山西平朔露天矿区不同年限复垦地植被重建特征对比分析

• 作者: 耿冰瑾 王舒菲 曹银贵 郭春艳 郭东罡 赵冰清 白中科
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 土地复垦 植被演替 物种多样性 地上生物量 复垦年限
• 年，卷（期）: 2022,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 3400-3419
• 页数: 19页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202102270548

摘要

平朔矿区是中国首个露井联采的亿t级矿区，剧烈的采煤活动导致矿区局部植被彻底损毁，植被重建是矿区生态系统恢复重建的保障，目前针对长期复垦序列下矿区复垦地植被重建特征与演替规律的研究较少。以复垦年限分别为6 a、7 a、25 a和27 a的复垦排土场和原地貌样地为研究对象，采用时空替代法和描述性统计分析法分析了不同复垦年限下复垦地的植被重建特征，并与原地貌进行了对比分析。研究结果表明：（1）植被重建工作显著提高了复垦地的物种丰富度，各复垦地乔灌植株的物种丰富度明显高于原地貌。但在重建植被演替过程中，并非随复垦年限增加，物种丰富度越来越高；复垦地Shannon-Wiener指数随复垦年限增加呈先增后减的变化趋势，该值在R-25a样地达到峰值（0.62），其与复垦地的植物物种组成及其自身生长习性、土壤条件、降水等自然条件和人为干扰等息息相关。（2）从乔木植株的生长状况来看，刺槐作为先锋树种，是植被重建时可优先选择的乔木树种。从复垦地草本植株组成来看，草本植物以多年生为主，占比77.78%；从草本植株的重要值来看，草本优势种以禾本科（Gramineae）、菊科（Compositae）和豆科（Leguminosae）为主，硬质早熟禾（Poa sphondylodes）、拂子茅（Calamagrostis epigeios）、披碱草（Elymus dahuricus）、紫苜蓿（Medicago sativa）和鹅观草（Roegneria kamoji）为明显优势种，其为复垦时优先考虑的草本物种。（3）复垦地的总地上生物量89%以上取决于乔灌地上生物量，其随复垦年限增加呈现先增后减再增的变化趋势，并且逐渐接近于原地貌。R-6a、R-7a、R-25a和R-27a样地的地上生物量分别为原地貌（OL）样地的27.55%、52.44%、36.55%和68.84%，在R-27a样地达到最大值（5.9710 kg/m2），其在一定程度上表明随复垦年限增加复垦地的植被生长状况和复垦效果逐渐变好。因此开展不同年限复垦地植被重建特征及其演替规律的研究，能够在一定程度上表征土地复垦效果，其可为该矿区或类似矿区未来进行植被重建工作时应如何选择适宜的植物物种和制定合理的植被配置模式提供一定参考，进而提升复垦地植被恢复的速度与效果。