北京市郊廢棄采石場礦坑動植物群落與生境調(diào)查研究

賈文貞 張羽豐 嵇雨桐 翟宣杰 方雨璇 崔慶偉

摘要：昌平區(qū)南口鎮(zhèn)采石場歷史較久，地形復雜，生境條件豐富，通過近20年自然恢復已有些許綠植覆蓋，現(xiàn)已定為礦區(qū)生態(tài)修復項目地區(qū)，但所調(diào)研區(qū)域未進行統(tǒng)一修復。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)對廢棄礦區(qū)動植物的生物多樣性、不同生境的分布情況、優(yōu)勢種的占比以及物種對其環(huán)境的適應性進行了分析研究，對南口采石廢棄地生態(tài)現(xiàn)狀進行了結(jié)果分析和總結(jié)。

關鍵詞：采石廢棄地;動植物;調(diào)查研究;生境

中圖分類號：X171.1

文獻標識碼：A?文章編號：1674-9944（2020）14-0035-03

1?引言

北京市郊有豐富的礦產(chǎn)資源，但由于礦區(qū)大量開采導致表土剝離、原生植被被破壞、地表塌陷等問題，改變了礦區(qū)動植物賴以生存的生態(tài)環(huán)境，直接影響了區(qū)域生態(tài)景觀價值和生態(tài)功能的正常發(fā)揮。截至2007年，北京市郊已經(jīng)關停了多達7萬余畝廢棄礦區(qū)。項目主要通過對北京市郊的廢棄礦區(qū)的動植物進行調(diào)查，以統(tǒng)計北京市郊廢棄礦區(qū)動植物的物種種類、分布密度以及生境情況，對廢棄礦區(qū)動植物的生長繁殖狀況以及其受當前環(huán)境的影響進行初步了解。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)對廢棄礦區(qū)動植物的生物多樣性、不同生境的分布情況、優(yōu)勢種的占比以及物種對其環(huán)境的適應性進行分析研究，對南口采石廢棄地生態(tài)現(xiàn)狀加以評估和總結(jié)。

調(diào)查地點為北京市昌平區(qū)南口廢棄采石場，該廢棄采石場位于燕磨峪村東北方向，花園子村東南方向，緊鄰京藏高速G6路西側(cè)。采石場四面為采石遺留陡坡，陡坡西北部為山脈，南部由于垃圾填埋形成較高的開場空地，毗鄰社區(qū)住房。

2?調(diào)查對象及方法

植物調(diào)研對象為北京南口礦坑幼年喬木、灌木、草本。動物調(diào)研對象為脊椎動物以及部分土壤動物。

植物調(diào)查以記名樣方法為主 ，樣方面積1 m2;調(diào)查項目：記載樣方內(nèi)每種植物的生活型、株高、蓋度、數(shù)量。動物調(diào)查采用樣線法、陷阱法。

3?調(diào)查結(jié)果

3.1?植物調(diào)查結(jié)果

本次調(diào)研將采石廢棄地分別分為崖底、崖壁、崖頂、水邊、水岸東崖底、水北側(cè)崖壁、水岸東側(cè)崖壁7個區(qū)塊，每個區(qū)塊依據(jù)面積大小調(diào)查5～10個樣方。調(diào)查得到北京南口植物共計55種，隸屬20目、25科、45屬。其中雙子葉植物遠超單子葉植物豐富。其中菊科最豐富，含11屬16種植物，其他依次為豆科、禾本科、蘿藦科，前四科計含26種，占總種數(shù)的47%，前八科計含37種，占總種數(shù)的67%。且植物數(shù)量分布中，菊科、禾本科植物分別占雙子葉植物、單子葉植物最大比例。大科不僅種類多、數(shù)量大 ，且分布廣泛。北京南口礦坑植物主要為一年生、多年生草本植物，灌木、多年生禾本等較少。

3.1.1?崖底植物物種組成

崖底植物調(diào)查共12個樣方，其中白蓮蒿在調(diào)查中出現(xiàn)頻率最高，莧菜、狗尾草、大葉茜草次之;其中莧菜數(shù)量最多，狗尾草、白蓮蒿、興安胡枝子次之，在崖底植物群落中，莧菜、狗尾草、白蓮蒿為共優(yōu)種。

3.1.2?崖壁植物物種組成

崖壁植物調(diào)查共3個樣方，其中地膚、灰綠藜頻率、數(shù)量均較高，為崖壁植物群落共優(yōu)種。

3.1.3?崖頂植物物種組成

崖頂植物調(diào)查共15個樣方，其中灰綠藜出現(xiàn)頻率最高數(shù)量最大，地膚次之?；揖G藜為崖頂植物群落優(yōu)勢種。

3.1.4?水邊植物物種組成

水邊植物調(diào)查共6個樣方，其中蘆葦出現(xiàn)頻率最高數(shù)量最大，旋覆花次之。水邊植物群落灌木層優(yōu)勢種為蘆葦，地被層優(yōu)勢種為旋覆花。

3.1.5?水岸東崖底植物物種組成

水岸東崖底植物調(diào)查共5個樣方，其中白蓮蒿出現(xiàn)頻率最高，艾蒿、荊條次之;刺兒菜數(shù)量最大，白蓮蒿、艾蒿次之。水岸東崖底植物群落中灌木層優(yōu)勢種為白蓮蒿，草本層優(yōu)勢種為刺兒菜。

3.1.6?水北側(cè)崖壁植物物種組成及水岸東側(cè)崖壁植物物種組成

水北側(cè)崖壁經(jīng)過生態(tài)修復，在調(diào)查過程中分為綠化區(qū)與非綠化區(qū)。其中綠化區(qū)植物為黑心菊，天人菊，波斯菊、黃櫨與薄皮木，非綠化區(qū)主要植物為小葉鼠李，臭椿，薄皮木，黃櫨，荊條，其中優(yōu)勢種為臭椿和荊條。水岸東側(cè)崖壁植物為臭椿、黃櫨、荊條。薄皮木、榆樹和胡枝子。

3.1.7?植物物種多樣性分析

除去正在進行生態(tài)修復的水北側(cè)崖壁與水岸東側(cè)崖壁，其余五類植物生境的辛普森指數(shù)依次是0.824（崖底），0.754（崖壁），0.275（崖頂），0.527（水邊），0.740（水岸東崖底）。在選取的這五類植物生境中，崖底生境的辛普森指數(shù)最大，該群落中種樹較多，物種多樣性程度相對較高（圖1、圖2）。

3.2?動物調(diào)查結(jié)果

根據(jù)調(diào)查，于北京南口礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了11綱、27目、46科、65種動物，其中以昆蟲綱與鳥綱的物種居多。

昆蟲綱共發(fā)現(xiàn)36個物種，主要以蜻蜓目、鱗翅目和直翅目為主。等足目、膜翅目等動物多為土壤動物或體型較小，故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)種類較少。昆蟲綱發(fā)現(xiàn)物種多數(shù)分布廣泛，對生長環(huán)境的要求不高，適應能力強，能在多種生境中生長繁殖。鳥綱共發(fā)現(xiàn)5目、10科、12種動物，多為雀形目。鳥綱發(fā)現(xiàn)物種多為巖居（表1）。

4?結(jié)果分析

4.1?植物調(diào)研結(jié)果分析

北京南口礦坑草本、灌木植物種類主要為雙子葉植物一二年生草本，靠近水邊禾本植物較多。崖底、崖壁、崖頂因光照、風速、水分、土壤坡度影響，植物主要種類有較大差別。由于礦坑土質(zhì)等影響，北京南口礦坑植物只要種類為野生鄉(xiāng)土植物，由于北側(cè)崖壁人工綠化有波斯菊等花卉，在礦坑其他地方亦發(fā)現(xiàn)非野生波斯菊。

4.2?動物調(diào)研結(jié)果分析

在調(diào)查中只發(fā)現(xiàn)鱗翅目7個物種，相對于其他生境相似的地區(qū)物種種類較少。經(jīng)分析觀察發(fā)現(xiàn)，造成此現(xiàn)象的原因是南口礦坑缺少蝶類生長繁殖所必須的蜜源植物和寄主植物，如馬鞭草科、十字花科南口礦坑的主要水源為人工修造的池塘，缺少天然湖泊或河流擁有的岸邊淺灘或三角洲等適宜濕生植物或喜陰好水植物生長的環(huán)境，導致無法形成天然狀態(tài)下的植物群落，植物的演替過程被影響，而難以向森林等更復雜的生境演化。與此同時，南口礦坑存在其他大多數(shù)礦坑所不擁有的水生環(huán)境，蜻蜓目的物種種類較其他礦區(qū)更為豐富。蜻蜓目為半變態(tài)發(fā)育，即產(chǎn)卵于水生環(huán)境，多數(shù)幼蟲生長于水中。

南口礦坑的水環(huán)境中還存在硬骨魚綱、甲殼綱、腹足綱以及兩棲綱的常見物種。在此值得一提的是，硬骨魚綱中4種物種均為人工養(yǎng)殖投放的，其中甚至還有藍鰓太陽魚等外來物種。人工養(yǎng)殖的魚類可能會吸引捕食魚類的鳥類如普通翠鳥，也有可能造成水生植物的匱乏，進而影響生物群落的組成與結(jié)構(gòu)。

南口礦坑的兩棲類動物相對較少，僅有常見2種：黑斑側(cè)褶蛙與中華大蟾蜍。原因仍是缺少灘岸濕地環(huán)境，現(xiàn)有水環(huán)境不適于兩棲類動物的生長繁殖。人造池塘的堤岸會適宜一些巖居鳥類的生長繁殖，如普通翠鳥。礦坑原有的裸巖也會吸引一些鳥類建巢，如巖鴿。本次調(diào)查中整體動物多樣性較高，主要原因是南口礦坑較為特殊，擁有固定水源。但同時，南口礦坑動物多樣性受人為因素的影響也較大。

5?結(jié)語

由于采石對地表的破壞及之后垃圾填埋等對土壤的影響，該地土壤表層多較大石粒。動植物調(diào)查結(jié)果顯示，土壤動物種類較少，以及動植物大多為耐旱耐貧瘠品種，該地土壤極貧瘠，由于缺少高大喬木遮擋，礦坑炎熱干燥的氣候更為明顯;而崖底蔭蔽、略潮濕的性質(zhì)，崖底的植物種類和數(shù)量明顯偏多。因礦坑內(nèi)有池塘，改善了礦坑環(huán)境，使水邊動植物更為豐富，水邊柳樹形成蔭蔽，西岸蘆葦、香蒲等水生植物較為繁密，給動物提供較好的生存環(huán)境，增加了該采石礦區(qū)物種豐富度。

致謝：感謝北京農(nóng)學院趙亞洲老師、中國農(nóng)業(yè)大學黃越老師與北京大學陳煒老師在田野調(diào)查過程中提供的技術支持！

參考文獻：

[1]董?琳，胡瀟涵，周?敏.礦區(qū)植物修復的適選條件[J].河北農(nóng)機，2017（4）：27.

[2]佚?名.中國典型礦區(qū)生態(tài)修復現(xiàn)狀以及對策分析[EB/OL].www.huiguo.net.cn/news/show/id/1079/.

[3]王美仙，賀?然，董?麗，等.美國礦山廢棄地生態(tài)修復案例研究[J].建筑與文化，2015（12）：99～101.

[4]張?娜.礦山廢棄地景觀構(gòu)造研究——以周臺子鐵礦山區(qū)為例2011/05/29.

[5]佚?名.植物造景與動物生境營造[EB/OL].[2017-09-12].www.blyz.com/cn/x.hwenzhongxin/gongs.xinwen/1285.html.