矿区废弃地栽培中药材植物的生态修复研究

　　摘要：本研究针对资源枯竭型城市——湖南耒阳市煤炭、锰矿矿区、公路边坡等废弃地恢复植被和生态问题，在恢复生态学理念的指导下，综合运用集成技术，将药用植物金银花（LoniceraJaponica）、杜仲（EucommiaulmoidesOliv）、黄柏（CortexPhellodendriChinensis）等用于矿区废弃地退化生态系统的恢复。本研究认为，矿区地类型上引进的中药材栽培，具有使示范区快速复绿、群落快速形成的潜力，经济效益突出，并具有对煤炭矿区退化地有一定适应能力和恢复效果。
　　关键词：中药材；生态修复；矿区废弃地
　　一、引言
　　湖南耒阳市是湖南的重要能源基地和重金属矿产地，是全国50座因可供开发的后备资源不足、面临“矿竭城衰”的严重威胁的资源枯竭型城市之一，矿山关闭后造成大量的废弃土地、遗弃厂矿等遗留给地方政府恢复利用。这些地方的植被盖度往往低于5%—12%，生物多样性下降，严重破坏了当地的生态平衡。若不能很好落实土地复垦与生态重建，就可能产生环境安全、人居安全隐患，严重地方经济可持续发展。针对资源枯竭型城市的矿区生态、可持续发展等问题突出的现状，应用生物学和生态学原理，以植被恢复为技术主线，结合矿区不同的立地条件、环境条件和植物生物学特征，立足长远和可持续发展，兼顾经济效益，实现生态效益与经济效益、生态系统结构和功能的统一。
　　在调查废弃矿区的气候、土壤、水文、立地条件等基础上，综合废弃矿区的生态现状、人文习惯、所种植物的生物学特征、以及中药材的市场前景，我们重点研究了以下三种中药材在废弃矿区的表现。
　　第一，金银花，金银花是一种具保健、药用、观赏及生态功能于一体的经济植物，也是国务院确定的名贵中药材之一。具有清热解毒、消炎退肿、保肝抗病毒、延缓衰老的功效，尤其具有良好的预防“SARS”病毒和抗艾滋病功能。金银花广泛应用在制药、香料、化妆品、保健食品、饮料等领域，已开发出很多产品，如双黄连口服液、金银花含片、金银花茶、银麦啤酒、金银花洗面奶等，备受消费者青睐。金银花树姿优美，花朵芬芳，是园林绿化优良植物。由于金银花根系发达，土壤要求不严，耐旱、耐寒热、耐瘠薄、耐盐碱等抗逆性强的特点，是水土保持和石漠化治理的良好树种，也是退化生态系统进行生态修复的理想植物。
　　第二，杜仲，为落叶乔木，是我国特有中药材树种之一。杜仲皮供药用，具有补肝肾、强筋骨、益腰膝、除酸痛、降血压等功效。杜仲皮和叶中含有丰富的维生素E和胡萝卜素及人体需要的10余种元素，现已研制杜仲茶、杜仲酒和口服液等多种保健饮品。杜仲除木质部外，各器官和组织均含存重要的工业原料杜仲胶，具有良好的绝缘性和粘着性，广泛应用于电器工业、化学工业和电讯器材上业。杜仲的适应性广，耐寒性较强，我国长江、黄河、淮河及海河流域都适合栽培。杜仲为深根系树种，具有耐干旱的能力，对土壤条件要求不严格，在轻酸性土及轻碱性土都能生长。杜仲干直，枝叶茂密，根系发达，树姿优美是优良园林绿化树种。
　　第三，黄柏又名黄波罗，为芸香科落叶乔木。是我国珍贵的传统出口创汇中药之一。以树皮入药，有健脾止泻、清热燥湿、泻火解毒和抑菌的功效。主治前列腺炎、尿路感染、胃肠炎、痢疾、黄疸型肝炎等多种常见疾病。近年来研究证明黄柏皮对乙肝表面抗原有抑制作用，其提取物有降血压和降血糖作用，其潜在药用价值也越来越引起人们的重视。历来为紧缺中药，野生资源遭大量砍伐，已经被国家列为重点的植物保护资源，货源不足已成定局。因黄柏既可药用，又可材用，使得人工栽培具有可观的经济效益和广泛的社会效益。黄柏对气候适应性强，成年树喜阳光。野生 见于避风山间谷地，混生在阔叶林中。喜深厚土壤，喜潮湿、喜肥、怕涝、耐寒。
　　本研究选定资源枯竭型城市——耒阳市比较普遍性的废弃地：公路下边坡、煤矿废弃地、锰矿废弃地等3种类型的废弃地，采用金银花、杜仲、黄柏等三种名贵中药材，开展废弃矿区的生态修复试验研究，主要研究这三种名贵中药材在3种类型废弃地上的生态修复功能。
　　二、材料与方法
　　考虑到废弃矿区土壤结构、保水、保肥力较差，土壤有机质含量低等因素，为缩短生态恢复时间，在试材选用上，金银花为2年生扦插苗、杜仲、黄柏为3年生实生苗。同时采取在栽植时加少量有机肥+保水剂等措施。3种废弃地分别是：位于小水镇的锰矿废弃矿区，位于大义镇的煤矿废弃矿区及公路下边坡。2009年2月前栽植。在上述3种废弃地类型上分别栽种667m2，栽植后按常规栽培技术规范进行管理。
　　在生长期间不间断进行生长观察记录，并于2011年按照不同中药材的生物学特性，进行调查生长量与生物量，以此时三种中药材树种生长季基本结束为准。生长量：以2年生长量平均值为依据，本研究调查新梢的长度、粗度和数量。生物量：单株地上部枝条的鲜重。覆盖度：覆盖度（%）=枝条覆盖面积/调查面积×100%。数据采用SPSS软件进行统计分析，显著性检验在P<0.05水平。本研究中设30次重复，其他的处理和调查均为5次重复。
　　三、结果与分析
　　（一）不同中药材树种在不同废弃地的成活率
　　3个品种在3种类型废弃上的平均成活率高达91.8%，成活率均比较高，如表1所示。金银花在3种废弃类型上成活率的总平均值达97.7%，显著高于杜仲和黄柏；主要原因金银花的根系发达、须根多、抗逆性强。三类废弃矿区种中药材成活率结果还表明，锰矿废弃矿区栽培中药材成活率较高，但差距不十分明显。
　　（二）新梢的长度、粗度和数量
　　在公路下边坡的新梢的生长长度最长，废弃锰矿上的新梢其次，两者之间差异不显著；废弃煤矿的新梢梢最短，与公路边坡以及废弃锰矿地差异十分显著，如表2所示。
　　不同树种在3种废弃类型上的新梢粗度比较而言，金银花最粗，其次为黄柏，它们之间没有显著的差距，杜仲的粗度最细，与金银花和黄柏之间有显著的差异，不同废弃地新梢粗度表明不同中药材在煤矿废弃地新梢最细，并且与其他两种废弃地差异显著，如表3所示。

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