北京市郊废弃采石场矿坑动植物群落与生境调查研究

贾文贞 张羽丰 嵇雨桐 翟宣杰 方雨璇 崔庆伟

摘要：昌平区南口镇采石场历史较久，地形复杂，生境条件丰富，通过近20年自然恢复已有些许绿植覆盖，现已定为矿区生态修复项目地区，但所调研区域未进行统一修复。通过统计数据对废弃矿区动植物的生物多样性、不同生境的分布情况、优势种的占比以及物种对其环境的适应性进行了分析研究，对南口采石废弃地生态现状进行了结果分析和总结。

关键词：采石废弃地;动植物;调查研究;生境

中图分类号：X171.1

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）14-0035-03

1 引言

北京市郊有丰富的矿产资源，但由于矿区大量开采导致表土剥离、原生植被被破坏、地表塌陷等问题，改变了矿区动植物赖以生存的生态环境，直接影响了区域生态景观价值和生态功能的正常发挥。截至2007年，北京市郊已经关停了多达7万余亩废弃矿区。项目主要通过对北京市郊的废弃矿区的动植物进行调查，以统计北京市郊废弃矿区动植物的物种种类、分布密度以及生境情况，对废弃矿区动植物的生长繁殖状况以及其受当前环境的影响进行初步了解。通过统计数据对废弃矿区动植物的生物多样性、不同生境的分布情况、优势种的占比以及物种对其环境的适应性进行分析研究，对南口采石废弃地生态现状加以评估和总结。

调查地点为北京市昌平区南口废弃采石场，该废弃采石场位于燕磨峪村东北方向，花园子村东南方向，紧邻京藏高速G6路西侧。采石场四面为采石遗留陡坡，陡坡西北部为山脉，南部由于垃圾填埋形成较高的开场空地，毗邻社区住房。

2 调查对象及方法

植物调研对象为北京南口矿坑幼年乔木、灌木、草本。动物调研对象为脊椎动物以及部分土壤动物。

植物调查以记名样方法为主 ，样方面积1 m2;调查项目：记载样方内每种植物的生活型、株高、盖度、数量。动物调查采用样线法、陷阱法。

3 調查结果

3.1 植物调查结果

本次调研将采石废弃地分别分为崖底、崖壁、崖顶、水边、水岸东崖底、水北侧崖壁、水岸东侧崖壁7个区块，每个区块依据面积大小调查5～10个样方。调查得到北京南口植物共计55种，隶属20目、25科、45属。其中双子叶植物远超单子叶植物丰富。其中菊科最丰富，含11属16种植物，其他依次为豆科、禾本科、萝藦科，前四科计含26种，占总种数的47%，前八科计含37种，占总种数的67%。且植物数量分布中，菊科、禾本科植物分别占双子叶植物、单子叶植物最大比例。大科不仅种类多、数量大 ，且分布广泛。北京南口矿坑植物主要为一年生、多年生草本植物，灌木、多年生禾本等较少。

3.1.1 崖底植物物种组成

崖底植物调查共12个样方，其中白莲蒿在调查中出现频率最高，苋菜、狗尾草、大叶茜草次之;其中苋菜数量最多，狗尾草、白莲蒿、兴安胡枝子次之，在崖底植物群落中，苋菜、狗尾草、白莲蒿为共优种。

3.1.2 崖壁植物物种组成

崖壁植物调查共3个样方，其中地肤、灰绿藜频率、数量均较高，为崖壁植物群落共优种。

3.1.3 崖顶植物物种组成

崖顶植物调查共15个样方，其中灰绿藜出现频率最高数量最大，地肤次之。灰绿藜为崖顶植物群落优势种。

3.1.4 水边植物物种组成

水边植物调查共6个样方，其中芦苇出现频率最高数量最大，旋覆花次之。水边植物群落灌木层优势种为芦苇，地被层优势种为旋覆花。

3.1.5 水岸东崖底植物物种组成

水岸东崖底植物调查共5个样方，其中白莲蒿出现频率最高，艾蒿、荆条次之;刺儿菜数量最大，白莲蒿、艾蒿次之。水岸东崖底植物群落中灌木层优势种为白莲蒿，草本层优势种为刺儿菜。

3.1.6 水北侧崖壁植物物种组成及水岸东侧崖壁植物物种组成

水北侧崖壁经过生态修复，在调查过程中分为绿化区与非绿化区。其中绿化区植物为黑心菊，天人菊，波斯菊、黄栌与薄皮木，非绿化区主要植物为小叶鼠李，臭椿，薄皮木，黄栌，荆条，其中优势种为臭椿和荆条。水岸东侧崖壁植物为臭椿、黄栌、荆条。薄皮木、榆树和胡枝子。

3.1.7 植物物种多样性分析

除去正在进行生态修复的水北侧崖壁与水岸东侧崖壁，其余五类植物生境的辛普森指数依次是0.824（崖底），0.754（崖壁），0.275（崖顶），0.527（水边），0.740（水岸东崖底）。在选取的这五类植物生境中，崖底生境的辛普森指数最大，该群落中种树较多，物种多样性程度相对较高（图1、图2）。

3.2 动物调查结果

根据调查，于北京南口矿区共发现了11纲、27目、46科、65种动物，其中以昆虫纲与鸟纲的物种居多。

昆虫纲共发现36个物种，主要以蜻蜓目、鳞翅目和直翅目为主。等足目、膜翅目等动物多为土壤动物或体型较小，故调查中发现种类较少。昆虫纲发现物种多数分布广泛，对生长环境的要求不高，适应能力强，能在多种生境中生长繁殖。鸟纲共发现5目、10科、12种动物，多为雀形目。鸟纲发现物种多为岩居（表1）。

4 结果分析

4.1 植物调研结果分析

北京南口矿坑草本、灌木植物种类主要为双子叶植物一二年生草本，靠近水边禾本植物较多。崖底、崖壁、崖顶因光照、风速、水分、土壤坡度影响，植物主要种类有较大差别。由于矿坑土质等影响，北京南口矿坑植物只要种类为野生乡土植物，由于北侧崖壁人工绿化有波斯菊等花卉，在矿坑其他地方亦发现非野生波斯菊。

4.2 动物调研结果分析

在調查中只发现鳞翅目7个物种，相对于其他生境相似的地区物种种类较少。经分析观察发现，造成此现象的原因是南口矿坑缺少蝶类生长繁殖所必须的蜜源植物和寄主植物，如马鞭草科、十字花科南口矿坑的主要水源为人工修造的池塘，缺少天然湖泊或河流拥有的岸边浅滩或三角洲等适宜湿生植物或喜阴好水植物生长的环境，导致无法形成天然状态下的植物群落，植物的演替过程被影响，而难以向森林等更复杂的生境演化。与此同时，南口矿坑存在其他大多数矿坑所不拥有的水生环境，蜻蜓目的物种种类较其他矿区更为丰富。蜻蜓目为半变态发育，即产卵于水生环境，多数幼虫生长于水中。

南口矿坑的水环境中还存在硬骨鱼纲、甲壳纲、腹足纲以及两栖纲的常见物种。在此值得一提的是，硬骨鱼纲中4种物种均为人工养殖投放的，其中甚至还有蓝鳃太阳鱼等外来物种。人工养殖的鱼类可能会吸引捕食鱼类的鸟类如普通翠鸟，也有可能造成水生植物的匮乏，进而影响生物群落的组成与结构。

南口矿坑的两栖类动物相对较少，仅有常见2种：黑斑侧褶蛙与中华大蟾蜍。原因仍是缺少滩岸湿地环境，现有水环境不适于两栖类动物的生长繁殖。人造池塘的堤岸会适宜一些岩居鸟类的生长繁殖，如普通翠鸟。矿坑原有的裸岩也会吸引一些鸟类建巢，如岩鸽。本次调查中整体动物多样性较高，主要原因是南口矿坑较为特殊，拥有固定水源。但同时，南口矿坑动物多样性受人为因素的影响也较大。

5 结语

由于采石对地表的破坏及之后垃圾填埋等对土壤的影响，该地土壤表层多较大石粒。动植物调查结果显示，土壤动物种类较少，以及动植物大多为耐旱耐贫瘠品种，该地土壤极贫瘠，由于缺少高大乔木遮挡，矿坑炎热干燥的气候更为明显;而崖底荫蔽、略潮湿的性质，崖底的植物种类和数量明显偏多。因矿坑内有池塘，改善了矿坑环境，使水边动植物更为丰富，水边柳树形成荫蔽，西岸芦苇、香蒲等水生植物较为繁密，给动物提供较好的生存环境，增加了该采石矿区物种丰富度。

致谢：感谢北京农学院赵亚洲老师、中国农业大学黄越老师与北京大学陈炜老师在田野调查过程中提供的技术支持！

参考文献：

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