【正文】 施入化肥或摻入土壤改性材料相比，其優(yōu)點是經(jīng)濟、高效、持久、無污染 。 又 由于尾礦持水持肥 能力差、晝夜溫差大等特點，對于植物的定居和生長不利。 這種簡單改 良的作用是 在表層尾礦的局部區(qū)域為耐性植物的萌發(fā)、生長提供穩(wěn)定的環(huán)境條件。 表 3 尾礦上自然定居植物種類 植物種 科屬 植物品種 沼生和水生植物 覽科 喜旱蓮子草、空心蓮子 草 、異型莎草、紅鱗扁莎、茬 土 、水虱草等 香蒲科 水蠟燭、雙穗雀稗、游草、棒 頭草 、光 頭稗 等 寥 科 水寥 等 中生或旱生草本植 物 菊 科 小飛蓬 、艾篙、野艾篙、蒼耳、野 菊花 和 一年蓬 等 禾本科 狗牙根、白 茅 、牛 筋草 、五節(jié)芒、類 蘆 、山 類蘆 、野古草、馬唐、結縷草等 黎科 黎、土荊芥等 豆科 雞眼 草 、天 藍首楷 等 蕨類 蕨、木蕨、娛 蛤草 等 木本或半灌木植物 旱 柳 、楊樹、紫穗槐、 鹽膚木、馬棘等 尾礦植被法治理初探 孫慶業(yè) 藍崇鈕 廖文波 安徽師范大學地理系 ,安徽 蕪湖 中山大學生命科學學院 如果對尾礦進行簡單改良后，欲使植被較快形成 ， 則可以人工選擇一些耐性物種進行播種 ， 如選擇狗牙根、白茅、結縷草、羊茅屬及黑麥草屬等適應性強且擴散快的植物 ， 再輔助必要的人工管理措施 。借助向新建植的植物接種微生物，在改善植物營養(yǎng)條件、促進植物生長發(fā)育的同時，利用植物根際微生物的生命活動，使失去微生物活性的復墾區(qū)土壤重新建立和恢復土壤的基質(zhì)改良，加速自然土壤向農(nóng)業(yè)土壤的轉(zhuǎn)化過程，使生土熟化，提高土壤肥力，從而縮短復墾周期。據(jù)估計地球上大約有 90%的高等植物與菌根菌形成共生關系。一些外生菌根在鋅、鎘等重金屬含量過高的土壤中表現(xiàn)出明顯的抗性。 與國外微生物復墾先進國家相比，我國主要存在以下幾方面的問題： 現(xiàn)在我國復墾的目的主要是解決環(huán)境污染和增加可耕地，復墾技術主要以單一恢復植被為主，復墾后的土壤中微生物各主要生理類群數(shù)量較少，土壤酶活性較弱，土壤生化作用強度也很低。研究中他們對適宜性植物進行了生長特征觀測，結果如下表： 表 4 煤砰石山適宜性植物生長特征觀測 草木植物 植物種類 當年種植成活率（ %） 植物混種兩年長勢特征 當年種植后不再重新種植 保苗率 越夏率 年成果率 類 蘆 97 98 95 生長健壯、迅速、旺盛、高產(chǎn) 五節(jié)芒 96 97 93 生長健壯、迅速、旺盛、高產(chǎn) 草 象 95 90 90 生長健壯、迅速、旺盛、高產(chǎn) 馬唐 90 90 81 當年生長迅速 旺盛 ； 次年較多生長 糖蜜草 88 89 78 當年生長緩慢、次年生長迅速、旺盛 寬葉雀稗 90 83 75 當年生長緩慢 ,次年生長較快較旺 卡松古魯 82 83 68 當年生長較快 較旺 ， 次年很少生長 金色狗尾草 80 82 66 當年生長較快較旺，次年很少生長 ,高產(chǎn) 望江南 95 96 91 當年生長迅速旺盛 ， 次年稀少生長 大翼豆 92 96 88 當年生長緩慢，次年生長較快、較旺 ,高產(chǎn) 白豇豆 93 93 86 當年生長迅速旺盛、高產(chǎn) ,次年不見生長 大綠豆 91 93 85 當年生長迅速旺盛高產(chǎn) ，次年不見生長 仔粒覓 96 97 93 當年生長迅速旺盛高產(chǎn)，次年不見生產(chǎn) 木本植物 勒子樹 91 98 89 生長健壯、發(fā)育前期緩慢 ,后期迅速高產(chǎn) 多花木蘭 88 91 86 生長健壯、發(fā)育前期緩慢 ,后期迅速高產(chǎn) 小臘 85 91 77 生長健壯、發(fā)育前期緩慢后期迅速高產(chǎn) 苦 楝 100 100 100 生長健壯、迅速、旺盛、高產(chǎn) 煤殲石山無土植被恢復技術 陳振金、 鄭大增 （ 福建省環(huán)境保護科學研究所 ,福州 350011）、陳 較 （ 福州市環(huán)境科學研究所 ,福 州 350013） 土地生物復墾技術 第 22 頁 共 29頁 從表 4當年 種植成活率和植物混種兩年長勢可 以看出 ： ① 禾本科多年生高大草種類蘆、 五節(jié)芒 、 象草和高大喬木樹種苦 楝 ,為最佳適宜性種。 土地復墾受自 然規(guī)律和社會經(jīng)濟規(guī)律土地生物復墾技術 第 24 頁 共 29頁 的雙重制約，所以土地復墾研究也以自然地理環(huán)境的地域分異規(guī)律，結構 —— 功能理論、對應變換分析理論、人與自然相互作用系統(tǒng)的演變理論、系統(tǒng)學的熵理論、耗散結構理論、生態(tài)學的系統(tǒng)關聯(lián)、生態(tài)平衡理論、土地經(jīng)濟學的土地利用原理、可持續(xù)發(fā)展理論等的融合作為其自身理論基礎的生長點 。 理論上，土地復墾的基本規(guī)律包括微觀和宏觀兩個基本層面 。水土流失造成的退化生態(tài)系統(tǒng)進 行修復和重建時，應遵循生態(tài)平衡原理?？沙掷m(xù)發(fā)展原則的核心是人類的經(jīng)濟和社會發(fā)展不能超越資源的承載能力。生態(tài)學的研究對象是自然界動植物之間彼此的依存關系，經(jīng)濟學主要研究商品與人類間的依存關系 ， 生態(tài)經(jīng)濟學則側重研究自然與人的關系。這對我以后的學習、生活和工作將起到十分重要的作用。而隨著土地復墾的進行，特別是生態(tài)復墾的進行，生態(tài)效益開始越來越多的受到關注。 以發(fā)展消除貧困是可持續(xù)發(fā)展的首要任務。 特別是黃土高原區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴重，在土地復墾中引入水土保持理論，無疑將使得土地復墾工作更具科學性。 所以，復墾土地持續(xù)高效利用理論包括復墾土地經(jīng)營管理的技術體系、生物復墾與土壤改良的行為模式和技術應用的環(huán)境效應等．不過持續(xù)高效利用土地的自然社會經(jīng)濟特征和可持續(xù)利用指標體系將 成為該理論的核心 。植物生長和植被復蓋率提高 ,生物群落復生 、 土壤肥力提高 ,高溫季節(jié)煤矸石山地表溫度下降 ,生態(tài)環(huán)境明顯改善。例如，目前人們尚不能在人工培養(yǎng)基上培養(yǎng) VA菌根真菌。黃藝等采用根墊法和連續(xù)形態(tài)分析技術對生長在污染土壤中的菌根小麥和無菌根小麥根際 Cu、 Zn、 Pb、 Cd的形態(tài)分布和變化趨勢的分析表明，菌根際土壤中有機結合態(tài)重金屬含量顯著增加，必需元素 Cu、 Zn交換態(tài)含量增加，而非必需元素 Cd交換態(tài)含量增加。此外， Thomas等利用分根試驗，將根系和菌絲分開，證明了 VAM菌絲有助于團聚體的形成，其作用與根的作用相當。 Gerretsen 首先發(fā)現(xiàn)接種根際微生物具有促進植物生長和磷吸收的效應。礦區(qū)土壤具有肥力低（尤其是有機質(zhì)低）、土壤含水量低及土壤生物活性低的特性，在進行工程復墾重構的過程中又經(jīng)過人為擾動，極嚴重地破壞了微生物生 存和繁衍的條件，微生物數(shù)量和種類受到很大影響，對植被的重建工作及其不利。 物種的選擇取決于尾礦治理的 目的及緊迫 性 ， 它還 與改良措施和管理方法的選擇密切相 關。 堆的體積可大小不一。物理法和化學法的優(yōu)點是快速、但是所需投 入較大 ，而且并不能改變原有的丑陋景觀，這兩種方法在尾礦的實際治理過程中很少應用。 (a)施肥法：合理施肥是土地復墾增產(chǎn)有效措 施 ，調(diào)整化肥品種、營養(yǎng)組 份配比、施肥時間、施 肥方式 、施肥量等對增產(chǎn)效果影響顯著。 （ 5）化學法 化學法生物復墾即是利用 自然的地球 化學作用 ，盡可能地不干擾自然界，依元素自然循 環(huán)來去除有關 的化學元素 。 （ 4） 土壤質(zhì)地改良 (a)砂摻泥，泥摻砂。 表 2 植物激素的微生物種類 （韓靜淑． 1998） 植物激素 微生物種類 赤霉素 霉菌、固氮菌屬、節(jié)桿菌屬 生長素 固氮菌屬、根霉菌、根腫菌屬、假單胞茵屬、根瘸菌屬、同氮螺菌屬、弗蘭克氏菌屬 細胞分裂素 固氮菌屬、土壤桿菌屬、節(jié)桿菌屬、根瘤菌屬、棒桿菌屬、根須腹菌屬、 VA菌根菌 依稀 單胞菌屬、毛霉屬以及形成孢子的嫌氣微生物 微生物培肥技術是利用微生物 +化學藥 劑或微生物 +有機物的混 合劑， 對將要復墾的貧瘠 土地進行熟化 和改良。④ 選擇時不僅考 慮其經(jīng)濟價值的高低 ,更主要的是其培 肥土 壤 、 穩(wěn)定土壤 、 控制侵蝕 、 減少污染的作用。 土粒組成 不 同，構成各種土壤質(zhì)地 （ 如圖 2） 。 二．研究進展 我 國幅員遼闊，但與眾多的人口相比，又是一 個土地資源 比較貧乏的國家。 生物復墾的任務是根據(jù)復墾區(qū)土地的利用方向來決定采取相應的生物措施 以維持礦區(qū)的生態(tài)平衡，其實質(zhì)是恢復破壞土地的肥力及生物生產(chǎn)效能。 礦區(qū)生物 復墾使開發(fā)破壞的土地恢復到可供種植利用的程度 , 這對節(jié)約土地資源 ,保護和改善生 態(tài)環(huán)境 ,實現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用 ,貫徹落實科學 發(fā)展觀 , 建設生態(tài)文明有著重要意義。 生物復墾就是利用生物方法恢復用于農(nóng) 、 林 、 牧 、 綠化等復墾土地的土壤肥 力 并建立植被 。 工程復墾后用 于農(nóng)林用地的復墾土壤一般具有以下特點 (1)尾礦復墾的土地一般土壤有機質(zhì)、氮、磷、 鉀等主要營養(yǎng)成分含量均較低，屬貧瘠地土壤； (2)復墾土壤的熱量主要來自太陽輻射及礦物 化學反應和微生物分解有機物放出的熱量，其土壤熱容量較小，溫度變化快、幅度達，不易作物出苗和生長，當復墾土地含硫較多時，可被空氣氧化提高地溫； (3)尾礦復墾土壤內(nèi)動植物殘體、土壤生物、微 生物含量幾乎沒有，土壤自燃熟化能力較差，有時還含有害物質(zhì) 3。 主要生物復墾技術措施有：①種植綠肥增加土壤有機質(zhì)和氮、磷、鉀含量，并疏松土壤；②對地溫過高和不易 種植的復墾土地覆蓋表土；③初期多施有機肥和農(nóng)家肥，加速土壤有機質(zhì)積累，針對復墾土壤缺乏的養(yǎng)分實行均衡施肥；④利用菌肥或微生物活化藥劑加速土壤微生物繁殖、發(fā)育，快速熟化土壤；⑤加強耕作、倒茬管理，加速土壤熟化和增加土壤肥力。 1．土地復墾方案分類 我國土 地復墾按技術方法來分可以分為工程復 墾 、生物復墾與生態(tài)復墾 ，其 中工程復墾是復墾技 術的核心 ； 按復墾 的目的來分可以分為農(nóng)業(yè)復墾、 林 業(yè)復墾 、漁業(yè)復墾、娛樂與建筑用地復墾等 。這些十字花科植物的最大特點是能吸收土壤中難溶性的磷，三者混種效果好。 在干燥的廢石復墾土地上，美 國試驗并推廣了 下述三種方 法 ① 凝聚 阱穴。各地農(nóng)民群眾歷來有砂土地施土糞和炕土肥，黏土地施爐灰渣和砂土糞等經(jīng)驗。 (b)砂土層下不深處有淤泥層，稱為夾粘地；粘土層下不深處有砂土層，稱為腰砂地或隔砂地，對 作物生長不利，遇到這種情況。 圖 4 用硫磺校正土壤 PH 值 （生物復墾 黃萬榮 (北京農(nóng)學院 )） （ 6） 客土法 對過砂、過粘土壤 ，采用 “ 泥 入 砂、 砂摻泥”的方法 ，調(diào)整耕作層的泥砂比例，達到改 良質(zhì)量，改善耕性 ，提高肥力的目的。因此尾礦庫停用后 ，按照固體廢棄物防治法，必須加以 治理 ，防止 其對周圍環(huán)境造成污。 施 措施 的選擇要兼顧經(jīng)濟、 社會和環(huán)境三大效益，具體 包括以下 3個方面 ,尾礦基質(zhì)改、良 措施 、 耐性物種選擇和管理。然后再種植農(nóng)作物和 果樹 ,取得 良好的經(jīng)濟效益和社會 效益。對于正處于植被建立時期的尾礦來說，一定要嚴格控制人和其他動物的干擾。因此，初始種植各種豆科植物時，必須用人工接種的辦法彌補土壤中自然根瘤菌的不足。因此，選擇一個正確的土壤菌類，可能是使衰退的生態(tài)系統(tǒng)恢復到健康的生態(tài)系統(tǒng)的最佳途徑之一。由于球囊霉屬能在較大的地域內(nèi)廣泛存在，能在多種宿主植物中適生，所以在這種廣譜生態(tài)型的菌種中，對適生優(yōu)質(zhì)菌株進行篩選。 階段 1。 禾本科有類蘆（ 直立型 、 多年生）、五節(jié)芒（ 直立 型 、 多年生 ） 、象草（ 直立型 、 多年生 ） 、糖草（ 展型 、 多年生 ） 、寬葉雀稗（ 半鋪優(yōu)型 、 多年生 ） 、馬唐（ 披散 型、一年生 ）； 豆科有大翼豆（ 葡甸型 、 多年生 ）。 土地破壞機理和破壞土地損失理論是土地復墾研究的起 點，其目標是發(fā)現(xiàn)土地復墾對象的特殊規(guī)律，為土地復墾的規(guī)劃、實施 、 管理提供理論依據(jù) ，目前這方面的研究才剛起步 。 土地復墾的基本原理是土地復墾規(guī)劃實施的理論依據(jù)，對土地復墾目標、方向和工程措施優(yōu)選等復墾決策 問題具有理論指導意義 。 根據(jù)這一原理，提出在礦區(qū)生態(tài)恢復過程中：①首先選擇耐旱、耐貧瘠、速生的作物或牧草，以便在礦山上迅速生長，并獲得持久的植被；②在基質(zhì)得到一定程度改良后，可采用混播草種使之迅速覆蓋廢棄地，或與豆科作物輪作、套作的方式達到“種地、養(yǎng)地相 結合”的目的；③根據(jù)土壤的元素組成和肥力，輔之一定的水肥（尤其是微生物肥）措施，建立可以維持的土壤生態(tài)系；④發(fā)展多種作物與果樹，因地制宜地開展農(nóng)林牧副業(yè)，綜合利用礦山廢棄地，從而加速演替或改變演替方向。景觀定義為一個空間異質(zhì)性的區(qū)域，土地生物復墾技術 第 27 頁 共 29頁 由 相互作用的斑塊或生態(tài)系統(tǒng)組成，以相似的形式重復出現(xiàn)。 （ 4）進一步完善土地復墾的法律、法規(guī)和政策，并嚴格執(zhí)法，強化 管理。 （ 6）充分利用行