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矿山开采活动导致矿区生境碎片化，生物多样性遭到巨大损失，植被被清除、动物的栖息地被完全破坏，动物和鸟类因受惊或生境改变而逃离矿区，土壤中微生物赖以生存的环境被改变，微生物活性降低。矿山所在区域的生态系统在采矿活动前基本处于原生自发演替状态，采矿活动会使之发生次生异发演替，生物数量和种类减少，生态平衡遭到严重破坏。矿山生物多样性的恢复是矿山生态环境恢复的重要内容之一。
矿山生物调查在以往矿山生态环境调查中往往被忽视，但矿山生态修复实践表明，其调查成果是矿山生态修复设计的重要依据。
矿山开采对植被的影响往往是破坏性的。矿山开采对土地的损毁破坏，无论是挖损、塌陷损毁还是压占损毁，都不可避免地对土地上生长的植物造成破坏，造成地表植被覆盖率的大幅度减少。植物是生态系统中最主要的生产者，在矿山生态修复中，无论是林草地修复、耕地修复，还是湿地修复、矿山公园修复，植被的恢复与重建都占据关键地位。在生态修复全过程中，对矿山植物及植被的调查，掌握当地植物群落的属性、特征及演替，都显得尤为重要。
矿山植物调查主要内容包括矿山及周边地区的植被类型、分布、面积、覆盖率、生长情况等，有无国家重点保护的或稀有的、受危害的或作为资源的野生植物，当地的主要生态系统类型（森林、草原、沼泽、荒漠等）及现状，特别要调查当地的乡土物种、优势植物品种。对存在污染风险的金属矿山地区，还应有针对性调查耐性植物和超富集植物的品种。
对已实施生态修复工程治理的部分矿区，应调查治理工程的时间、措施类型、植被生长、原始及残留植被、自然恢复植被等。
（一）调查方法
矿山植物调查并不意味着要“踏遍青山”，只是需要在调查地点中选择若干地段进行调查。根据这种考虑，在调查方法上可从以下两种中选用一种。
1.样地法 在植物群落中划出一定面积的长方形或正方形样方，在样方中进行调查，叫样地法。在同一植物群落中，要在不同高度不同坡向选择典型地段设置若干个样方，其数目多少随群落大小和调查人力情况而定，一般为5~10个，样方面积，森林一般为400m2，灌丛50m2，草坡5m2。样方适用于各种生活型的植物（乔木、灌木、草本均可），调查结果也准确，但比较费时费力。 2.样线法 在植物群落中设想一条直线，沿直线一侧的1m范围内进行调查，这种方法叫样线法。样线长度一般不短于50m，样线数目不少于5~10条（要在不同高度不同坡向设立样线）。样线法一般适用于乔木、灌木、大型草本和稀疏分散的种类。
（二）调查过程
1.野外初查
在众多的野生植物中，究竟哪些是资源植物?又分别属于什么类型的资源植物?这些问题在野外就必须初步确定下来。所以野外初查是植物资源调查的第一步，而且是很重要的一步。
在进行野外初查前，应先在植物群落中设置样方或样线，在样方（样线）的范围内寻找植物进行调查。
（1）野外初查的基本方法 用器官感觉的方法：即利用视觉、嗅觉乃至触觉，去观察形态、颜色、分辨气味和触摸质地。在野外，大多数资源植物都可以用这种方法进行测定。 简单的化学速测方法：例如将碘-碘化钾溶液滴在含淀粉的器官薄片上，会迅速产生蓝紫色，证明有淀粉存在。用1％铁矾滴在含单宁的树皮切面上，很快呈现蓝绿色，证明有单宁的存在。 访问当地居民：特别是各种药用植物，在野外很难测定，可访问当地居民，了解各种植物的药用价值。 （2）野外初查中应注意的问题 不同科属中常含有不同的资源植物，所以在野外初查中，要根据分类学所提供的资料，心中有数地进行调查。例如，唇形科是富含芳香植物和药用植物的一个科，当我们遇到唇形科植物时，就应该主要从芳香油和药用这两个方面进行鉴别；或者，如果要寻找芳香植物或药用植物，就应该多考虑唇形科的植物。这样就不会“大海捞针”了。 野外初查中，要特别注意那些鲜为人知的植物种类。这样的植物，很少被人研究和利用过，它们可能具有某种不为人知的资源价值。另外，对于人类已经了解和利用过的资源植物，也要注意它的第二个乃至第三个资源价值。
2.采集标本和样品
初查后，要对初步确定的资源植物进行标本和样品的采集。
1）采集标本。植物资源调查是一项科学性很强的工作，资源植物的名称一定要准确，而这就必须要采集标本，使调查工作有依据。对于所调查的资源植物，不管调查者是否认识，都要采集标本。采集标本时，要按照正确方法进行，必须填写采集记录卡，在标本制作好以后，定名务必准确。 2）采集样品。采集样品主要是为了在室内检验测定之用。样品采集的部位、数量以及规格要求，视资源植物的类型而异。例如油脂植物要采集果实（或种子）2000~3000g，纤维植物则要采集其皮部或全部茎叶，数量则在1000g左右。采集的样品要放在阴凉处风干保存，勿使生霉腐烂。
3.室内测定
室内测定是利用有关仪器设备，在室内对资源植物进行检验测定。室内测定有两个任务：一是提取植物体中的有关成分，如芳香植物的芳香油，纤维植物的纤维；另外是分析提取物的含量和质地，如芳香植物单位干重含芳香油的数量，芳香油的物理指标、化学指标的测定，纤维的化学分析，单纤维的长度和宽度等。通过室内测定，可以确定一个资源植物的产量、品质和利用价值，这是调查植物资源不可缺少的步骤。如果调查者缺乏室内测定的手段，可将一部分样品送交有关单位代为测定。
4.植物群落特征调查内容
调查样方内植物的高度、盖度、密度、生物量、利用部位生物量、物候期、生活力、生活型、冠径等。
（1）物候期的调查 这是全年连续定时观测的指标，群落物候反映季相和外貌，故在一次性调查中记录群落中各种植物的物候期仍有意义。在草本群落调查中，则更显得重要。物候期的划分和记录方法各种各样，有分5个物候期的，如营养期、花蕾期、开花期、结实期、休眠期。 （2）生活力的调查 生活力又称生活强度或茂盛度。这也是全年连续定时记录的指标。一次性调查中只记录该种植物当时的生活力强弱，主要反映生态上的适应和竞争能力，不包括因物候原因生活力变化者。生活力一般分为强、中、弱3级。 （3）树高和干高的测量 树高指一棵树从平地到树梢的自然高度（弯曲的树干不能沿曲线测量）。通常在做样方的时候，先用简易的测高仪（例如魏氏测高仪）实测群落中的一颗标准树木，其他各树则估测。估测时均与此标准相比较。目测树高的两种简易办法，可任选一种。其一为积累法，即树下站一人，举手为2m，然后2、4、6、8往上积累到树梢；其二为分割法，即测者站在距树远处，把树分割成1/2、1/4、1/8、1/16，如果分割到1/16处为1.5m，则1.5m×16＝24m，即为此树高度。干高即为枝下高，是指此树干上最大分枝处的高度。这一高度大致与树冠的下缘接近，干高的估测与树高相同。 （4）胸径与基径的测量 胸径指树木的胸高直径，大约为距地面1.3m处的树干直径。严格的测量要用特别的轮尺（即大卡尺），在树干上交叉测两个数值。在地植物学调查中，一般采用钢卷尺测量。如果碰到扁树干，测后估一个平均数就可以了，但必须要株株实地测量，不能仅在望远镜一望，任意估计一个数值。 如果碰到一株从根边萌发的大树，一个基干有3个萌干，则必须测量3个胸径，在记录时用括号划在一个植株上。胸径2.5cm以下的小乔木，一般在乔木层调查中都不必测量，应在灌木层中调查。基径是指树干基部的直径，是计算显著度时必须要用的数据，测量时，也要用轮尺或钢尺测两个数值后取其平均值。一般树干直径的测定位置是距地面30cm处。同样必须实测，不要任意估计。 （5）冠幅、冠径和丛径的测定 冠幅指树冠的幅度，专用于乔木调查时树木的测量。用皮尺通过树干在树下量树冠投影的长度，然后再量树下与长度垂直投影的宽度。例如长度为4m，宽度为2m，则记录下此株树的冠幅为4m×2m。然而在地植物学调查中多用目测估计，估测时必须在树冠下来回走动，用手臂或脚步帮忙测量。 特别是那些树冠垂直的树，更要小心估测。冠径和丛径均用于灌木层和草本层的调查，因为调查样方面积不大，所以进行起来不会太困难。测量冠径和丛径的目的在于了解群落中各种灌木和草本植物的固化面积。冠径指植冠的直径，用于不成丛单株散生的植物种类，测量时以植物种为单位，选择一个平均大小（即中等大小）的植冠直径，记一个数字即可，然后再选一株植冠最大的植株测量直径记下数字。丛径指植物成丛生长的植冠直径，在矮小灌木和草本植物中各种丛生的情况较常见，故可以丛为单位，测量共同种各丛的一般丛径和最大丛径。 （6）盖度（总盖度、层盖度、种盖度）的测量 群落总盖度是指一定样地面积内原有生活着的植物覆盖面的百分率。这包括乔木层、灌木层、草本层、苔藓层的各层植物。所以相互层之重叠的现象是普遍的，总盖度不管重叠部分。如果全部覆盖地面，其总盖度为100％，如果林内有一个小林窗，地表正好都为裸地，太阳光直射时，光斑约占盖度的10％，其他地面或为树冠覆盖，或为草本覆盖，故此样地的总盖度为90％。总盖度的估测对于一些比较稀疏的植被来说，是具有较大意义的。草地植被的总盖度可以采用缩放尺实绘于方格纸上，再按方格面积确定盖度的百分数。 层盖度指各分层的盖度，实测时可用方格纸在林地内勾绘，比估计要准确得多。然而有经验的地植物学工作者都善于目测估计各种盖度。种盖度指各层中每个植物种所有个体的盖度，一般也可目测估计。盖度很小的种，可略而不计，或计小于1％。个体盖度即指上述的冠幅、冠径，以个体为单位可以直接测量。由于植物的重叠现象，故个体盖度之和不小于种盖度，种盖度之和不小于层盖度，各层盖度之和不小于总盖度。
5.调查资源植物的蓄积量
蓄积量是一个很重要的数值，因为衡量一种资源植物的利用价值，不仅看它本身有用成分的含量和质地，还要看它的蓄积量有多少。如果一种植物的蓄积量很少，即使有用成分含量再高、质地再好，利用价值也不大。
蓄积量包含数量和重量两个方面。数量蓄积是指单位面积内该资源植物的株数。可以用样地法或样线法进行计算，在样方大小方面，乔木一般为400m2，灌木50m2，草本5m2。样线应不短于50m，沿样线一侧1m范围内进行调查。样方和样线均应设5~10个，取其平均值，最后计算每公顷所含株数。样方和样线的设立，可利用野外初查时所划的样方、样线。
重量蓄积是指单位面积内该资源植物的总湿重和总干重。重量蓄积的调查是在数量蓄积调查基础上进行的。可在样方内或在样线一侧选择一定数目的植株，或挖取其整株植物，或采摘其有用部分，就地进行称重，获得湿重数字，再将称重过的植物带回晒干，再次称重，获得干重数字。调查也应在5~10个样方（或样线）上进行，求取平均值，并计算每公顷所含重量。每个样方（样线）中选取的植株数目，视植株大小而异，乔木和灌木可取5~10株，草本可取10~50株。所选用的植株均应是中等发育水平的。
（三）资料整理和总结
在调查工作中，积累了大量的资料，当调查工作结束时，应该对这些资料进行整理和总结。
1.资料的整理
（1）整理植物标本 在野外调查中，采集了大量标本，应及时将它们制成腊叶标本和浸制标本，并查阅文献，鉴定名称。定名后的标本，应该按资源植物的类别进行分类，妥善存放。 植物标本是资源调查工作全部成果的科学依据。因此，每一份标本都要具备以下三个条件：标本本身应是完整的，包括根、茎、叶、花、（果）；野外记录复写单的各项内容应完整无缺；定名正确。 （2）整理样品 每一种样品都要单独存放（放入布袋、纸袋或其他容器内），样品要拴好号牌，容器外面贴好登记卡。需要请外单位代为测定的样品应及时送出，不要拖延，以免时间过长后样品变质。 （3）整理各项原始资料 所有野外观察记录、野外简易测定结果、室内测定数据、各种测定方法、访问记录等，都是调查工作的原始资料。依据这些原始资料，才能发现和确定新的资源植物和提出如何对植物资源利用的意见。所以要珍视各项原始资料。
2.资料的总结
1）提出本矿山地区各类植物资源名录。对名录中的每一种资源植物，应说明它的分布、生境、利用部分、野外测定结果、利用价值等项，如果做了室内测定和蓄积量，应将这两方面的数值写入名录。 2）提出本矿山地区的耐性植物、本土优势植物和超富集植物。 3）提出本矿山地区生态修复植物资源综合利用方案。
矿山湿地生态修复中，在湿地生境中生存的脊椎动物和在某一湿地内占优势或数量很大的某些无脊椎动物，包括鸟类、两栖类、爬行类、兽类、鱼类以及贝类、虾类，也是生态系统的重要组成部分。
动物调查时间应选择在动物活动较为频繁、易于观察的时间段内，野外调查方法分为常规调查和专项调查。常规调查是指适合于大部分调查种类的直接计数法、样方调查法、样带调查法和样线调查法，对那些分布区狭窄而集中、习性特殊、数量稀少，难于用常规调查方法调查的种类，应进行专项调查。
（一）鸟类调查
鸟类数量调查采用直接计数法、样方法或样点法，在同一个地区中同步调查。
1.直接计数法
调查时以步行为主，在比较开阔、生境均匀的大范围区域可借助汽车、船只进行调查，有条件的地方还可开展航调。直接计数法是通过直接计数而得到调查区域中水鸟绝对数量的调查方法。适用于越冬水鸟及调查区域较小、便于计数的繁殖群体的数量统计。
记录对象：以记录动物实体为主，在繁殖季节还可记录鸟巢数，再转换成种群数量（繁殖期被鸟类利用的每一鸟巢应视为一对鸟；鸟类孵化期观察的一只成体鸟应视为一对鸟）。
计数可借助于单筒或双筒望远镜进行。如果群体数量极大，或群体处于飞行、取食、行走等运动状态时，可以5、10、20、50、100等为计数单元来估计群体的数量。春、秋季候鸟迁徙季节的调查以种类调查为主，同时还应兼顾迁徙种群数量的变化。
2.样方法
通过随机取样来估计水鸟种群的数量。在群体繁殖密度很高的或难于进行直接计数的地区可采用此方法。样方大小一般不小于50m×50m；同一调查区域的样方数量应不低于8个，调查强度不低于1％。计数方法同直接计数法。
3.样点法
在调查区选择一个或多个样点进行调查，样点数量以能查清调查范围内所有种群数量酌情确定。
调查用时：每一样点应满足查清物种种类、种群数量及鹤鹳类种群结构的时间需要。最好选择在清晨或黄昏水鸟活动较为频繁的时间进行；
调查范围：以望远镜可辨明种类为样点半径。
观测工具：20~60倍单筒望远镜；
数量统计：采用直数法进行数量统计；对于种群数量较大的雁鸭类、鸥类、鴴鹬类等，可以采用网格计数法；只对在地面栖落及稳定在样点观测范围内飞翔的个体进行统计；空中飞行途经个体，由样点观察范围内起飞至观察范围以外个体不进行统计，但需要填写在备注栏内。
野外记录：记录观测范围内所见到的物种种类数量等调查内容，填写《野外调查记录表》。
（二）两栖、爬行动物调查
两栖、爬行动物以种类调查为主，可采用野外踏查、走访和利用近期的野生动物调查资料相结合的方法，记录到种或亚种。依据看到的动物实体或痕迹进行估测，在调查现场换算成个体数量。
国家i、ii级重点保护物种应查清物种分布和种群数量。
野外调查可采用样方法。即通过计数在设定的样方中所见到的动物实体，然后通过数量级分析来推算动物种群数量状况。样方应尽可能设置为方形、圆形或矩形等规则几何图形，样方面积不小于100m×100m。
在进行鸟类样点调查的同时，访问当地县（市、区）、乡（镇）村林业主管部门、村民等，了解有关两栖、爬行类的发现时间、地点、发现地自然环境，对两爬类数量消长的认识等。填写《两栖、爬行类调查记录表》。
（三）兽类调查
兽类以种类调查为主，可采用野外踏查、走访和利用近期的野生动物调查资料相结合的方法，记录到种或亚种。依据看到的动物实体或痕迹进行估测，在调查现场换算成个体数量。
国家i、ii级重点保护物种应查清物种分布和种群数量。
湿地兽类野外调查宜采用样带调查法和样方调查法，样带（方）布设依据典型布样，样带（方）情况能够反映该区域兽类分布基本情况，然后通过数量级分析来推算种群数量状况。样带长度不少于2000m，单侧宽度不低于100m；样方大小一般不小于50m×50m。
在进行兽类样点调查同时，访问当地县（市、区）、乡（镇）村林业主管部门、村民等，了解有关兽类的发现时间、地点、发现地自然环境，对兽类数量消长的认识等。填写《兽类调查记录表》。
（四）鱼类以及贝类、虾类等调查
鱼类以及贝类、虾类等调查以收集现有资料为主，主要查清湿地中现存的经济鱼、珍稀濒危鱼、贝类、虾类等的种类及最近三年来的捕获量。
（五）土壤动物调查
土壤动物一般指全部或某一生命阶段生活于土壤中的动物，土壤动物的调查一般是通过沿样线采集一定数量的土壤样品进行的。土壤动物中的变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫、千足虫、蜈蚣、轮虫、蚯蚓、蝇蛆、白蚁、老鼠等，不但数量巨大，而且对土壤生态系统的形成和稳定起着重要的作用。
1.调查步骤
1）土壤采集。在样方内确定的样线上，均匀地取10个点采集土样。大约每隔100m取一个点。为了避免不同取样时间之间的相互干扰，第一次（第1年）取样可以从样线一端的0m开始。 2）采用手检法、漏斗法、室内培养法观察分析土壤动物的类型和组成，记录结果。 3）对各个取样点的土壤动物进行汇总，汇入主要土壤动物的完整名录。
2.调查方法
调查方法主要有手检法、漏斗法、室内培养法等。
1）手检法。可分为适于肉眼可见的大型土壤动物（如蚯蚓、蜈蚣、马陆、鼠妇、昆虫幼虫、蜘蛛等）的采样框法，以及借助于双筒解剖镜检测小型土壤动物（如原尾虫、弹尾虫、螨、线蚓等）的镜检法。 2）漏斗法。可分为干漏斗法和湿漏斗法。干漏斗法又称Tugllen法，主要适于以土壤微小节肢动物为主的大部分中型土壤动物，如蜱螨、跳虫、原尾虫、蚂蚁、拟蝎类、双尾类、小型蜘蛛、甲虫等。湿漏斗法又称Baermann法，适于中型土壤水生动物或土壤湿生动物，如线虫、姬丝蚓、涡虫、桡足类、熊虫等。 3）室内观察培养法。适于土壤原生动物，包括鞭毛亚纲、肉足亚纲和纤毛亚纲。
3.室内的分析及数量统计
1）物种鉴别：对于土壤动物的分类与鉴别方法，可参考《中国亚热带土壤动物学》（尹文英等，1992）、《中国土壤动物检索图鉴》（尹文英等，1998）、《土壤动物学》（青木淳一，1973）等。对于难以确定的种，最好请有关动物学专家进行鉴定。 2）数量统计：大型土壤动物的统计可在手检时，直接计算个体；中型土壤动物的分类统计，可借鉴水生浮游生物数框方法，每次滴入一定体积的分离液2mL，进行计数，再按倍数折算成单位土壤中的动物数量。 3）结果描述：结果为包含所有检测到的土壤动物中文名和拉丁名的名录以及数量。
微生物一般指个体难以用肉眼观察的一切微小生物，包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。和矿山生态修复相关的主要是指矿山土壤微生物，作物生长最好的土壤里，有大量放线菌，氮素分解菌，光合成菌，这些菌越多且其他杂菌的数量越少越好。微生物中，表层土壤微生物（细菌）数量和种类多，虽然个体小、但生物活性强，积极参与土壤物质转化，在土壤形成、肥力演变，植物养分有效化和土壤结构的形成与改良，有毒物质降解及净化等方面起着重要作用。
土壤微生物调查主要是通过室内试验的方法，步骤主要包括样本采集及处理、培养基的配制、浓度梯度菌液的制备、接种、优势菌的判定及分离纯化、菌种的分类鉴定等。土壤微生物调查的主要目的是了解微生物类群的分布，反映土壤环境，寻找对土壤调控能力强的根际微生物，从而为矿山生态修复提供新的途径。
（一）样本采集
选取有代表性的2~3个采集地点，采集不同位置土样各3份。样品采集可采用正方形5点取样法，垂直取1~15cm深度的土壤，每点取样量大体一致，装入灭菌的三角瓶中封好并将土样混合均匀，每个样品上标明采集地及植被分布情况，带回实验室。将采集的土样在24h内进行系列梯度稀释。将同一地点的3个土样各称取10g后混合均匀。称取混合后的土样10g，分别加入装有90mL无菌水的锥形瓶（内有小玻璃珠），用手振摇20min后，4℃条件下保存备用。
（二）配制培养基
根据不同微生物适宜生存条件，分别选取适合不同菌种生长的培养基（表3-8），配置方法参照《微生物学实验》（沈萍等，2007）。
表3-8 培养基种类及培养菌种类型
（三）制备浓度梯度菌液
用无菌移液管吸取菌悬液1mL加入盛有9mL无菌水的试管中，配制成10-2浓度的菌液。依照以上操作配制10-3、10-4浓度的菌液，便于试验中选择适宜的菌种浓度。
（四）接种
将稀释为10-3、10-4浓度的每个菌样分别取0.1mL注入以上4种培养基中，用涂布棒涂布使样品溶液在培养基中均匀分布，每次处理设3个重复。做好标记，培养皿上标明培养基类型、样品标号及稀释梯度，放人温度适宜的恒温培养箱中培养。
（五）优势菌的判定及分离纯化
采用平板菌落计数法统计、记录不同培养基中各自的菌落总数，根据稀释倍数和取样接种量换算出样品中的含菌数，判定相对优势菌。采用无菌操作法用接种环从平板培养基上不同形态菌落中挑取1环菌种，在新培养基中进行划线分离，并标记优势菌种。放入温度恒温培养箱中培养24h后观察。重复以上操作至现单一菌种为止。将纯化后的菌种标记好并接种在相应培养基中培养48h，4℃冰箱保存备用。
（六）菌种的分类鉴定
形态特征观察。对微生物的形态学特征观察，包括群体特征、个体特征。群体特征主要包括菌落的形状、大小、颜色、黏稠度、透明度、边缘情况及隆起情况、光泽、质地等群体特征；个体形态特征主要包括个体形态、大小及排列情况，有无运动、鞭毛着生位置和数目，芽孢、荚膜的有无。
生理生化反应鉴定。对纯化的菌种进行糖发酵试验、淀粉水解试验、甲基红试验（M.Ｒ.）、伏普试验（Ｖ.Ｐ.）、柠檬酸盐利用试验、吲哚试验、硫化氢试验、过氧化氢酶试验，对优势菌进行测试，记录测得的各项生理指标。利用《伯杰细菌鉴定手册》，对菌株进行种属鉴定。
新手指南
我是买家
我是卖家
