不同恢復(fù)年限礦山排土場(chǎng)植物群落特征

周 濤，蘇正安，何周窈,3，楊鴻琨,4，王曉藝,5

（1.中國(guó)科學(xué)院 水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所 / 中國(guó)科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610041；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，四川 成都 611130；4.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500；5.四川農(nóng)業(yè)水利水電學(xué)院，四川 雅安 625014）

隨著礦產(chǎn)資源不斷被開(kāi)發(fā)和利用，形成了一系列大型礦山排土場(chǎng)，產(chǎn)生了大量的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。礦山排土場(chǎng)作為礦產(chǎn)開(kāi)采的衍生物，具有高差大、松散物質(zhì)多、人為擾動(dòng)劇烈等特點(diǎn)，邊坡極易形成切溝，并引發(fā)嚴(yán)重的水土流失問(wèn)題，甚至引起滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題[1-2]。與此同時(shí)，由于當(dāng)今冶煉技術(shù)限制，礦物質(zhì)的提取技術(shù)并不完善，開(kāi)采后的棄石棄土富含多種重金屬元素，從而污染下游農(nóng)田、河流，并對(duì)人類(lèi)身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害[3]。

礦山排土場(chǎng)的生態(tài)復(fù)墾已成為廣大科研工作者的共識(shí)[4-5]。生物措施與工程措施是礦山排土場(chǎng)最主要的兩種防治措施。生物措施一方面可以快速恢復(fù)植被，增加植被蓋度，從而減少水土流失[6]；另一方面還可以利用植被快速改變區(qū)域的微環(huán)境和小氣候，改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤抗蝕性。由此可見(jiàn)，選擇適宜的植被對(duì)生態(tài)修復(fù)可達(dá)到事半功倍的效果[7]。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)礦山排土場(chǎng)等廢棄地的環(huán)境問(wèn)題做了大量研究，主要涉及礦山排土場(chǎng)土壤侵蝕機(jī)理[8]、邊坡穩(wěn)定性分析[9]、重金屬污染[10]、滑坡災(zāi)害防治和生態(tài)修復(fù)[11-12]等方面，并已提出采用工程措施與植物措施相結(jié)合的治理方法。但針對(duì)干熱河谷等特殊生境下的礦山排土場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)的研究不夠系統(tǒng)：1)干熱河谷區(qū)的生態(tài)修復(fù)多集中于該區(qū)自然存在的惡劣的特殊生境[13]，極少聚焦于礦山這類(lèi)強(qiáng)烈人類(lèi)活動(dòng)形成的特殊生境；2)干熱河谷區(qū)礦山生態(tài)修復(fù)的研究對(duì)象多集中于尾礦庫(kù)和大范圍礦區(qū)[14-15]，而對(duì)排土場(chǎng)環(huán)境問(wèn)題的定量研究則相對(duì)較少；3)礦山排土場(chǎng)的生物防治措施中經(jīng)常引入外來(lái)種，缺乏對(duì)鄉(xiāng)土物種的重視，且往往注重短期快速恢復(fù)，忽視了植被恢復(fù)過(guò)程中植被的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

本研究采用群落樣方調(diào)查方法對(duì)攀枝花地區(qū)釩鈦磁鐵礦區(qū)不同恢復(fù)年限的礦山排土場(chǎng)進(jìn)行植被調(diào)查，并運(yùn)用重要值、多樣性指標(biāo)和群落相似性等指標(biāo)，分析四川省西南區(qū)金沙江干熱河谷礦山排土場(chǎng)上的植物優(yōu)勢(shì)種以及群落演替特征，以期為該區(qū)礦山排土場(chǎng)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)和水土流失防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域概況

攀枝花市地處四川省西南區(qū) (26°05′－27°21′ N，101°08′－102°15′ E)，攀西大裂谷中南段，屬干熱河谷氣候[8]，年均氣溫為17.5～21.0 ℃，年均降水量800 mm，無(wú)霜期350 d以上，且降水量高度集中于雨季，日照充足，蒸發(fā)量大，垂直氣候差異顯著，土壤類(lèi)型主要為紅壤和黃紅壤[16-17]，區(qū)域內(nèi)山地丘陵、河谷平原及盆地交錯(cuò)分布，地形十分復(fù)雜，呈西北向東南傾斜的大致特點(diǎn)，相對(duì)高差較大。攀枝花市礦產(chǎn)資源豐富，富含釩鈦磁鐵礦、赤鐵礦等礦產(chǎn)，同時(shí)伴生有鉻、鈧、鈷、鎳、鎵等多種礦物，為我國(guó)四大鐵礦區(qū)之一。本次調(diào)查的排土場(chǎng)所屬礦山為攀鋼礦業(yè)公司蘭尖鐵礦區(qū)和龍蟒礦冶有限責(zé)任公司的紅格北礦區(qū)，蘭尖鐵礦是攀鋼主要的原料供應(yīng)基地，是全國(guó)主要的十大露天鐵礦之一，于1970年開(kāi)始生產(chǎn)，目前已進(jìn)入中深部及地下開(kāi)采，屬于典型的老礦山；紅格礦區(qū)包括南礦區(qū)和北礦區(qū)，屬于攀枝花－西昌地區(qū)四大釩鈦磁鐵礦礦區(qū)之一，2006年底，攀西紅格礦業(yè)公司正式取得北礦區(qū)保有儲(chǔ)量16.1億t中的6.1億t、有效期20年的新立采礦權(quán)，是新礦山的代表。

本次調(diào)查的礦山排土場(chǎng)位于鹽邊縣新九鄉(xiāng)龍蟒礦山紅格北礦區(qū)東排土場(chǎng)，包含李家河和高澗槽兩個(gè)排土場(chǎng)，以及攀枝花市東區(qū)蘭尖鐵礦區(qū)肖家灣排土場(chǎng)。高澗槽排土場(chǎng)使用時(shí)間為2006－2010年，至2010年11月末，高澗槽排土場(chǎng)完成1 850、1 820、1 800、1 770和1 740 m共5個(gè)水平的堆棄，最高標(biāo)高1 850 m，最低標(biāo)高1 700 m，排土總高度150 m；李家河排土場(chǎng)使用時(shí)間為2010－2013年，共有1 760、1 800、1 840和1 880 m共4個(gè)水平的堆棄，最高標(biāo)高1 880 m，最低標(biāo)高1 670 m，排土總高度210 m，容積1 216萬(wàn)m3，實(shí)際堆棄833萬(wàn)m3，與高澗槽均為一類(lèi)排土場(chǎng)設(shè)計(jì)等級(jí)；肖家灣排土場(chǎng)是攀鋼礦業(yè)公司蘭尖鐵礦最早的排土場(chǎng)之一，位于蘭尖礦場(chǎng)的西南側(cè)，排土場(chǎng)面積約90萬(wàn)m2，堆積廢石約4 000萬(wàn)m3，相對(duì)高差約350 m。排土場(chǎng)的堆砌按照分層堆放、分層碾壓原則，每層土體高度為30～50 m，坡度均約為38°，具有礫石含量高、保水保肥能力差、邊坡土質(zhì)疏松易流失等特點(diǎn)[18]。排土場(chǎng)排土完成后都需要進(jìn)行相應(yīng)的覆土和綠植，植物主要選擇當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土物種為主，同時(shí)配植了一定的外來(lái)種。主要以木豆(Cajanus cajan)、扭黃茅(Heteropogon contortus)為主。

1.2 研究方法

1.2.1 植被調(diào)查方法

排土場(chǎng)具體情況如圖1所示，以礦山排土場(chǎng)恢復(fù)年限為基準(zhǔn)，將調(diào)查區(qū)域分為恢復(fù)年限1、4、5和10年共4個(gè)排土場(chǎng)，分別對(duì)應(yīng)圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。其中恢復(fù)年限為1和10年的礦山排土場(chǎng)位于攀鋼集團(tuán)的攀枝花釩鈦磁鐵礦區(qū) (26°36′40″ N，101°44′17″ E)，恢復(fù)年限為 4 和 5 年的礦山排土場(chǎng)位于龍蟒集團(tuán)的紅格釩鈦磁鐵礦區(qū)(26°37′27″ N，101°59′55″ E)，兩個(gè)礦區(qū)直線距離約 26.4 km。排土場(chǎng)建造時(shí)依據(jù)其自然休止角，坡度為38°左右。采用典型樣地法對(duì)各排土場(chǎng)植物群落進(jìn)行調(diào)查，樣方的選擇布設(shè)遵循全面性、代表性和典型性等原則，同時(shí)兼具靈活性。在各排土場(chǎng)上隨機(jī)選擇典型區(qū)域進(jìn)行樣方調(diào)查，灌木樣方大小為4 m × 4 m，草本樣方大小為1 m × 1 m，調(diào)查過(guò)程中依據(jù)群落特征調(diào)整樣方位置和數(shù)量，記錄樣方中各物種的名稱(chēng)、高度、蓋度和數(shù)量等信息?；謴?fù)年限為1年的排土場(chǎng)坡面植被配置簡(jiǎn)單均勻，基本全為灌木，設(shè)置3個(gè)4 m × 4 m的樣方；恢復(fù)年限為4、5和10年的排土場(chǎng)灌喬木均處于幼年期且數(shù)量少，故樣地均布設(shè)為草本樣方，依據(jù)樣方布設(shè)原則分別隨機(jī)布設(shè)28、25、10個(gè)1 m × 1 m的樣方。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

樣方調(diào)查數(shù)據(jù)采用Excel 2013進(jìn)行整合處理，并用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。

依據(jù)《數(shù)量生態(tài)學(xué)》[19]中表示植被多樣性的相關(guān)數(shù)學(xué)方法，選用重要值表示物種的優(yōu)勢(shì)程度，Simpson指數(shù)(D)和Shannon-Wiener指數(shù)(H)表示群落中物種的多樣性特征，Pielou指數(shù)(E)和修正的Hill指數(shù)(E′)表示群落中物種的均勻程度。相關(guān)計(jì)算公式如下：

Simpson多樣性指數(shù)：

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)：

Pielou均勻度指數(shù)：

修正的Hill指數(shù)：

式中：Pi表示物種i的重要值占群落中所有物種重要值之和的比例；S表示群落中的物種數(shù)[20]。

1.2.3 群落相似性

群落相似性采用Jaccard系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算[21]，公式如下：

圖1 調(diào)查區(qū)域概況Figure 1 Overview of study areas

式中：a表示兩個(gè)群落中共有的物種數(shù)；b表示存在于群落A中但不存在于群落B中的種數(shù)；c表示存在于群落B中但不存在于群落A中的種數(shù)。

根據(jù)Jaccard相似性原理[22]，將群落相似性系數(shù)r分為4個(gè)區(qū)間表示不同的相似程度：0.00～0.25、0.25～0.50、0.50～0.75、0.75～1.00 分別代表極不相似、中等不相似、中等相似、極為相似。

2 結(jié)果與分析

2.1 礦山排土場(chǎng)的植被物種組成及重要值

釩鈦磁鐵礦區(qū)礦山排土場(chǎng)的植被組成情況如表1所列。調(diào)查區(qū)域內(nèi)共出現(xiàn)36種植物，分屬14科35屬，其中以禾本科、菊科和豆科植物為主，分別占物種總數(shù)的36.11%、22.22%和8.33%，可見(jiàn)這3科植物在礦山排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中占據(jù)重要地位。此外，植被恢復(fù)過(guò)程中還有大戟科、莧科、茄科、藜科、蝶形花科、無(wú)患子科、酢漿草科、錦葵科、蘿藦科、紫茉莉科和夾竹桃科等物種存在。

不同恢復(fù)年限的礦山排土場(chǎng)的物種數(shù)和植被類(lèi)型具有明顯差異?；謴?fù)年限為1年的礦山排土場(chǎng)僅出現(xiàn)6種植被，多以灌木的形式存在(4種)，且豆科植被最多，占該排土場(chǎng)物種數(shù)的33.33%。恢復(fù)年限為4年的礦山排土場(chǎng)出現(xiàn)的物種較多，調(diào)查顯示，共有24種，草本共19種，占該排土場(chǎng)物種總數(shù)的79.17%，其中多年生和一年生的草本分別有10、9種；該排土場(chǎng)的植被以禾本科和菊科植被為主，分別占該排土場(chǎng)物種數(shù)的37.5%、20.83%，表明禾本科和菊科植被在該排土場(chǎng)上為群落建群種和優(yōu)勢(shì)種?；謴?fù)年限為5年的礦山排土場(chǎng)共有植被18種，以草本植被為主(16種)，所占比例高達(dá)88.89%，其中扭黃茅、白茅等多年生草本在該排土場(chǎng)適應(yīng)度最佳；植被類(lèi)型以禾本科和菊科植被為主，物種數(shù)均為7種，與恢復(fù)年限為4年的排土場(chǎng)植被數(shù)量相比，禾本科植被減少2種，菊科植被增加2種?；謴?fù)年限為10年的礦山排土場(chǎng)相對(duì)于恢復(fù)年限為4、5年的植被數(shù)量有所減少，調(diào)查中共出現(xiàn)7種植被，以草灌搭配的形式出現(xiàn)，草本5種，灌木2種；草本植被中禾本科植被占據(jù)重要地位，共出現(xiàn)3種，占草本物種數(shù)的60.00%。綜合來(lái)看，在礦山排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中禾本科和菊科植被占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，其中禾本科在該環(huán)境中生存能力更強(qiáng)。

從生活型上的物種分布來(lái)看，礦山排土場(chǎng)的植被以草本為主，共計(jì)26種。草本物種分為一年生和多年生兩類(lèi)，其中以多年生草本植物分布最多，共計(jì)14種，占草本物種總數(shù)的53.85%，物種總數(shù)的38.89%；灌木數(shù)少于草本，主要有8種，分別為木豆(Cajanus cajan)、銀合歡(Leucaena leucocephala)、猩猩草(Euphorbia cyathophora)、車(chē)桑子(Dodonaea viscosa)、黃花稔 (Sida acuta)、牛角瓜 (Calotropis gigantea)、三角梅(Bougainvillea spectabilis)和夾竹桃(Nerium indicum)；喬木分布最少，僅有銀荊(Acacia dealbata)和相思樹(shù)(Acacia confusa)兩種。

不同恢復(fù)年限的礦山排土場(chǎng)植被物種重要值之間具有差異性。結(jié)果表明，恢復(fù)年限為1年的排土場(chǎng)中僅存6種植被，優(yōu)勢(shì)物種為木豆和車(chē)桑子，重要值分別為31.65%和23.32%，2種灌木植被重要程度占據(jù)一半以上，此類(lèi)現(xiàn)象是人工干預(yù)，對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行植被配置的結(jié)果所致；恢復(fù)年限為4年的排土場(chǎng)中，優(yōu)勢(shì)物種以扭黃茅和蘆葦為主，重要值分別為19.61%和17.34%，且這兩種植被在該樣地內(nèi)廣泛存在；恢復(fù)年限為5年的排土場(chǎng)中，優(yōu)勢(shì)物種為歧莖蒿、堿蓬和扭黃茅等，重要值分別為17.99%、17.37%和15.44%，其重要程度遠(yuǎn)超其他物種；恢復(fù)年限為10年的排土場(chǎng)中，植被相對(duì)較少，但各物種具有明顯的重要程度差異，優(yōu)勢(shì)物種以扭黃茅和蘆葦為主，其重要程度為其他物種的2.18～19.51倍。植被群落中優(yōu)勢(shì)種的重要值大小一定程度上反映了群落的復(fù)雜程度[23]，綜合比較4個(gè)不同恢復(fù)年限的礦山排土場(chǎng)優(yōu)勢(shì)種的重要程度，恢復(fù)年限為4、5年的礦山排土場(chǎng)優(yōu)勢(shì)種重要值較小，植被群落相對(duì)復(fù)雜。

2.2 不同恢復(fù)年限礦山排土場(chǎng)的物種多樣性

不同恢復(fù)年限礦山排土場(chǎng)植被群落類(lèi)型和多樣性特征如表2所列。不同恢復(fù)年限的礦山排土場(chǎng)群落類(lèi)型之間存在很大差異，除了恢復(fù)年限為1年的排土場(chǎng)群落類(lèi)型為灌木外，其他排土場(chǎng)均為草本層群落，群落中多以禾本科植被為主，且扭黃茅是礦山排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中常駐物種。物種數(shù)隨恢復(fù)年限延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，排土場(chǎng)植被恢復(fù)中期物種數(shù)最多，共有24種，分別是恢復(fù)年限為1、10年排土場(chǎng)的4、3.43倍。植被總蓋度表現(xiàn)為隨著恢復(fù)年限的增加而增加的趨勢(shì)，恢復(fù)年限4年和5年時(shí)總蓋度比較接近，并在10年時(shí)植被蓋度達(dá)到最大，為85%。

表1 礦山排土場(chǎng)植被物種組成及其重要值Table 1 Vegetation composition and its importance value of mine dumps

續(xù)表1Table 1 (Continued)

Simpson多樣性指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)在排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，且在恢復(fù)年限為4年的排土場(chǎng)中達(dá)到最大，多樣性指數(shù)分別為0.88、2.24。隨著時(shí)間的增加，多樣性指數(shù)有所下降，這種現(xiàn)象表明排土場(chǎng)植被恢復(fù)前期物種生長(zhǎng)出現(xiàn)到后期競(jìng)爭(zhēng)淘汰的過(guò)程。Pielou均勻度指數(shù)在排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中有減小的趨勢(shì)，恢復(fù)年限為1年的礦山排土場(chǎng)植被群落的Pielou均勻度指數(shù)顯著大于恢復(fù)后期植被群落的Pielou指數(shù)(P＜ 0.05)，前期均勻度較高與人工植被配置有關(guān)，后期均勻度降低并存在微小浮動(dòng)，但不存在顯著差異，Pielou均勻度指數(shù)從不同物種多度分布的均勻程度表征出物種競(jìng)爭(zhēng)演替的過(guò)程。各樣地中修正的Hill指數(shù)較小，不同恢復(fù)年限的礦山排土場(chǎng)之間差異不顯著(P＞ 0.05)?？傮w來(lái)看，隨時(shí)間的變化，植被恢復(fù)演替過(guò)程中存在長(zhǎng)期的生長(zhǎng)適應(yīng)和種間競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，最后趨于穩(wěn)定，該環(huán)境的優(yōu)勢(shì)物種生存下來(lái)，逐漸趨于均勻分布。

2.3 不同恢復(fù)年限礦山排土場(chǎng)的群落相似性

據(jù)Jaccard相似性原理可知，此次調(diào)查的4個(gè)樣地中僅存在極不相似和中等不相似2個(gè)類(lèi)別(表3)?；謴?fù)年限為1年的排土場(chǎng)與恢復(fù)年限為4、5和10年的排土場(chǎng)的相似性系數(shù)隨恢復(fù)年限的增加而增加，但群落之間相同物種數(shù)均為2，群落間的相似性主要與群落物種總數(shù)有關(guān)，相似性系數(shù)均小于0.25，群落之間表現(xiàn)為極不相似。與此同時(shí)，恢復(fù)年限為4、5年的排土場(chǎng)與恢復(fù)年限為10年的排土場(chǎng)群落相似性系數(shù)均為0.19左右，群落間表現(xiàn)為極不相似。而恢復(fù)年限為4年的排土場(chǎng)與恢復(fù)年限為5年的排土場(chǎng)相似性系數(shù)最高，達(dá)0.40，群落間表現(xiàn)為中等不相似，且2個(gè)群落間的共有物種最多，高達(dá)12種。雖然恢復(fù)年限為4年的排土場(chǎng)與恢復(fù)年限為5年的排土場(chǎng)的相似性相對(duì)較大，但總體來(lái)看，各群落間均表現(xiàn)為不相似，差異性較大。故而，在恢復(fù)年限為10年內(nèi)的礦山排土場(chǎng)植物群落演替性較大。

表2 礦山排土場(chǎng)植被群落類(lèi)型及其多樣性指數(shù)Table 2 Community types and their diversity indices of mine dumps

表3 礦山排土場(chǎng)植被群落相似(左下角)相異(右上角)系數(shù)Table 3 Similarity (down left corner) and dissimilarity (upper right corner) index of mine dumps community

3 討論

礦區(qū)由于人為活動(dòng)劇烈、水土流失嚴(yán)重和環(huán)境惡劣等問(wèn)題，總體上植被數(shù)量較為稀少，種類(lèi)較為單一，尤其是礦山排土場(chǎng)這一特殊地形，人為干擾強(qiáng)烈，土壤貧瘠易流失，重金屬含量高且易遷移，諸多生境問(wèn)題對(duì)其上生長(zhǎng)的植被有巨大的挑戰(zhàn)[23]。本研究結(jié)果表明，礦山排土場(chǎng)上的自然植被以草本為主，其中禾本科和菊科植物優(yōu)勢(shì)最為明顯，這與礦山廢棄地相關(guān)的研究[24-26]具有相似的結(jié)論。這是因?yàn)楹瘫究坪途湛浦参锞哂猩?qiáng)、耐性好、矮小叢生等特點(diǎn)，同時(shí)這些植被還可以改善周?chē)h(huán)境促使自身生長(zhǎng)的良性循環(huán)，能夠在生境惡劣的環(huán)境下廣泛生存，常被選作礦山廢棄地的先鋒植被。關(guān)軍洪等[25]通過(guò)對(duì)北京首云鐵礦廢棄地的調(diào)查，認(rèn)為礦山廢棄地的初期重建應(yīng)選用禾本科、菊科和豆科等適應(yīng)性強(qiáng)且具有當(dāng)?shù)靥厣牟荼局参?，這些植被生長(zhǎng)快速，在短期內(nèi)可實(shí)現(xiàn)較大的植被覆蓋。陳振峰等[26]對(duì)永平礦山廢棄地的植被調(diào)查結(jié)果顯示狗牙根(Cynodon dactylon)和高羊茅(Festuca elata)等禾本科草本可以在該環(huán)境下大量存在，并提出宜在早期使用狗牙根等禾本科草本進(jìn)行廢棄地的快速覆綠。研究結(jié)果同時(shí)顯示，扭黃茅和蘆葦雖然在不同的植被恢復(fù)時(shí)期均大量存在，但在群落中的優(yōu)勢(shì)程度不同。這種差異性的存在可能是植被對(duì)于環(huán)境的反饋，物種在適應(yīng)中生存，在時(shí)間維度下成為優(yōu)勢(shì)物種并逐漸顯示出其重要程度。

在植被恢復(fù)過(guò)程中，植被與環(huán)境互相影響，是植被群落發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的主要原因。根據(jù)群落演替的相關(guān)理論，植被群落的發(fā)展總是向著更為復(fù)雜、多樣的方向發(fā)展，而本研究中，隨著排土場(chǎng)恢復(fù)年限的增加，物種數(shù)和多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象的成因與環(huán)境的局限性有極大的關(guān)系，群落的演替是在物種不斷競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程中進(jìn)行的，而排土場(chǎng)存在土壤貧瘠、水分少、重金屬含量大等問(wèn)題，限制了群落演替的理想進(jìn)程，并且隨時(shí)間的推移，水土流失和重金屬遷移的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，使前期植被恢復(fù)效果可觀而后期僅有少數(shù)抗性好、易生存的植被得以保留，高大的喬木植被更是極為少見(jiàn)，形成礦山排土場(chǎng)特有的以灌草為主的群落類(lèi)型[27]。物種均勻度在時(shí)間的推移下變化不大，呈相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，這可能與各個(gè)群落中優(yōu)勢(shì)種比較突出，減小了次要物種的影響有關(guān)。

恢復(fù)過(guò)程中礦山排土場(chǎng)的植被群落類(lèi)型變化很大，是植被群落尚未發(fā)展為最終穩(wěn)定的群落類(lèi)型的體現(xiàn)。本研究也表明扭黃茅、蘆葦?shù)群瘫究剖侨郝溲萏孢^(guò)程中比較突出的優(yōu)勢(shì)物種，因此在該礦山排土場(chǎng)中可以考慮以扭黃茅、蘆葦為主的群落類(lèi)型進(jìn)行礦山排土場(chǎng)的生態(tài)修復(fù)。此外，本次調(diào)查具有一定的局限性，需要更多后續(xù)群落演替時(shí)期的植被調(diào)查數(shù)據(jù)作依托，確定出能適應(yīng)該礦山排土場(chǎng)的最優(yōu)群落類(lèi)型。

4 結(jié)論

1)釩鈦磁鐵礦區(qū)排土場(chǎng)植被群落多以灌草叢的形式存在，其中草本植被占據(jù)主要地位。排土場(chǎng)植被恢復(fù)過(guò)程中多以禾本科和菊科的形式存在，并在植被恢復(fù)和種間競(jìng)爭(zhēng)的群落演替過(guò)程中展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，成為常駐物種，其中扭黃茅、蘆葦和堿蓬等草本在植被恢復(fù)過(guò)程中適應(yīng)性更為突出，其優(yōu)勢(shì)程度位列群落物種的30%之內(nèi)。

2)隨著恢復(fù)年限的增加，排土場(chǎng)的植被總蓋度不斷增加，但物種卻表現(xiàn)為先豐富后趨于單調(diào)，最終形成穩(wěn)定的群落，恢復(fù)過(guò)程中植被的均勻性變化不大，優(yōu)勢(shì)物種比較明顯且數(shù)量較大。植被群落類(lèi)型在10年內(nèi)的演替過(guò)程中差異性較大。

3)本研究區(qū)域的生態(tài)修復(fù)可考慮選擇扭黃茅、蘆葦?shù)群瘫究浦脖贿M(jìn)行初期的生態(tài)修復(fù)形成建群種，并輔以車(chē)桑子等灌木作為伴生種，構(gòu)建該環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)灌草群落。