梅州明山煤矿已有50多年的开采历史,在开采过程中形成的固体废弃物煤矸石堆积成山,它不仅压占大量土地,破坏矿区自然景观,而且引发矿区水土流失和生态恶化。本研究以明山矿区煤矸石山为研究区,通过添加先锋植物种和乡土植物,改良土壤理化性质,以期缩短植被演替进程,加快矸石山的生态重建进程,并对植物种群生长规律、适宜的植物种类、植物种群合理配置及结构等进行研究,为当地甚至南方煤矸石山植被恢复与生态重建提供理论与实践依据。 本研究以恢复生态学、植物分类学和环境工程学的理论为基础,通过野外调查,实地测定样方,土壤化学分析,计算综合优势比和物种多样性,从中筛选耐性植物,从建造先锋植被、改良基质方面提出明山煤矿废弃地植被重建体系和模式。研究结果表明:该地自然定居植物共64种,隶属于30科59属。主要包括禾本科(10种)、菊科(7种)、豆科(5种)。全部定居植物中,1～2年生草本植物29种,多年生草本植物13种,木本植物18种,藤本植物4种。风播种子和果实是废弃地上植物繁殖体的主要来源。废弃地植物形成了一些相对稳定的单种斑块和小群落,这些小群落组成、结构简单,物种多样性总体水平偏低。五节芒(Miscanthus floridulus)、猪屎豆(Crotalaris mucronata)、艾蒿(Artemisia argyi)等可在煤矿废弃地上成功定居,并成为这些植被中的优势种,可作为废弃地植被恢复治理的优先选用物种。群落存在着由草丛向灌草丛、灌木林演替的趋势;随着废弃地植物群落的形成与演替,群落的物种丰富度不断增大,多样性指数逐渐呈增加趋势。废弃地的坡向和坡度也是影响植物定居的重要因子。耐贫瘠、广布性植物如五节芒、荻芦竹(Arumdo donax)、艾蒿、小飞蓬(Comnyza canadensis)及豆科杂草猪屎豆、鸡眼草(Kummerowia striata)等是煤矸石堆植被恢复重建的先锋植物,它们在群落中综合优势比较大,对植被重建和群落演替起决定性作用;许多一年或多年生草本植物,如白茅(Irrrperata cylindrica)、小飞蓬、猪屎豆等先锋植物的成功定居,为驳骨丹(Buddleja asiatica)等灌木的入侵创造了条件。