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武汉植物学研究JOURNAL OF WUHAN BOTANICAL RESEARCH
2000 Vol.18 No.1 P.77-80
樟村坪磷矿废弃地植被状况
陈芳清 卢斌 潘家荣
关键词：植被，植物群落，物种多样性，废弃地，樟村坪
THE VEGETATION OF
PHOSPHATE MIINING
WASTELAND IN ZHANGCUNPING,HUBEI
Chen Fangqing Lu Bin
(Department of Biology,Three Gorges University Yichang 443000)
Pan Jiarong
(Department of Chemistry,Three Gorges University Yichang 443000)
Key words：Vegetation,Community,Species
diversity,Wasteland,Zhangcunping▲
工业及矿山废弃地的植被恢复是当前植物生态学的一个重要研究领域〔1～4〕。樟村坪是湖北省宜昌县的一个山区小镇，位于长江中游，属于长江防护林建设地带。该镇由于具有丰富的磷矿资源，近年来磷矿业发展十分迅速，矿区的数量及开采范围增加较快。该地区大多数矿区采用矿井方式开采，虽然没有造成大面积的植被破坏，但由于开采废渣的大量堆积，形成了磷矿废弃地，较多的矿区又没有采取相应措施治理废渣堆积地，从而造成了水土流失、河床因矿渣冲积而抬高以及废水污染等不良影响。笔者通过对该地区磷矿渣堆积地植被的实地调查，分析了其组成及结构特征，以求为废弃地植被的恢复重建和环境保护提供参考。
1 研究方法
樟村坪地处北纬31°7′06″～31°28′28″，东经110°2′07″～111°5′07″，海拔高度600～1930
m，极端最高气温为37℃，极端最低气温为-10℃，降雨量1372.7 mm，无霜期246天。笔者选择规模较大的1028号矿井的磷矿废弃地作为主要样地进行详细调查，同时踏查了其它一些矿井的磷矿废弃地。1028号矿井磷矿废弃地位于一条山冲中，三面环山，海拔高度1028
m，面积3 hm2，共有4个堆积坡和1个平台，已废弃5年。试验根据坡向、坡度和植物分布状况，设置了7条样线，然后在每条样线两侧沿海拔梯度相间设置样方，样方规格为1
m×1 m。每条样线作为一个样坡，分别称为A、B、C、D、E、F、G坡，共设置样方129个。每个样方均调查样方内植物种类、植株高度、株数、盖度。各植物种的优势度用频度、盖度、密度和高度四因子综合优势比测定，物种多样性的测定用Simpson指数〔5，6〕。
2 结果与分析
2.1 磷矿废弃地的植被组成及特征
按我国植被的地带性分析，樟村坪属于亚热带常绿阔叶林区〔7，8
〕，但由于处在中亚热带北缘，且海拔较高，其典型植被为常绿阔叶落叶阔叶混交林。磷矿废弃地周围常见植被是由壳斗科、樟科和槭树科的一些树种组成的杂木林。
废弃地的植被由48种植物组成，隶属于23个科，42个属。从生活型看（见表1），废弃地植被组成以多年生和一年生植物为主，多年生草本植物有23种，占总种数的47.9％；一年生草本植物为11种，占总种数的22.9％。其次为落叶木本植物占14.6％，藤本植物和常绿木本植物分别只占8.3％和3.8％。表明废弃地的植被类型为草丛，但存在着向灌草丛和灌木林演替的趋势。从生态习性看，废弃地植被中有阳生植物22种，占总种数的45.8％；中生植物16种，占33.3％；阴生植物10种，占20.8％。反应出废弃地的生态环境较为干旱（其阴生植物主要分布于流经废弃地的矿井排水沟边）。废弃地植被组成以菊科和禾本科的植物种类为多（见表2），菊科有14种植物，占总种数的
29.2％；禾本科有�5种植物，占总种数的10.4％。唇形科、蔷薇科、豆科和石竹科的植物种类相对较少，其余的科则多为单种科。废弃地植被中综合优势比大的植物有狗尾草（Setaria
viridis)、荩草（Arthraxon hispidus)、钻叶紫宛（Aster subulatus)、艾蒿（Aster
argyi)、�草（Humulus scandens)、侧蒿（Artemisia deversa)等，表明这些植物在植被构成中占有比较重要的位置，是废弃地植被的建群种和优势种。在这些植物中除�草为大麻科植物外，其它植物均为菊科和禾本科植物，说明了这2个科的植物在磷矿废弃地植被的形成过程中起着十分重要的作用。
表1 磷矿废弃地植被的生态组成成分
Table 1 The ecological composition of vegetation on phosphate mining wasteland
样坡地
Plot
mark
种数
No.of
species
常绿木本
Evergreen
xylophyta
落叶木本
Deciduous
xylophyta
藤本
Liana
一年生草本
Annual
herb
多年生草本
Perennial
herb
阳生
Sun
plant
阴生
Shady
plant
中生
Middle
type
A
17
-
3
1
2
11
12
4
1
B
26
1
5
1
5
14
15
7
4
C
8
1
-
-
1
7
6
2
-
D
6
-
-
1
2
3
4
1
1
E
20
1
3
1
7
8
7
4
9
F
29
3
3
1
7
15
12
9
8
G
19
1
1
2
4
11
8
7
4
合计 Total
48
3
7
4
11
23
18
14
16
表2 磷矿废弃地植被的主要组成成分
Table 2 The main vegetation composition of phosphate mining wasteland
种 名
Species
综合优势比 Summed
dominance ratio
A坡
Slope A
B坡
Slope B
C坡
Slope C
D坡
Slope D
E坡
Slope E
F坡
Slope F
G坡
Slope G
钻叶紫菀Aster subulatus
98.13
52.22
100
37.05
58.49
51.63
侧蒿Artemisia deversa
53.41
41.96
54.21
39.08
27.21
39.43
青蒿A.caruifolia
43.76
43.62
22.40
31.19
23.44
茵陈蒿A.capillaris
40.59
18.45
艾蒿A.argyi
57.95
32.06
43.21
34.58
36.83
56.59
旋叶香青Anaphalis
contorta
56.17
37.74
11.51
山苦荬Ixeris chinensis
7.69
14.55
华帚菊Pertya sinensis
17.95
11.60
9.90
一年篷Erigeron annuus
7.14
11.60
7.99
刺儿菜Cephalanoplos
segetum
9.38
6.57
9.53
千里光Senecio scandens
26.94
17.14
32.64
蔗茅Erianthus rufipilus
47.97
48.92
39.17
39.39
荩草Arthraxon hispidus
81.23
83.32
34.91
43.32
狗尾草Setaria viridis
60.92
41.40
23.23
34.21
27.83
67.89
84.11
雀稗Paspalum thunbergii
6.58
16.22
26.54
31.26
小鱼仙草Orthodon
diantherus
21.88
6.94
韩信草Scutellavia indica
21.31
12.38
石荠苎Mosla scabra
4.39
6.57
12.52
12.20
长萼堇菜Viola
inconspicua
19.46
7.74
12.76
蔓茎堇菜V.diffusa
29.23
14.25
蝇子草Silene fortunel
17.80
18.61
繁缕Stellaria media
3.96
6.20
巴东醉鱼草Buddleja
albiflora
17.25
20.75
17.04
珊瑚苣苔Corallodiscus
cordatulus
22.31
18.63
25.03
24.04
杭子梢Campylotropis
ichangensis
39.58
52.31
19.34
管花马兜铃Aristolochia
tubiflora
39.98
11.59
25.09
酢浆草Patrinia
scabiosaefolia
9.47
14.09
16.99
龙芽草Agrimonia pilosa
32.43
6.36
插田泡Rubus biflorus
32.26
6.92
博落回Macleaya cordata
29.45
38.24
马尾松Pinus massoniana
11.33
13.75
13.25
鄂报春Primula obconica
36.08
19.75
39.08
�草Humulus scandens
90.33
2.2 主要群落类型及其结构特征
根据植被的组成及各种类成分的优势比与群集度，磷矿废弃地的植被可分为6种相对稳定的演替群落类型（见表3）。其中以钻叶紫菀群落、狗尾草＋钻叶紫菀群落和荩草＋钻叶紫菀群落分布的面积较大。狗尾草＋钻叶紫菀群落分布于顶坡，荩草＋钻叶紫菀群落分布于阳坡。这两种植物群落为共优势种群落类型，分布的植物种类最多，且以阳生植物为主，同时还分布有一些灌木类植物。由于植物群落所含物种数目多，且各物种分布比较均匀，它们的物种多样性指数是磷矿废弃地植被中最较高的，分别为0.627 9和0.827 0。钻叶紫菀群落分布于阴坡，其植物种类虽不是最多的，但由于种类分布均匀，其物种多样性指数仍达到0.718 2。�草群落是一种单优势种群落类型，分布于高含磷的坡地，只有6种植物，且均为草本植物，其物种多样性指数在6种群落类型中最低，只有0.183 7。荩草群落和狗尾草群落的植物种数分别为20和18，它们的物种多样性状况介于6种群落类型中间，分别为0.393 2和0.569 4。在群落的垂直结构上，虽然6种演替群落类型都为草丛，但除�草群落外，其它群落中都有灌木种类的分布，其中又以狗尾草＋钻叶紫菀群落和荩草＋钻叶紫菀群落的木本植物种类最多，均达到6种，显示出其群落的垂直结构相对复杂一些。
表3 磷矿废弃地的植物群落类型及特征
Table 3 The communities on phosphate mining wasteland and their characters
群落类型
Community
种数
No.of
species
盖度(%)
Coverage
分布
Distri-
bution
多样性指数
Diversity
index
均匀度指数
Evenness
index
优势植物
Dominant
species
垂直结构
Vertical
structure
钻叶紫菀群落
19
70～90
A、C坡
0.718 2
0.961 3
狗尾草、艾蒿、旋叶香青
具灌木及藤本植物
狗尾草+钻叶紫菀群落
29
80～90
F坡
0.627 9
0.650 3
荩草、蔗茅、艾蒿
具灌木及藤本植物
狗尾草群落
18
70～90
G坡
0.569 4
0.601 2
旋叶香青、艾蒿、荩草
具灌木及藤本植物
�草群落
6
80～100
D坡
0.183 7
0.220 4
狗尾草、龙牙草、雀稗
不具灌木
荩草+钻叶紫菀群落
26
80～90
B坡
0.827 0
0.860 8
蔗茅、青蒿、侧蒿
具灌木及藤本植物
荩草群落
20
75～100
E坡
0.393 2
0.413 9
侧蒿、艾蒿、钻叶紫菀
具灌木及藤本植物
3 小结
樟村坪磷矿废弃地由于生态环境比较恶劣，只有48种植物得以入侵、定居。由于不同样坡的坡向、坡度以及土壤条件有所差异，各样坡的植物组成及分布有较大不同，形成了6种相对稳定的演替群落类型。组成群落的优势植物主要是菊科和禾本科的一些耐旱、耐贫瘠的多年生及一年生草本植物；群落的组成和结构简单，物种多样性水平较低，最高的物种多样性指数只有0.867 1；而该地区的森林群落最高的物种多样性指数一般在3.0以上，草丛的物种多样性指数也在2.0以上〔9，10〕。表明废弃地植物群落的抗干扰能力低，水土保持能力差。实地调查中发现，一些建立了尾沙坝的废弃地，土壤基质的流动性减少，水土流失程度较低，植被恢复状况比较好，而那些未经工程治理的废弃地数年后仍停留在几乎裸露的状态。工程治理除有利于废弃地的植被恢复外，还能减少它对河流的污染。因此，在保护好矿区废弃地现有植被基础上，进行合理的工程治理和人工造林显得十分必要。但是现在矿区经过治理的废弃地比较少，几乎没有人工造林的废弃地。我们认为矿区有关方面应该重视这方面的工作，对磷矿渣堆积地进行及时的工程治理。同时在废弃地种植一些耐旱、耐贫瘠和高浓度磷的植物种类，如实地调查中所出现的马尾松（Pinus
massoniana)、野柿（Diospyros kaki var.sylvestris)、盐肤木（Rhus
chinensis)和插田泡（Rhus coreanus )等。■
基金项目：湖北省教委科学研究基金项目“三峡地区废弃地植被恢复与重建的研究”．
作者简介：陈芳清，男，1963年9月出生，副教授，从事植物生态方面研究．
作者单位：陈芳清(湖北三峡学院生物系 宜昌 443000)
卢斌(湖北三峡学院生物系 宜昌 443000)
潘家荣(湖北三峡学院化学系 宜昌 443000)
参考文献：
［1］郭焕成，吴登茹，朱宏星等.我国的土地恢复.生态学报,1990,10(1):24～26
［2］Bradshaw A.（程志勤译）.西欧废弃地的管理与恢复.生态学报,1990,10(1):28～35
［3］Robert R D,Marrs R H,Skeffington R A et al.Ecosystem development on
naturally colonized China clay wastes.I.Vegetation changes and overall accumulation of
organical matter and nutriens.J Eco,1981,69:153～161
［4］Wong M H.Reclamation of wastes contaminated by copper lead and zinc.Envir Manag,1986,10(6):707～713
［5］马克平，刘玉明.生物群落多样性的测定方法.生物多样性,1994，2(4):231～239
［6］李博.普通生态学.呼和浩特:内蒙古大学出版社,1993.111～114
［7］王映明.湖北植被区划（下）.武汉植物学研究,1985，3(2):165～175
［8］金义兴，郑重，许天全.湖北西陵峡地区的植被.武汉植物学研究,1987，5(2):147～158
［9］陈芳清，卢斌.大老岭森林公园的植被.信阳师范学院学报,1996，9(1):71～74
［10］陈芳清，卢斌.秭归飞播油松林的物种多样性.生物多样性,1997，5(4):281～286