福建矿山废弃地的生态恢复进行了一些研 究，廖彬森、林夏馨、张炳荣1 1 - 1 3 1 等采用类芦( n e y r a u d i ar e y n a u d i a n a ) 等植物对龙岩市矿山废弃地进行 了植被恢复探讨；黄义雄 1 4 】等对闽清高岭土矿废弃地的植被恢复技术进行了试验；对于紫金山金矿废弃地 边坡植被恢复研究也有相关报道【”j 7 】。但由于长期来对矿山废弃的植被恢复工作不重视，针对不同类型矿 山废弃地植被恢复系统的研究很少，有关福建不同类型矿山废弃地植被恢复技术非常缺乏，由此导致在福 建省矿山废弃地的生态恢复工作中缺乏科学的理论指导，存在很大的盲目性。 有鉴于此，本研究在对福建不同类型矿山废弃地进行全面踏查基础上，采用野外调查和室内分析相结 合的研究方法，选择福建省主要矿山废弃地中的紫金山金铜矿废弃地、煤矿废弃地( 即煤矸石山) 、石灰 石矿废弃地、高岭土矿废弃地及稀土矿废弃地为研究对象，分别对不同类型矿山废弃地不同恢复阶段的群 落覆盖度、物种多样性、生物量、土壤水稳性团聚体、养分、重金属及水土流失状况进行系统调查，分析 不同类型矿山废弃地植被恢复效果和演替规律。同时采用灰色关联分析法( g r a ) 对不同植被恢复配置模 式的恢复效果进行综合评价，筛选出适宜相应矿山废弃地应用的植被恢复模式，供不同类型矿山废弃地推 广应用。为福建矿山废弃地植被恢复的植物选择和配置提供科学依据，也可为我国其它地区的矿山废弃地 植被恢复提供技术支撑。 6 福建农林大学硕士学位论文 1 国内外研究动态 由于植被恢复在矿山废弃地生态恢复中具有极为重要的作用，目前国内外众多学者对矿山废弃地植被 恢复开展了大量的研究。根据国内外的研究成果，分别从矿山废弃地土壤质量和矿山废弃地植被恢复两个 方面进行综述。 1 1 矿山废弃地土壤质量研究进展 一些发达国家，特别是矿区较多的澳大利亚、德国、美国等国家较早开展了矿山废弃地土壤质量的相 关研究。我国也于2 0 世纪8 0 年代初期开始了矿山废弃地土壤质量的研究。经过2 0 多年的发展，矿山废 弃地土壤质量研究逐渐成为世界各采矿大国的热点研究课题，这些