全 文 ：林 业 科 学 研 究
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1 9 9 4
粉煤灰复垦区杨 、柳 、榆 、刺槐的生物量 ’
刘推荣 刘建伟 王世绩 冷 国友 周树理 程锦山
关桩词 煤矿复垦区 、杨、柳、愉 、刺愧 、生物t
淮北地区煤矿开采后 , 形成大面积的塌陷区 , 造成可利用的土地面积减少 , 生态环境恶化 。
据统计 , 类似淮北的情况 , 全国以每年 2 万 h m Z 的速度递增 。 80 年代初期 , 淮北矿务局与火力
发电厂合作 , 利用发电厂的废弃物—粉煤灰充填采煤塌陷区 , 表层覆约 30 c m 厚的潮壤土 ,成为“人工土壤 ”景观 。 1 9 8 4 年开始进行育苗试验 ; 1 9 8 6 ~ 1 9 8 7 年进行造林试验 。 迄今已陆续
报道了有关树木的生长情况〔, 一 ’〕, 但未作全面系统的研究 。 本课题组自 1”1 年以来 , 已开展了
多项研究 , 成果已陆续发表〔‘一 ’〕. 本文报道在灌水 、施肥前提下“人工土壤”上生长的杨 、柳 、榆 、
刺槐生物量研究的结果 , 作为粉煤灰复垦区树木适应性与稳定性综合评估的依据 。
1 材料与方法
L l 自然概况
试验地设在安徽省淮北市淮北矿务局林业试验站 。 年平均气温 14 . 5 ℃ , 年降水量 826 . 9
m m
, 无箱期 202 d 。 林地为 30 c m 厚的潮壤土 , 以下为 4 ~ s m 深电厂排放的粉煤灰 。 地下水位
Z m
, p H 较高 , 随季节变化为 8 . 0 ~ 9 . 5 。 粉煤灰缺乏有机质 , 含 N 量极低 , 含有较多的 F 、H g 、
Pb
、
Cd
、
C r 等元素 。 试验地的详细情况 ,请参阅文献【4 , 5〕。
i
·
2 供试材料
材料分别为 1 9 8 7 年春营造的 4 年生欧美杨 (尸oP u zu s x e u ra m e月ca n a e l“N e v a ” )和 1 9 5 6
年营造的杂交柳 (S a lix m a ts u da n a J一 17 2 ) , 白愉 (U lm u : Pu m t.la L in n . ) , 刺槐 (R嵌n t.a Ps e u -
‘佣ca 南 L . ) 。 密度为 4 m x 4 m , 3 m x 4 m , 栽植穴内施复合肥料每株 。. s kg 。 造林后每年灌
水 2~ 3 次 ,追施尿素 150 k g /h m , 。 1 9 9 1 年在人工林内选取标准株 , 每一树种选 3 株 , 伐倒后 ,
标准木按一米分段 , 分层取样 , 叶 、枝 、干样为随机混合样品 , 称鲜重和测干重 。 所列数据均为 3
株标准木的平均值 。
2 试验结果
2. 1 生长状况
从表 1 可以看出 , 除愉树的生长速度稍慢以外 , 其余 3 个树种的年平均高生长量达 Z m 以
上 , 胸径生长量达 2一 3 c m 以上 , 与邢有华 [’] 报道的淮北平原砂姜黑土上生长的 4 年生 I一 69 杨
的生长量不相上下 . 根据调查的结果 , 可以看出 , 刺槐的生长状况最好 , 其次是杨树 、柳树和榆
树 。
1 9 9 4一0 3一3 0 收稿 。
刘雅荣副研究员 , 刘建伟 , 王世绩(中国林业科学研究院林业研究所 北京 10 00 9 1 ) ; 冷国友 . 周树理 , 程锦山(淮北矿
务局林业处 ) 。
. 本文为 1 9 9 2 ~ 1 9 9 4 年国家自然科学基金资助顶 目“淮北废矿区复垦造林与环境质l 评价研究”部分内容 .
4 5 4 林 业 科 学 研 究 7 卷
必须指出的是 , 在春旱季节 , 粉煤灰的 p H
值接近 9 . 0 , 因此 , 至少灌溉 1 ~ 2 次 , 才能缓
和因碱害引起的叶片焦边的危害 。随着雨季的
到来 , p H 值降到 8 . 5 以下 , 树木的碱害症状才
能逐渐消失 。 此外 , 粉煤灰中极度缺乏 N 、P 等
营养元素 , 如果不施底肥和追肥 , 不灌水也达
不到上述生长量 。 详情另文报道 。
表 1 4 年生杨 、柳 、愉 、刺槐生长状况
栩 ‘ , * * , 根 系
树 种 年 龄 树 高 胸 径
(a ) (m ) (e m )
总长度 干 重
(m /株) (k g / 株)
49 2 3 8 7
.
4 4 5
29 4 4 6 7
.
5 3 8
25 4 2 1 10
.
0 5 1
68 0 7 6 13
.
3 6 5
1‘泣L
l5131 1
.
6
9
.
2
8
.
3
1 1
.
7
1
:
.
:
左.匕J工J二」树槐杨柳愉刺
2
.
2 生物量
从表 2 看出 , 刺槐的生物量最高 , 全株干重达 76 . 56 k g 。其它 3 个树种杨树 、柳树和榆树分
别是 51 . 95 、 4 . 1 5 、 38 . 98 k g 。从各器官的分配比例来看 , 主干占 46 . 3 写一 63 % , 枝占 17 . 4 % ~
2 3
.
4 %
, 根占 14 . 3 %一 25 . 9 % , 叶的生物量比例最小 , 只占 2 . 5 % ~ 4 . 6 % 。 杨树生物量在各器
官中的分配 比例与徐宏远川在山东临沂地区所得出的结果相近似 。 以 4 个树种单株生物量为
基础 , 根据造林密度计算 出每公 顷生物总量列入表 3 , 结果说明 , 在粉煤灰“土壤 ”上生长 的树
木与在正常立地上生长的树木一样 , 没有产生畸形发育的现象 。
表 2 4 个树种的单株生物t (干重 ) 比较
部 位 杨 树 柳 树 榆 树 刺 槐
月q内了OnOC比bJ任11
.⋯咋几沙J月了,‘119曰内仓,O 1J‘任八己内产0,JdO.⋯9自几jOJM,,J月bl地 主干上 枝
部 叶
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
( 写)
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
( 环 )
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
( % )
( k g / 株 )
(写)
4
.
6 2
。
5
1 8
.
0 4
4 6
。
3
9
.
1 3
2 3
.
4
1
.
7 6
4
.
5
4 4
.
0 3
5 7
.
5
1 6
.
6 4
2 1
.
7
2
.
4 9
3
.
3
合计 5 l分 ;:
3 6
.
8 2
.
6 l 6 3
.
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1
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0 m m
分
合计
1
.
8
4
.
2 3
8
.
1
7
.
4 4
1 4
.
3
5 1
.
9 5
1 00
.
0
2
.
1
4
.
5 2
10
.
2
7
.
5 3
1 7
.
1
4 4
.
1 5
1 0 0
.
0
2 8
.
9 3
7 4
.
2
1
.
3 9
3
。
6
0
。
9 7
2
.
5
2
.
4 4
6
.
3
5
.
26
1 3
.
5
10
.
0 5
2 5
.
9
3 8
.
98
10 0
.
0
1
.
8 6
2
.
4
0
.
9 0
1
.
2
1
.
8 7
2
.
4
8
.
7 3
1 1
.
4
1 3
.
3 7
1 7
.
4
7 6
.
5 6
10 0
.
0
全株
注 : 地下部分未统计根桩重量 ; % 为占全株生物量的百分率 。
表 3 4 个树种每公顷的生物总t 比较 (单位 : t / h m Z )
树 种 造林密度
(株数 / hm Z ) 主 干 枝 叶 根 合 计
6 2 5
8 3 3
8 3 3
62 5
20
.
49 士 5 . 3
2 3
.
19 士 4 . 1
1 5
.
0 3 士 2 . 2
2 7
.
53 士 1 . 4
5
.
8士 1 . 2
6
.
3 9士 1 . 1
7
.
6 1士 1 . 3
1 0
.
4 0士 0 . 5
1
.
4 9士 0 . 5
0
.
9 2士 0 . 1
1
.
4 7士 0 . 2
1
.
5 6士 0 . 1
4
.
6 5士 0 . 9
6
.
7 2士 1 . 4
8
.
3 7士 1 . 6
8
.
3 6士 1 . 5
3 2
.
4 7
3 7
.
2 2
3 2
.
4 8
4 7
.
6 7
树槐杨柳榆刺
4 期 刘雅荣等 :粉煤灰复垦区杨 、柳 、愉 、刺槐的生物量 4 5 5
3 结论
(l) 利用粉煤灰充填采煤塌陷区营造杨 、柳 、榆 、刺槐等人工林 。在施肥和灌溉的前提下 , 人
工林生长状况不亚于正常土壤生长林木 , 既改善了环境 , 又提高了土地利用率 。
(2 )4 个树种的生物量如下 : 4 年生杨树 5 1 . 9 5 k g , 5 年生刺槐 7 6 . 5 6 k g , 柳树 4 4 . 1 5 k g 和
榆树 38 . 98 kg 。 该数值与本地区砂姜黑土上生长的同龄树木的生物量相接近 。 生物量在各器
官的分配比例是 : 主干占 4 6 . 3 % 一 6 3 % ;枝 1 7 . 4 % ~ 2 3 . 3 4 % ;根 一4 . 3 % 一 2 5 . 9 % ;叶 2 . 5 % ~
4
.
6 %
。 这一分配规律与在正常土壤上生长的树木的生物量分配趋势一致 。
参 考 文 献
严志才主编 . 土地复垦 . 北京 : 北京学苑出版社 , 1 9 8 9.
王廷敞 , 刘艳清 , 周树理 . 煤矿塌陷区粉煤灰覆田刺愧造林和 生长规律的研究 . 安徽林业科技 , 1 9 9。, (1 ) : 26 ~ 2 8.
周树理 . 煤矿塌陷区覆土造田育苗研究 . 林业科技通讯 . 19 8 , (4 ) : 13 ~ 1 6.
王世绩 , 刘雅荣 , 刘建伟 , 等 . 废矿区复垦造林技术 的研 究 1 . 复 田立地的基本特征 . 土壤通报 , 1 9 9 4.
王文全 , 王世绩 , 刘雅荣 , 等 . 粉煤 灰复田立地上杨 、 柳 、愉 、刺槐根系的分 布和生长特点 . 林业科学 , 1 9 94 , 3 0 (1 ) : 25 ~
3 3
.
邢有华. 杨树人工林生长规律及生物量初探 . 安徽林业 科技 , 19 9 1 . (4 ) : 6一 9.
徐宏远 , 郑世错 , 卢永农 . 1一72 杨人工林生物量 的研究 . 林业科学 , 1 9 90 . 1 26 (1 ) : 2 一 29 .
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