适宜修复矿山的多年生牧草品种

包海龙，张健，杨红艳，金净，宋晓辉，阿拉塔

［蒙草生态环境（集团）股份有限公司草原生态系统研究院，内蒙古呼和浩特 010030］

通过对矿区不同立地条件下适宜乡土物种的选择，结合矿区当地气候和水热条件，选择具有耐贫瘠、耐旱、抗寒、抗风沙及抗病虫害等适应性强、生长繁殖能力强的乡土植物搭配种植，并辅以一定量肥料改善土壤，最终达到矿区植被复绿，植被系统结构稳定的目的。

本试验分两个区域开展，其一位于鄂尔多斯市东胜区铜川镇的民达露天矿区，属丘陵沟壑地带，海拔1 269～1 577 m，属于温带大陆性季风气候，年均降雨量维持在300 mm 左右。 其特点是冬长夏短，四季分明，夏季温热，秋季短促不定、气温下降快，冬季寒冷干燥、降水少；其二位于乌海市海南区骆驼山煤矿，乌兰布和沙漠的东南缘，为贺兰山山脉的北端余脉，属于典型的大陆性气候，年均降雨量为150 mm左右，其气候特征是冬季少雪，春季干旱，夏季炎热高温，秋季气温剧降。

两地均处于我国西北干旱半干旱区，且境内矿产资源丰富， 资源开采的同时产生了大量的废弃矿山、矸石山和堆填场，对周边环境造成了破坏。 为打造祖国北疆生态屏障，秉持“绿水青山就是金山银山”的理念， 笔者选择适宜的乡土牧草草种进行搭配种植，对矿山进行生态修复。

针对试验地的气候及立地条件，采取草种混播和灌木移栽结合的方式对矿山边坡和坡顶平台实施生态修复。播种时间为6 月上旬，播种深度以2～3 cm 为宜。灌木栽植可在春秋两季进行，春季4 月初，秋季10月下旬。 栽植株行距为60 cm （120 cm）×120 cm。1 hm2需要苗木9 000～18 000 株。

1 豆科牧草

1.1 沙打旺（Astragalus laxmannii Jacquin）

沙打旺学名斜茎黄芪，豆科黄芪属多年生中旱生草本植物，适应性强，抗旱、耐盐碱且抗风沙，是适宜矿山修复的优良牧草之一。 植株丛生，植株高1～1.5 m，枝叶茂盛。 主根粗壮发达，入土1～2 m，侧根旺盛，分布在土层30～40 cm 内，种子在15～20 ℃时，5～6 d 可发芽出苗，在pH 值为6～8 的沙壤土中生长最好。播种期为早春，夏季雨季亦可播种，不论何时播种，土壤含水量以15%～20%为宜， 不应低于11%。 播种量为3.75 kg/hm2，播种方法以条播、撒播和点播均可，因种子小，顶土能力弱，宜浅播，播后覆土1～2 cm。 播种当年，幼苗生长4 片真叶时，可在-30 ℃条件下安全越冬，成株能在-37 ℃的地区安全越冬，第2 年返青早，生长快[1]。沙打旺是生态修复的优良牧草之一，营养价值高，调制干草后，各类牲畜均喜食。 沙打旺是矿山修复最佳的混播草种之一， 可与禾本科牧草如蒙古冰草、披碱草等混播。

1.2 草木樨[Melilotus officinalis （L.）Desr.]

豆科草木樨属二年生草本植物，高1～2 m，枝叶茂盛。 具有抗旱、耐寒、耐盐碱及适应能力强等特点。土壤含盐量为0.4%～0.5%、pH 值为7.5～9.0 时适宜生长。不宜在酸性土壤和低洼积水地种植。耐寒能力强，种子在3～6 ℃时能发芽， 发芽最适宜温度为15～20 ℃，能耐-30 ℃的严寒，并可安全越冬。 抗旱能力强，根系发达，根深入土2 m 多，根部含有大量根瘤菌，丰富了土壤肥力。 种子发芽所需土壤含水率以15%最为适宜。 草木樨种子硬实率高，春、夏及秋季均可播种。 播前要进行种子处理，可单播，也可以混播，播种方法以条播、撒播均可，播种量为7.5～11.25 kg/hm2。 据矿山修复试验结果看，沙打旺与草木樨和冰草混播组合效果最佳。

1.3 柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii Kom.）

豆科锦鸡儿属强旱生、沙生落叶灌木。 多生于荒漠、荒漠草原地带的固定和半固定沙地，覆沙戈壁或丘间谷地、干河床边亦有生长[2]。 丛高1.5～3 m，树皮呈金黄色，株丛直径为60～100 cm，枝叶茂密，可以很好地覆盖地表。 根系发达，入土深达1～5 m，具有根瘤。 柠条锦鸡儿抗旱、耐寒且耐高温，在年降雨量为200 mm 地区种植能正常生长，冬季-35 ℃低温的地区能安全越冬，夏季地表温度达55 ℃左右，未发现日灼现象。 对土壤要求不高，在水土冲刷严重的石质山地、黄土丘陵、沙地、荒漠草原、退耕地和矿山修复等地均能种植。 在巴彦淖尔市乌拉特中旗巴音哈太荒漠草原试验站种植的柠条锦鸡儿， 当年株高可达50～80 cm，地径0.5～0.6 cm，生长到第3 年平均株高达2 m。 柠条锦鸡儿春季、夏季及秋季均可直播，要求土壤含水率不低于10%。一般在6—7 月雨季抢播，此时水分充足，地温、气温均高，种子出土快，生长亦快。 条播行距1～2 m，播深3～4 cm，播种量为15～22.5 kg/hm2，穴播下种2～25 粒，播后镇压即可。

1.4 小叶锦鸡儿（Caragana microphylla Lam）

豆科锦鸡儿属旱生植物，高40～70 cm,最高可达1 m,树皮呈灰黄色或黄白色；小枝呈黄白色至黄褐色。 根系发达，一般入土深度为4 m 左右，侧根发达。极耐干旱、耐酷热、耐寒及抗逆性强。 耐沙埋的能力很强，根系被风蚀裸露后一般也能正常生长。 再生力强，对土壤要求不严。生态修复播种量为15～22.5 kg/hm2，穴播下种2～25 粒，播后镇压即可。花期为5—6 月，果期为7—8 月。 多生于草原地带的沙质地、半固定和固定沙丘，以及山坡等处，是修复治理矿山及退化草地的良好灌木之一。

1.5 羊柴（Corethrodendron fruticosum Pall.）

羊柴学名塔落岩黄芪，豆科山竹子属多年生半灌木，株高1～1.5 m，根粗壮，入土深2 m，侧根发达，主要分布在15～70 cm 土层中， 根茎粗大， 直径可达10 cm，丛幅达3～5 m。抗旱能力强，在≥10 ℃的年积温为2 300～2 800 ℃、年降水量为150～200 mm 的地区生长良好，夏季沙丘温度高达48 ℃时能正常生长。在50 cm 沙层含水量仅有0.72%的条件下， 仍能存活。 成年植株不怕风蚀沙埋，抗风能力与沙打旺相当。可在冬季-35 ℃的地区安全越冬[3]。 羊柴可以用种子繁殖，也可以无性繁殖，种子硬实率高，发芽率低，播种前应先行去荚，温水浸泡、擦伤种皮等处理措施可以提高发芽率。 可在春季和夏季雨季抢播，采用条播、撒播或穴播均可。 播种深度为3～5 cm，播种量为11.25～15 kg/hm2，播后覆沙。 移苗栽植以春季为主，栽植多用1～2 年生苗木，株行距1 m×2 m～2 m×2 m。矿山修复时和禾本科牧草混播利用效果最佳。

1.6 紫花苜蓿（Medicago sativa L.）

豆科多年生牧草，抗逆性强、适口性好，有“牧草之王”的美称[4]。 除了可以作为饲草，还可以通过共生固氮来获取空气中的氮，增加土壤肥力，提升豆科牧草的产量和营养品质。 紫花苜蓿喜温暖半干半湿气候，在年降雨量为250～800 mm、无霜期100 d 以上的地区均可种植， 最适宜的生长温度为日均15～22 ℃。紫花苜蓿适宜春、夏及秋三季种植，以春、秋播种最好。 紫花苜蓿种子细小，在播种前，可将处理好的种子按1∶1 的比例加入细沙土或炒熟的谷子，拌匀后播种，可节省种子，并使播种均匀。 播种方法一般采用条播。小垄条播行距为30 cm 左右， 植株茂密能够荫蔽杂草； 大垄条播行距为40～50 cm， 便于中耕除草和施肥。播种量为15～22.5 kg/hm2，播种后覆土2～3 cm。出苗后可查苗补种，确保适宜的种植密度。

2 禾本科牧草

2.1 蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）

蒙古冰草学名沙芦草，是冰草属多年生旱生优质牧草。 植株直立，高20～60 cm，有地下茎，根系发达，具有长而密实的须根，具有沙套，根深达100～150 cm，集中分布于20～60 cm 的土层中[5-6]。 在内蒙古西部地区4 月初返青，5 月底—6 月初出穗开花，7 月下旬—8月初种子成熟，具有抗旱、耐寒及耐风沙的特点，生命力强，春季根系被大风暴露2/3 的情况下，仍能存活，正常开花结实。 蒙古冰草在矿区生态修复中具有极强的适应性，适宜和豆科牧草混播利用。

2.2 沙生冰草[Agropyron desertorum （Fisch.）Schult.]

禾本科冰草属多年生草本植物，秆成疏丛，直立，叶片多内卷成锥状。 多生于干燥草原、沙地、丘陵地、山坡及丘间低地，为优良牧草，各种家畜均喜食。 在自然年降水量150～400 mm 的地区正常生长。 可在-40 ℃的低温下安全越冬，且返青早。 播种期4 月底至8 月初均可，最好在6—7 月雨季播种，可保证抓苗保苗。条播行距30 cm，播种量为30 kg/hm2，播深2～4 cm。沙生冰草属典型的草原型广幅旱生植物，具有发达的根系，而且根系外有沙套保护，表现出极强的抗旱、抗寒和固沙能力。 叶片窄小且内卷，干旱时气孔闭合，干旱严重时生长停滞，但叶片仍保持绿色，遇雨水即可迅速恢复生长。沙生冰草是中国栽培植物中最耐干旱的禾本科牧草之一，是防风固沙、保持水土等兼用植物。

2.3 披碱草（Elymus dahuricus Turcz.）

禾本科披碱草属多年生丛生草本植物， 秆成疏丛，直立，高可达140 cm，叶鞘光滑无毛；披碱草营养枝条较多，饲用价值中等偏上，各种家畜均喜采食，抽穗期至始花期刈割调制的青干草，家畜亦喜食。 春、夏及秋三季均可播种。 条播行距为15～30 cm，播种量为15～30 kg/hm2。披碱草苗期不耐杂草，可在分蘖期前后除草1 次。 拔节期进行第1 次中耕，促进幼苗迅速生长。 与豆科或其他禾本科草进行混播用于放牧。 披碱草是一种很好的护坡、水土保持和固沙植物，也是山地草甸、草甸草原或河漫滩等天然草地适宜条件下补播的主要草种。

3 藜科牧草

3.1 华北驼绒藜 [Krascheninnikovia arborescens（Losinsk.）]

藜科驼绒藜属灌木，抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐风蚀及繁殖能力强， 为我国特有植物。 根系分布在0～40 cm 的土层内，以0～20 cm 居多，根长为株高的3～4 倍，地下生物量为地上生物量的2～3 倍。 其主侧根在土层中能形成纵横的网络，可吸收土壤中不同层次的水分和养分。 春季返青早，秋季枯黄晚，生长期长达180～200 d，8 月初开花，10 月初种子成熟。

驼绒藜播种方法很多，可根据具体情况因地制宜选择方法[7]。矿山修复工程中可以采用条播、撒播及点播等方法。 播种量为30～45 kg/hm2，或采用“育苗栽植”的方法，栽植可在春、秋两季进行，春季4 月初或秋季10 月下旬栽植，当年苗高可达40～60 cm。 栽植株行距为60 cm×120 cm， 通常1 hm2需要苗木15 000～18 000 株。

3.2 木地肤[Kochia prostrata （L.） Schrad.]

藜科地肤属多年生、超旱生及小半灌木植物。 株高10～60 cm， 茎自基部丛生， 从根茎上分枝20～80条。 具有十分发达的根系，主根粗大，侧根发达，抗旱、耐寒能力强，返青早，生长期长达200 多天。7 月开花，9—10 月种子成熟。冬季在-35 ℃仍能安全越冬，夏季土表温度为67 ℃时，未见植株有烧伤现象。 土层30 cm 内、总盐含量为0.5%以下时生长良好[2]。 在年降水量为150～250 mm 的荒漠草原地区可在雨季抢播。 20世纪80 年代在乌拉特中旗巴音哈太荒漠草原试验站，7 月份降雨不足15 mm 的情况下抢播，出苗良好，秋季苗高5～10 cm，能安全越冬。 矿区修复可采用直播或植苗移栽的方法。 直播可在7 月雨季抢播，播种方式采用条播和撒播均可，播种量为22.5～30 kg/hm2。植苗移栽多在春季和秋季进行，植苗株行距1 m×1.5 m为宜，1 hm2需苗量19 500～21 000 株。

4 菊科植物

沙蒿（Artemisia desertorum Spreng. Syst. Veg.）菊科蒿属半灌木，植株高30～70 cm。 主根明显，木质或半木质化，侧根少数，主根在0～20 cm 土层生物量最多。茎部生长不定芽，当植株被风吹倒或沙埋时，靠地面的不定芽可以发芽生根，继续生长。 种子粒小，种皮有一层黏质胶体，遇水能与沙粒黏结成团，能够抵御风吹，有利于发芽。 沙蒿是防风固沙先锋植物种，在矿山修复中多与柠条锦鸡儿混播，可以有效固定土壤和积累养分，同时沙蒿也是中国西北、华北和东北荒漠、半荒漠地区晚秋和冬春特有的济困牧草。