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矿山迹地引种灌木类树种生长比较

归档日期:09-03       文本归类:弹迹      文章编辑:爱尚语录

  矿山迹地引种灌木类树种生长比较_林学_农林牧渔_专业资料。在矿迹地上,有选择地引种灌木树种,可以尽快恢复矿区迹地的生态环境。

  矿山迹地引种下层树种生长情况比较 庞维峰 古锦汉 冯光钦 梁亦肖 罗振炯 茂名市林科所 广东茂名 525000; 摘要 在矿山迹地上引种油甘子(P.enblica Linn.) 、俏蒲桃[Acmena acuminatissina(Bl.)Merr.et Perry]、红木(Bixa orellana) 、山毛豆(Tephrosia congolensis A.chev) 、翅革决明(Cassia alata L.)等五种小乔木类树种,营造植被恢复 试验林。结果表明,五个树种都表现出较强的生长适应性,植被恢复效果好,油甘子、山毛豆、翅革决明生长速度 最快,而红木、俏蒲桃次之。 关键词 植被恢复、下层林木 矿山迹地 茂名市是我国南方最大的炼油基地,因早期采矿炼油而积聚了大量的矿渣,在该市的西北郊区 形成一座占地面积 670 公顷废渣堆放场,至今已有 40 多年历史。长期以来,废渣淋溶释放渗出含 有有毒物质的强酸性污水,污染地下水,并发出浓烈刺鼻的气味,给环境造成极大的污染。为治理 排土场的生态环境,探索矿渣场植被恢复的途径和方法,2001 年起,引种了多种植物进行植被恢复 试验。为丰富矿迹地植被恢复后的林分结构,增强林分的生态功能,试验中特别引种了小乔木类树 种油甘子等,研究各树种在矿渣迹地的生长适应性,为恢复废渣场生态状况,全面绿化被污染的环 境提供实践和理论依据。 1 材料和方法 1.1 试验地的地理气候 试验地位于茂名市郊区金塘镇天安管理区,离市中心 8km,地理位置是东经 110°55′,北纬 22°40′,为热带与亚热带的过渡地带,属热带季风海洋性气候,高温多雨,光照充足,辐射强, 年日照时数平均 1916h,最高达 2237h,海拔高度为 75m,相对高度 25m,气温高、热量丰富,年 平均温度为 22~23.5?C, 1 月平均气温 15.5?C, 极端低温 1.7?C, 年平均降雨量为 1567mm, 其中 4~9 月为雨季,降雨量为全年的 84%,夏秋之间常有台风雨,雨量不均,易出现旱涝灾害。土壤以赤红 壤、砖红壤为主。 试验地原是茂名石化公司早期生产炼油留下的废渣的场地。废渣的堆放物 1 主要有 5 种:黑色 的干馏灰,即干馏炉排出渣及部分半焦;燃烧充分的灰渣及部分自燃形成的灰渣;剥离土;褐色碎 小原矿物;燃烧灰。 1.2 树种选择 选取原则为适应性强,耐旱瘠,生长迅速,兼顾形态美观、常绿、抗性强。引种的 5 个树种为: 红木:常绿灌木或小乔木,高 2 一 10 米;枝棕褐色,密被红棕色短腺毛。叶心状卵形或三角状 卵形,果子密被软刺,云南、广东,台湾等省有栽培。种子外皮可做红色染料,供染果点和纺织物 用;树皮可作绳,种子供药用,为收敛退热剂。 俏蒲桃:常绿小乔木,高 3~10 米;嫩枝圆形或有钝棱。叶片革质,卵状披针形或狭披针形,果 成熟时紫黑色,树冠椭圆形,浓密,是具有观果赏叶功能的庭园绿化树种,主产于广东、广西等省 区。生于低海拔至中海拔林中。分布至中南半岛、马来西亚、印度、印度尼酉亚、菲律宾等地。 翅荚决明:直立灌木,高 1.5~4 米;枝粗壮,绿色。叶薄革质,倒卵状长圆形或长圆形。枝叶浓 密,花色美丽,生长粗放,是庭园绿化的理想树种。分布于广东和云南南部地区。生于疏林或较干 旱的山坡上。原产美洲热带地区,现广布于全世界热带地区。本种常被用作缓泻剂,种子有驱蛔虫 之效。 山毛豆:为多年生灌术豆科植物,播后第一年植株高可达 60~100 厘米,第二、三年株高达 2~3 1 米。山毛豆抗旱、耐瘩力强,低丘山坡可以种植。适应性强,耐酸、耐瘩、耐旱,喜阳,稍耐轻霜, 适于丘陵红壤坡地种植。是最优秀的水土保持的植物之一。 1.2 苗木的准备 采用种子育苗,在种子的成熟期收集种子,根据各树种种子的特性,进行催芽处理,播种到苗 床, 待幼苗高 4—6cm, 木质化后, 移植上育苗袋。 育苗袋规格 8× 24cm, 营养土采用 70%黄心土+20% 塘泥+10%农家肥配制。苗高 60cm 为合格的出圃苗,春夏季雨后造林。 1.3 造林 由于排土场的矿渣成阶梯状堆放, 每梯宽有 200—300 m, 地面相对平整, 经过多年的自然堆积, 地表较为板结, 为此, 备耕采用机耕全垦, 用钩机挖穴, 株行距 2m× 1m, 穴规格 30cm× 30cm× 30cm, 回穴时每株放 0.25kg 复合肥。种植时间在 3—6 月,雨后造林。造林后一个月发现缺株再补种一次。 1.4 试验设计 1.4.1 试区布置 各树种分区种植,每个树种种 200 株,造林、抚育措施一致。 1.4.2 生长情况观察 各树种随机抽样调查 20 株,观测内容包括树高、胸径、冠幅,每年 12 月份调 查一次。 2 结果与分析 2.1 各树种在矿迹地上的生长规律 2.1.1 高生长 表 1 和图 1 是各树种不同年度高生长情况, 可以看出, 5 个树种高生长速度是油甘子 山毛豆翅革决明肖蒲桃红木,各树种在前 3a 高生长生长速度较快,除油甘子后 2a 还表现出较 快的高生长速度外,其余树种后 2a 高生长出现缓慢现象,这可能与各树种的生长特性有关,尤其 是红木,后 3a 几乎已不再有高生长。 表1 树种 1a 各树种高生长情况 年生长(m) 0.6 山毛豆 翅革决明 0.63 0.6 油甘子 0.52 红木 肖蒲桃 0.54 1.53 2.09 1.42 2 1.78 2.68 0.9 1.1 1.14 1.66 2.4 2.1 3.44 1.22 1.93 2.49 2.16 3.76 1.26 2.09 高度(m) 图1 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1a 2a 3a 4a 5a 各树种树高年度生长曲线a 山毛豆 翅革决明 油甘子 红木 肖蒲桃 年度 2.1.2 径生长 表 2 和图 2 是各树种地径生长情况,可以看出,各树种径生长速度是油甘子俏蒲 桃山毛豆翅革决明红木,油甘子 5a 生径生长达到 5.6cm,俏蒲桃是 3.35cm,从年度生长曲线来 看,除油甘子的地径生长在 5a 中一直保持较强的增长外,其余树种后期径生长比早期缓慢。 表2 树种 山毛豆 翅革决明 油甘子 红木 肖蒲桃 各树种地径生长情况 年生长(cm) 地径(cm) 6 图2 各树种地径年度生长曲线 山毛豆 翅革决明 油甘子 红木 肖蒲桃 1a 0.6 0.58 0.55 0.5 0.67 2a 3a 4a 5a 2.43 2.17 5.60 1.83 3.35 5 4 3 2 1 0 1a 2a 3a 4a 5a 1.5 2 2.34 1.32 1.8 2 2.52 3.8 4.76 1.06 1.43 1.7 1.8 2.5 3 年度 2 2.1.3 冠幅生长 树木的冠幅对裸露的矿迹地覆盖,对生态环境的改变有着重要的作用 2。表 3 和图 3 是各树种冠幅生长情况,可以看出,5a 生各树种冠幅生长量是油甘子翅革决明俏蒲桃 山毛豆红木,油甘子的冠幅生长量最大,达到 2.53m,其次是翅革决明,为 1.64m,与其它树种相 比,红木冠幅生长明显偏小,才 1.02m。又从生长曲线看出,除油甘子的冠幅生长在 5a 年中还是不 断增长外,其余树种的冠幅生长后 3a 较前两年为缓慢,尤其是翅革决明,后 3a 地径几乎不再增长。 表3 冠幅 山毛豆 翅革决明 油甘子 红木 肖蒲桃 各树种冠幅生长情况 冠 幅 (m) 图3 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 各树种冠幅年度生长曲线 山毛豆 翅革决明 油甘子 红木 肖蒲桃 年生长(m) 1a 2a 3a 4a 5a 0.15 0.9 1.21 1.3 1.39 0.13 1.12 1.44 1.55 1.64 0.18 0.94 1.5 2.16 2.53 0.15 0.5 0.73 0.95 1.02 0.14 0.71 1.23 1.5 1.62 1a 2a 3a 4a 5a 年度 2.2 各树种的生长比较 为检验各树种间树高、 直径、 冠幅生长的差异性, 将 5 年生的各树种的测量数据进行方差分析, 结果见表 4。可以看出,无论树高、直径、冠幅,各树种间的差异都达到极显著的程度。经 q 检验 (表 5)得知,就树高而言,油甘子和山毛豆极显著地比其它 3 个树种要快,而油甘子显著比山毛 豆快; 就地径生长量而言, 油甘子径生长极显著地快于俏蒲桃, 这两个树种又都极显著快于山毛豆、 翅革决明、红木。就冠幅生长量而言,油甘子的冠幅生长量极显著地比快于其它 4 个树种,翅革决 明显著快于俏蒲桃、山毛豆和红木,红木的冠幅生长极显著地比其它 4 个树种要慢。 表 4 各树种 5 年生长方差分析 差异源 平方和 树高 组间 组内 总计 地径 组间 组内 总计 冠幅 组间 组内 总计 66.23 25.18 91.41 185.02 72.54 257.55 24.66 14.65 39.31 表5 树种 油甘子 山毛豆 翅革决明 肖蒲桃 红木 树高 平均值 3.76 2.49 2.16 2.09 1.26 5% 1% a b bc c d 自由度 4.00 95.00 99.00 4.00 95.00 99.00 4.00 95.00 99.00 5 年生各树种生长量差异性比较 树种 地径 平均值 5% 1% 树种 冠幅 平均值 5% 1% 2.53 1.64 1.62 1.39 1.02 a b bc c d A B B B C 6.17 0.15 39.99 3.52** 46.25 0.76 60.58 3.52** 均方 16.56 0.27 均方比 62.48 F 0.01 3.52** A 油甘子 5.60 A 肖蒲桃 3.35 B 山毛豆 2.43 B 翅革决明 2.17 B 1.83 红木 a A 油甘子 b B 翅革决明 cd CD 肖蒲桃 de D 山毛豆 e D 红木 2.3 林下植被自然入侵情况 在矿迹地上种上树木后,改变了小气候环境,使一些先锋的草本、灌木品种很快就入侵进来, 成为生态环境中的一员 2。表 7 是种树 5a 后林下植被的生长情况,可以看出,入侵的植物种类数平 3 均达 9.6 种,平均高达 27.58cm,平均覆盖率达 77%,而没有种树的对照区,只有 1 种草,高度只 有 5cm,覆盖率也只有 20%,这充分证明了引种树种对矿迹地环境的改善效果。 同时,从表 7 也可以看出,不同的树种其林下植被的种类、高度及覆盖率也各有不同。林下植 被覆盖率最高的是翅革决明,达到 100%,其次是山毛豆,为 90%。林下植被平均高度最大的是俏 蒲桃,达到 52.1cm,其次是山毛豆,为 27.5cm。林下植被种类最多的是翅革决明,有 19 种,其次 是山毛豆和油甘子,有 8 种。 表 6 林下植被生长情况表 树种 种类数 平均高度(cm)覆盖率(%) (种) 8 19 8 7 6 9.6 1 27.5 18.2 18.5 21.6 52.1 27.58 5 90 100 75 60 60 77 20 狗牙根 主要品种 草本 灌木类 芒箕、蕨类、日 含羞草、 土密树 本草 飞扬草、 鸡姆草、 含羞草、 了哥王 茅草 日本草、芒箕 日本草 芒箕、日本草 野牡丹 山毛豆 翅革决明 油甘子 红木 俏蒲桃 平均 对照 3 结论 3.1 所引种的油甘子、翅革决明、俏蒲桃、山毛豆、 红木 5 个树种, 都能在矿迹地上正常生长, 但生长速度差别很大,以油甘子生长得最好,5a 年生高度达到 3.76m、地径达到 5.6m,且后期生长 速度还比较快,而其它树种只是在前 3a 有较快的生长速度,后期生长明显缓慢,可能已进入成熟 林期。 3.2 5 个下层植物树种的引种,有效地形成林相中的下层树冠,增大了矿迹地覆盖率,增加了 绿量,对改善矿迹的的生态环境发挥了重大的作用。 3.3 在矿迹地上种上树木后,增加了地面植被的覆盖,改善了迹地的恶劣环境,自然飞花进入 的草本、灌木能在其土壤上发芽长根,正常生长,形成了下层植被,林下入侵植物品种丰富,平均 覆盖率达到 69.2%,这对减少风、雨对土壤的直接冲刷,起到了保持水土,改良土壤的积极作用。 3.4 翅革决明改良土壤效果尤其明显, 其林地下自然入侵的植物品种多达 19 种, 是其它树种的 一倍以上,因而是一个值得推广的矿迹地生态恢复的先锋树种。 3.5 工矿迹地经过人工植树,进行人工植被恢复,是切实可行的。这不仅改善了矿迹地的生态 功能,使之快速进入良性的生物遁环,而且增加了绿化景观、还市民一个干净清新的生活环境,意 义十分重大。 3.6 矿渣迹地植被恢复后,对污染物的降解及吸收情况有待进一步调查分析。 参考文献 1 邓钊平等.久树种植树和 4 号紫胶虫放养的试验研究.广东林业科技.2001 年 17 卷第 1 期,6~10。 2 陈志彪 涂宏章等 采矿迹地生态重建研究实例 第一作者:庞维峰(1964—) 男 林业工程师 水土保持研究.2002,9(4). 31-35 主要从事果树、用材林、园林绿化等方面的技术研究工作 邮编:525000 作者单位:茂名市林业科学研究所 地址:广东省茂名市人民南路新十五栋 92 号 501 信箱市林科所 4 联系人:庞维峰 电线

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