金安桥水电站弃渣场植被恢复的限制因子研究

来源 :西南林业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wokaoyan123
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水电资源的开发和利用,造成了遗留废渣堆积、环境污染等问题,为了研究金沙江干流上游金安桥水电站弃渣场植被恢复的限制因子,为其植被恢复提供理论依据,选取位于金沙江右岸2#渣场和左岸3#渣场的边坡上部、中部、下部、平台等不同部位以及周边原地貌区作为研究对象,在弃渣场植被恢复影响因子选取基础上,对研究区内的植物群落特征以及各影响因子进行分析,运用双重筛选逐步回归分析法分析了植被与土壤的关系,并对植被特征综合值与各土壤因子进行了相关分析,确定了金安桥水电站弃渣场植被恢复的主要限制因素。研究的主要结论如下:(1)2#弃渣场植物群落灌木层和草本层分别为3科3属3种、6科12属12种,原地貌植物灌木层和草本层分别有7科10属10种、7科12属12种;3#弃渣场植物群落中灌木层、草本层分别为8科8属8种,草本6科16属16种,原地貌植物灌木层和草本层分别有8科8属8种、12科15属15种。2#、3#弃渣场内各部位植被覆盖度分别为13.03%-60.00%、2.77%-79.93%,原地貌区植被覆盖度分别为90%、95%。2#、3#弃渣场各部位灌木层的Margalef丰富度指数分别为0-0.1715、0-0.7410、原地貌区分别为1.3674、1.1214;草本层的Margalef丰富度指数分别为0.3930-0.9666、0.4325-1.2570、原地貌区分别为0.7086、1.0340。2#、3#弃渣场各部位灌木层的Shannon-Wiener多样性指数分别为0-0.0217、0-0.8370,原地貌区分别为1.3020、1.5373;草本层Shannon-Wiener多样性指数分别为0.3644-1.1809、0.6916-1.1647,原地貌区分别为0.8186、1.3218。2#、3#弃渣场各部位灌木层的Peilow均匀性系数分别为0-0.0313、0-0.6038,原地貌区分别为0.6261、0.7900;草本层的Peilow均匀性系数分别为0.3289-0.8691、0.3974-0.7406,原地貌区分别为0.5595、0.7392。各样地草本层的植被特征指数均比灌木层高,弃渣场内灌木以戟叶酸模等少数几种为主,草本层植物种类相对较多,植被恢复过程中草本植物更具优势。2#弃渣场各部位的植被特征综合值为0.1754-0.3632,边坡下部最高,边坡上部最低;3#弃渣场各部位的植被特征综合值为0.2341-0.6114,边坡下部最高、中间平台最低;两渣场附近原地貌区的植被特征综合值分别为0.7569、0.9201。原地貌区植被群落特征整体水平明显好于弃渣场各部位,与土壤环境的好坏存在很大关系。(2)2#弃渣场各部位土壤石砾(>2mm颗粒)含量均比原地貌土壤高,其中边坡上部石砾含量最高,比原地貌土壤高出19.93%;3#弃渣场边坡中部石砾含量最高,比原地貌区土壤高出16.64%,边坡下部石砾含量比原地貌低。2#、3#弃渣场各部位土壤的容重都较大,分别位于1.62-1.79g/cm3和1.41-1.61g/cm3之间,原地貌土壤容重分别为1.36g/cm3、1.43g/cm3。总孔隙度分别位于34.93%-40.36%、40.93%-47.55%之间,原地貌土壤总孔隙度分别为48.95%、46.83%。2#、3#弃渣场各部位土壤含水率很低,分别为0.92%-1.61%、1.26%-3.23%,原地貌土壤含水率分别为3.69%、2.74%。相对于原地貌土壤,弃渣场土壤石砾含量高、容重大、孔隙度不合理、含水率低,会影响弃渣场植被的恢复。2#、3#弃渣场有机质含量分别为其原地貌土壤的10.61%-17.25%和10.23%-32.83%,2#弃渣场土壤全氮、水解氮含量为其原地貌土壤的12.44%-21.05%、11.12%-18.65%,3#弃渣场土壤全氮、水解氮含量为其原地貌土壤的5.88%-16.73%、8.29%-21.54%,弃渣场土壤有机质、全氮、水解氮含量低,不能充分满足植被生长的需要,从而影响植被的生长。2#弃渣场各部位土壤全钾、速效钾含量分别为原地貌土壤的58.46%-84.26%、36.20%-59.10%,3#弃渣场土壤全钾、速效钾含量分别为原地貌土壤的119.56%-186.30%、97.82%-114.97%,土壤钾素含量对2#弃渣场的植被生长具有一定影响,对3#弃渣场没有影响。弃渣场土壤pH值位于7.93-8.62之间,显碱性。弃渣场各部位磷素含量均比原地貌土壤高,磷素含量不是弃渣场植被恢复的限制因素。(3)2#、3#弃渣场植被灌木层的Margalef丰富度与Shannon-Wiener多样性指数主要受容重、砾石含量、全氮、水解氮、全钾、pH等指标的影响,草本层Margalef丰富度和Shannon-Wiener多样性指数主要受含水率、容重、砾石含量、有机质、速效钾、全钾等指标的影响,植被覆盖度与灌木层Peilow均匀性系数主要受土壤含水率、容重、孔隙度、有机质、全氮、全钾等指标的影响,草本层Peilow均匀性系数主要受土壤含水率、容重、有机质、全氮、速效钾、pH等指标的影响。水解氮、全氮、孔隙度、容重、有机质与植被特征综合指数的相关系数依次为0.8358、0.7936、0.7900、-0.7884、0.7526,在0.01水平上,水解氮、全氮、孔隙度在与植被特征综合值显著相关,容重与植被特征综合值显著负相关,在0.05水平上,有机质与植被特征综合值显著相关。水解氮、全氮、孔隙度、容重、有机质这五个因子与弃渣场内植被的生长具有很大关系。结合弃渣场与原地貌土壤水解氮、全氮、孔隙度、容重、有机质的数值分析及各植被特征指数与土壤因子的关系,确定土壤水解氮、全氮、孔隙度、容重、有机质为金安桥水电站弃渣场植被恢复的主要限制因子。
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