桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价

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1、罗亚平等：桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价1153桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价罗亚平1，2，吴晓芙1，李明顺3，尹仁湛21.中南林业科技大学资源与环境学院，湖南长沙410007；2.桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541004；3.广西师范大学环境与资源学院，广西桂林541004摘要：采用样方法和实地勘查法调查了桂北荔浦锰矿区废弃地自然定居和人工种植的植物，并且对8个区的主要植物及其土壤重金属含量进行了分类、测试。并采用污染指数评价法对矿区废弃地土壤重金属的污染程度进

2、行了评价。结果表明，白茅（Imperatacylindrica）、马唐（Digitariasanguinalis）、飞蓬（Erigeronacer）、苍耳（Xanthiumsibiricum）、耳草（Hedyotisauricularia）对重金属有较强的耐性，而且能适应废弃地的不良环境，可作为锰矿废弃地生态恢复的先锋植物；用3种不同的背景值对废弃地土壤重金属污染程度的评价结果是一致的，除Pb外，5种重金属元素单项污染指数均大于2，表示被污染，其中以Mn、Zn、Cd污染最为严重。锰矿废弃地人工复垦采用典型的农业

3、恢复模式，以种植果树和经济作物为主，果实中Cr、Cd的含量均超过食品卫生限量标准，因此矿山恢复的早期不宜直接种植果树和食用经济作物。以上研究结果可为锰矿废弃地的生态恢复和植被重建提供科学依据。关键词：锰矿废弃地；主要植物；重金属；污染评价；桂北中图分类号：X173；X825文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）04-1149-05罗亚平等：桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价1153矿产资源开采是迄今人类最大规模改变地球表面景观和破坏地表生态系统的有组织的人类活动。矿藏采矿已有30

4、00年以上的历史，而对其进行修复和生态恢复还不足100年。由于我国矿产开发、加工的技术总体上比较落后，加上长期的无序开采、重利润轻保护的掠夺式开发方式，引发了诸多的环境问题。以金属矿山为例，采矿活动引起生态平衡和景观破坏、水土流失、生物多样性丧失、诱发环境地质灾害（如地面塌陷、矿井透水、山体滑坡及泥石流等）[1-3]；一般来说，物理结构不良、极端pH值、重金属含量高、营养元素缺乏等是废弃地土壤影响植物定居的主要限制因子[4，5]。研究采矿废弃地上的植物是寻找适于废弃地生态恢复植物的有效途径之一。广西素有“有色金

5、属之乡”的美誉，在探明储量的89种矿产资源中，有7种（锰矿、锡矿、铟矿、铪矿、磷钇矿、砷矿、压电水晶）占全国第一位[6]。其中锰矿的开采规模与强度居全国之首，广西有来宾（八一锰矿）、木圭、平乐、荔蒲、全洲、大新和板苏等很多大型的典型锰矿，且各个锰矿的废弃地污染比较严重，并且各个矿区的污染程度和恢复（包括人工恢复和自然恢复）程度很不一样，作为中国典型的岩溶地区和西部地区，其矿产资源的丰富性与生态环境的脆弱性是并存的，广西本身的生态环境十分脆弱，这特别需要在恢复前对矿山废弃地生态系统的脆弱性和生态破坏进行土壤重金属

6、评价和富集植物的调查，建立科学实用的生态系统恢复模式，在广西只有李明顺课题组对锰矿废弃地的植物种类和累积特征做了研究[7-9]。本文调查了广西荔浦锰矿区废弃地上的自然定居和人工种植的植物，并对主要优势植物及所在的土壤进行了采样和化学分析，探讨了它们用于锰矿废弃地生态恢复的可行性，以期为我国（尤其广西）金属矿山废弃地的生态恢复和植被重建提供科学依据。1研究地点自然概况荔浦锰矿位于广西荔浦县东北约12km的马岭镇，北距桂林105km。地理位置为北纬24°33´～25°4´，东经110°23.5´～110°25.6´

7、，属中亚热带季风气候区，高温多雨，降水量变化大，干湿季节明显，地带性植被为中亚热带常绿阔叶林。年平均气温为19.7℃，年均降雨量为1424mm，多集中在4～8月份；平均年蒸发量为1514.7mm。年平均相对湿度为79%。日均温≥10℃积温为6399℃，气候条件优越。原始植被以亚热带常绿、落叶阔叶混交林为主，具有植物丰富，盖度高的特点。自1958年建成投产以来已有46年的历史，尝试人工植被重建活动亦有20年以上的时间，某些地段已形成较成功人工植物群落。2采样与分析分别于2004年5月、2004年11月和2005年

8、罗亚平等：桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价115310月、11月对荔浦锰矿恢复区进行了植被的实地调查和采样。记录了废弃地上自然定居和人工种植的植物，并采集了大面积种植的恢复植物和自然定居主要优势植物，同时采集植物所在区域的土壤样品（采集深度为0~20cm），国家土壤样品自然风干后碾碎，过80目尼龙筛.其中采集的土壤样品由具计量认证资格的广西分析测试研究中心检测Cu，C