ارزیابی پتانسیل احیای پوشش گیاهی در باطله‌های معدنی زغال‌سنگ (مطالعۀ موردی: معادن منطقۀ کارمزد سوادکوه، استان مازندران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مرتعداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشیار گروه مرتعداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 مربی گروه مرتعداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

4 استادیار گروه آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

باطله‌های زغال‌سنگ مهم‌ترین چالش محیط‌زیستی‌‌ در مناطق معدن‌کاری‌شده به شمار می‌روند. حضور گونه‌‌های گیاهی در شروع احیای این مناطق اهمیت بسیاری دارد. در این تحقیق از ترکیب گیاهی، تنوع و غنای گونه‌‌ای و خصوصیات گروه‌‌های کارکردی برای ارزیابی پتانسیل احیای طبیعی باطله‌‌های زغال‌سنگ استفاده شد. مطالعه در باطله‌‌های زغال‌سنگ در ذخایر زغال‌سنگ البرز مرکزی در شهرستان سوادکوه در استان مازندران انجام شد. سه انباشت از باطله که از نظر وسعت و مدت زمان انباشت متفاوت بودند، انتخاب شدند. درصد تاج پوشش گونه‌‌های گیاهی در پلات یک متر مربعی برآورد شد. از 43 گونۀ گیاهی ثبت‌شده، 22 گونه منحصراً در باطلۀ با وسعت و سن بیشتری رویش داشتند. شاخص‌‌های غنا و تنوع گیاهی در باطلۀ جوان‌‌تر به طور معنی‌‌داری کمتر از سایر مناطق بودند و منطقۀ مرتعی اطراف بیشترین تنوع و غنا را دارا بوده است. تنوع و غنای گونه‌‌ای با افزایش سن متروک‌ماندن باطله‌‌ها افزایش یافت. استقرار اولیۀ تعداد زیادی از گونه‌‌های گیاهی روی باطله‌‌ها نشان داد که پتانسیلی از گونه‌‌های بومی در منطقه وجود دارد که می‌‌تواند در احیای باطله‌‌های متروک زغال‌سنگ استفاده شود. باطله‌‌های زغال‌سنگ که مدت زمان طولانی‌‌‌تری متروک مانده‌‌اند از پتانسیل بیشتری برای احیا برخوردار بوده‌‌اند. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


آذرنیوند، ح.، قربانی، م. و جنیدی جعفری، ح. 1386. «بررسی اثر کلرور سدیم بر جوانه‌‌زنی دو گونۀ مرتعی Artemisiavulgaris و Artemisia scoparia»، فصلنامۀ علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، سال چهاردهم، شمارۀ 3، صص 352-358.

اوشیب نتاج، م.، شکرچی، ح.، کشاورزی، م. و اکبرزاده، م. 1390. «مطالعۀ آت اکولوژی گونۀ مرتعی Lolium perenneL. در استان مازندران»، فصلنامۀ علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، سال هجدهم، شمارۀ 1، صص 90-106.

 

چراغی، م. و بلمکی، ب. 1386. «بررسی اثرات زیست‌محیطی معدن سرب و روی آهنگران بر منطقۀ حفاظت‌شده «لشگردر» استان همدان»، علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، سال نهم، شمارة 3، صص 175-183.

ظریف کتابی، ح.، شاهمرادی، ا.، دشتی، م.، پاریاب، ا.، حسینی بمرود، غ. و زارع‌کیا، ص. 1389. «آت اکولوژی گونۀ Melica persica Kunth. در منطقۀ خراسان»، فصلنامۀ علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، سال هفدهم، شمارۀ 3، صص 421-430.

عشقی ملایری، ب.، عسگری نعمتیان، م.، کاظمینی، ف. و دهشیری، م. م. 1392. «مطالعة فلورستیک و تعیین شکل‌‌های زیستی گیاهان معدن آهن گلالی»، فصلنامۀ زیستشناسی گیاهی ایران، سال پنجم، شمارۀ 15، صص 45-58.

قلی‌‌پور، م.، مظاهری، س. ا.، رقیمی، م. و شمعانیان، غ. 1388. «بررسی ویژگی‌های ژئوشیمیایی و کانی‌شناسی زغال‌‌سنگ‌های حوزة زغالی کارمزد»، البرز مرکزی، استان مازندران، مجلۀ بلورشناسی و کانیشناسی ایران، سال هفدهم، شمارة 4، صص 655-670.

قلی‌‌پور، م.، مظاهری، س. ا.، رقیمی، م. و شمعانیان، غ. 1389. «نقش زهاب اسیدی معدن در تشکیل کانی‌‌های زیست‌محیطی در معادن زغال‌‌سنگ کارمزد»، البرز مرکزی، استان مازندران، مجلۀ بلورشناسی و کانیشناسی ایران، سال هجدهم، شمارة 3، صص 447-462.

قلی‌‌پور، م.، خواجه، م.، معلم، م.، علی‌پور، م.، میرزاعلی، ا. و بیک‌نژاد، د. 1390. «مطالعۀ کانی‌شناسی زیست‌محیطی و هیدروژئوشیمی در باطله‌های کارخانۀ زغال‌شویی زیرآب»، استان مازندران، علوم محیطی، سال هشتم، شمارة 3، صص 21-34.

مصداقی، م. 1377. روشهای آماری در تحقیقات علوم کشاورزی و منابع طبیعی، انتشارات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان.

مصداقی، م. 1384. بوم‌‌شناسی گیاهی، انتشارات جهاد دانشگاهی، مشهد.

مظفریان، و. 1377. فرهنگ نام‌‌های گیاهان ایران، چاپ دوم، انتشارات فرهنگ معاصر، تهران.

 

Acar, R., and Dursun, S. 2011. Some features and important of forage kochia (Kochia prostrata (L.) Schrad.) in natural areas of Konya. International Journal of Sustainable Water and Environmental Systems, 3: pp. 65-68.

 

Alday, J.G., Marrs, R.H., and Martinez-Ruiz, C. 2008. Hydroseeded and native species on coal reclamation in Mediterranean environments: short-term species responses. 6th European Conference on Ecological Restoration, September 8-12, Ghent, Belgium.

 

Alday, J.G., Marrs, R.H., and Martinez-Ruiz, C. 2011. Vegetation succession on reclaimed coal wastes in Spain: The influence of soil and environmental factors. Applied Vegetation Science, 14: pp. 84-94.

 

Baig, M.N. 1992. Natural revegetation of coal mine spoils in the Rocky Mountains of Alberta and its significance for species selection in land restoration. Mountain Research and Development, 12: pp. 285-300.

Boruvka, L., Kozak, J., Muhlhanselova, M., Donatova, H., Nikodem, A., Nemecek, K., and Drabek, O. 2012. Effect of covering with natural topsoil as a reclamation measure on brown-coal mining dumpsites. Journal of Geochemical Exploration, 113: pp. 118-123.

 

Bradshaw, A. 1997. Restoration of mined land-using natural processes. Ecological Engineering, 8: pp. 255-269.

 

Calvino, C.I., Martinez, S.G., and Downie, S.R. 2008. The evolutionary history of Eryngium: rapid radiations, long distance dispersals and hybridizations. Molecular Phylogenetics and Evolution, 46: pp. 1129-1150.

 

Cao, X. 2007. Regulating mine land reclamation in developing countries: the case of China. Land Use Policy, 24: pp. 472- 483.

 

Cornwell, S.M. 1971. Anthracite mining spoils in Pennsylvania 1. Spoil classification and plant cover studies. Journal of Applied Ecology, 8: pp. 401-409.

Durall, D.M., Parsons, W.F.J., and Parkinson, D. 1985. Decomposition of timothy (Phleum pratense) litter on a reclaimed surface coal mine in Alberta, Canada. Canadian Journal of Botany, 63: pp. 1586-1594.

 

Franzese, J., and Ghermandi, L. 2014. Early competition between the exotic herb Rumex acetosella and two native tussock grasses with different palatability and water stress tolerance. Journal of Arid Environments, 106: pp. 58-62.

 

Gaweda, M. 2009. Heavy metal content in common sorrel plants (Rumex acetosella L.) obtained from natural sites in Malopolska Province. Polish Journal of Environmental Studies, 18: pp. 213-218.

 

Hazarika, P., Talukdar, N.C., and Singh, Y.P. 2006. Natural colonization of plant species on coal mine spoils at tikak colliery, Assam. Tropical Ecology, 47: pp. 37-46.

Hodacova, D., and Prach, K. 2003. Spoil heaps from brown coal mining: technical reclamation versus spontaneous revegetation. Restoration Ecology, 11: pp. 1-7.

 

Juwarkar, A.A., and Jambhulkar, H.P. 2008. Phytoremediation of coal mine spoil dump through integrated biotechnological approach. Bioresource Technology, 99: pp. 4732-4741.

 

Kane, K.H. 2011. Effects of endophyte infection on drought stress tolerance of Lolium perenne accessions from the Mediterranean region. Environmental and Experimental Botany, 71: pp. 337-344.

 

Khalil, A., Hanich, L., Bannari, A., Zouhri, L., Pourret, O., and Hakkou, R. 2013. Assessment of soil contamination around an abandoned mine in semi-arid environment using geochemistry and geostatistics: Pre-work of geochemical process modeling with numerical models. Journal of Geochemical Exploration, 125: pp. 117-129.

 

Knudson, J., Meiman, P., Brown, C., Beck, G., Paschke, M., and Redente, E. 2012. Canada Thistle (Cirsiumarvense) response to clipping and seeding of competitive grasses. American Journal of Plant Sciences, 3: pp. 1252-1259.

 

Lehmann, C., and Rebele, F. 2004. Evaluation of heavy metal tolerance in Calamagrostis epigejos and Elymus repens revealed copper tolerance in a copper smelter population of C. epigejos. Environmental and Experimental Botany, 51: pp. 199-213.

 

Li, X., Jiang, D., Zhou, Q., and Oshida, T. 2012. Comparison of seed germination of four Artemisia species (Asteraceae) in north eastern inner Mongolia, China. Journal of Arid Land, 4: pp. 36-42.

 

Li-ping, W., Kui-mei, Q., Shi-long, H., and Bo, F. 2009. Fertilizing reclamation of arbuscular mycorrhizal fungi on coal mine complex substrate. Procedia Earth and Planetary Science, 1: pp. 1101-1106.

 

Martinez-Ruiz, C., and Fernandez-Santos, B. 2005. Natural revegetation on topsoiled mining-spoils according to the exposure. Acta Oecologica, 28: pp. 231-238.

 

Moreno-de las Heras, M., Nicolau, J.M., and Espigares, T. 2008. Vegetation succession in reclaimed coal-mining slopes in a Mediterranean-dry environment. Ecological Engineering, 34: pp. 168-178.

 

Naeth, M.A., and Wilkinson, S.R. 2013. Can we build better compost? Use of waste drywall to enhance plant growth on reclamation sites. Journal of Environmental Management, 129: pp. 503-509.

 

Orlovsky, N.S., Japakova, U.N., Shulgina, I. and Volis, S. 2011. Comparative study of seed germination and growth of Kochia prostrata and Kochia scoparia under salinity. Journal of Arid Environments, 75: pp. 532-537.

 

Pichtel, J., and Salt, C.A. 1998. Vegetative growth and trace metal accumulation on metalliferous waste. Journal of Environmental Quality, 27: pp. 618-624.

 

Prach, K., and Hobbs, R.J. 2008. Spontaneous succession versus technical reclamation in the restoration of disturbed sites. Restoration Ecology, 16: pp. 363-366.

 

Prach, K., Pysek, P., and Bastl, M. 2001. Spontaneous vegetation succession in human-disturbed habitats: A pattern across seres. Applied Vegetation Science, 4: pp. 83-88.

 

Puertas-Mejia, M.A., Ruiz-Diez, B., and Fernandez-Pascual, M. 2010. Effect of cadmium ion excess over cell structure and Functioning of Zea mays and Hordeum vulgare. Biochemical Systematics and Ecology. 38: pp. 285-291.

 

Ram, L.C., and Masto, R.E. 2010. An appraisal of the potential use of fly ash for reclaiming coal mine spoil. Journal of Environmental Management, 91: pp. 603- 617.

 

Rehounkova, K., and Prach, K. 2010. Spontaneous succession in gravel-sand pits: a potential for restoration. Restoration Ecology, 16: pp. 305-312.

 

Rodriguez, N., Amils, R., Jimenez-Ballesta, R., Rufo, L., and De La Fuente, V. 2007. Heavy metal content in Erica andevalensis: an endemic plant from the extreme acidic environment of Tinto River and its soils. Arid Land Research and Management, 21: pp. 51-67.

 

Roubickova, A., Mudrak, O., and Frouz, J. 2012. The effect of belowground herbivory by wireworms (Coleoptera: Elateridae) on performance of Calamagrostis epigejos (L) Roth in post-mining sites. European Journal of Soil Biology, 50: pp. 51-55.

 

Singh, A. 2011. Vascular flora on coal mine spoils of Singrauli coalfield, India. Journal of Ecology and the Natural Environment, 3: pp. 309-318.

 

Singh, A.N., Raghubanshi, A.S., and Singh, J.S. 2002. Plantations as a tool for mine spoil restoration. Current Science, 82: pp. 1436-1441. 

 

Sokal, R.R., and Rohlf, F.J. 1995. Biometry. W.H. Freeman and company., New York, USA.

 

Stewart, B.R, and Daniels, W.L. 1992. Physical and chemical properties of coal refuse from Southwest Virginia. Journal of Environmental Quality, 21: pp. 635-642.

 

Trnkova, R., Rehounkova, K., and Prach, K. 2010. Spontaneous succession of vegetation on acidic bedrock in quarries in the Czech Republic. Preslia, 82: pp. 333-343.

 

Wong, M.H. 2003. Ecological restoration of mine degraded soils, with emphasis on metal contaminated soils. Chemosphere, 50: pp. 775-780.

 

Xia, H.P., and Cai, X.A. 2002. Ecological restoration technologies for mined lands: a review. Chinese Journal of Applied Ecology, 13: pp. 1471-1477.

 

Zhang, B.T., Wang, D.L., and Yang, Y.F. 2002. Study on the biological characteristics and biomass dynamics of Artemisia scoparia. Grassland of China, 24: pp. 13-17.

 

Zobel, M., van der Maarel, E., and Dupre, C. 1998. Species pool: the concept, its determination and significance for community restoration. Applied Vegetation Science, 1: pp. 55-66.