生态恢复中不同植物对土壤酸性改良效果研究

刘定斌

（江西铜业股份有限公司 德兴铜矿，江西德兴 334224）

随着国家对绿色矿山建设的重视，越来越多的矿山开始推进矿山废弃地绿化等生态环境建设，并针对不同植物在生态恢复中的土壤改良效果展开研究， 以便采取相应的生态恢复措施实现矿山废弃地的生态复垦与可持续利用。

金属矿山废弃地的土壤往往表现出酸性强、重金属含量高、土壤结构差等特征。国内已经有不少学者对此进行了相应的研究[1-5]，并在矿山生态恢复领域取得了一定的研究成果。 但在具体实施上还是面临着造价高、生态系统易退化等问题。本文以德兴铜矿杨桃坞排土场为对象，分别研究了多种乔木、灌木、草本植物对酸性土壤的改良效果，最终得到适合酸性环境矿山废弃地修复的植物搭配组合。

1 研究方案

1.1 植物选择

本文分别选择乔木、灌木、草本植物三类植物对酸性土壤的改良效果进行对比分析。其中，乔木选择泡桐、湿地松、大叶女贞；灌木选择刺槐、苎麻、决明子；草本植物选择狗牙根、高羊茅、 波斯菊。

1.2 研究内容

研究分为两部分：1)对植物根系周围的土壤进行持续取样，分析植物种植前后土壤酸性情况的变化。2)对植物本身的酸性情况进行研究分析。苗木种植后，每个月对根系、枝和叶进行一次取样；分别对植物的根系、枝和叶的酸性变化情况进行分析。

2 土壤酸性改良分析

2.1 土壤取样分析结果

本研究对象土壤酸性的本底值pH 值为2.3～4.6。 种植植被后，每个月进行1 次取样，每个样品200 g， 连续取12 个月的土样。 每种植物每次取3 个样，取其平均值作为对比分析值，具体结果如下见图1～图3。

图1 乔木土壤酸性改良效果曲线

图2 灌木土壤酸性改良效果曲线

图3 草本土壤酸性改良效果曲线

通过图1～图3 连续12 个月的取样对比分析，得到以下结论：

1）从图1 可以看出，泡桐对土壤酸性的改良效果最好，在10 个月左右可使土壤pH 值达到6.6，基本完成土壤酸性改良； 大叶女贞较泡桐改良速度略微慢些，但基本上可以达到和泡桐一样的改良效果；湿地松对土壤酸性改良效果较差，1 年后pH 值基本上还处于4.8 左右。 现场看湿地松长势还保持较好，说明湿地松本身具有一定耐酸性。

2）从图2 可以看出，刺槐对土壤酸性的改良效果最好，在10 个月左右可使土壤pH 值达到6.6，基本完成土壤酸性改良； 苎麻8 个月后对土壤的改良有些退化，这与苎麻受季节影响长势退化有关；决明子5 个月后土壤就出现了一定的退后， 和决明子受季节影响长势退化有关。

3）从图3 可以看出，狗牙根对土壤酸性的改良效果最好，但较乔木、灌木改良效果要差些， 10 个月左右可使土壤pH 值达到5.3；高羊茅和波斯菊随着长势的退化改良效果也有一定的退化， 但对土壤的酸性改良也起到了一定的作用。

2.2 植物本身取样分析结果

对植物本身的酸性情况进行研究。苗木种植后，每个月对每种植物的根系、 枝和叶分别进行1 次取样，每次每种植物每个部位取3 个样，每个样品15 g，取其平均值作为对比分析值，连续取12 个月的样，在此基础上，分别对根系、枝和叶的酸性情况进行分析，具体结果见图4～图6。

图4 植物根系酸性情况曲线

图5 植物枝酸性情况曲线

图6 植物枝酸性情况曲线

通过对植物根系、枝和叶的酸性情况进行分析，结果表明，同一株植物根系、枝和叶的酸性情况基本一致。 湿地松开始呈弱碱性，1 年后呈中酸性，其余植物均为开始呈弱碱性，1 年后呈弱酸性。

3 结论

通过研究不同植物对土壤酸性改良的效果，得到以下初步结论，后期还有待进一步跟踪调查：

1）基本上此次研究所选取的植物都对土壤的酸性情况有所改良。 改良效果和植物长势有一定的联系。

2）通过对乔、灌、草的各项数据进行对比分析，乔木和灌木的改良效果均明显好于草本，乔木的改良效果要略好于灌木。

3）同一株植物根系、枝和叶的酸性情况基本一致，生长期间整体变化不大。

4）分析所选的泡桐、湿地松、大叶女贞等乔木，认为泡桐更适合对酸性土壤的改良；在所选的刺槐、苎麻、决明子等灌木种类中，刺槐更适合对酸性土壤的改良；分析所选的狗牙根、高羊茅、 波斯菊等草本植物，狗牙根更适合对酸性土壤的改良。

5）综合分析，可以得到“泡桐+刺槐+狗牙根”的搭配组合较为适应酸性环境矿山废弃地修复。