论文部分内容阅读
矿业为世界文明作出了巨大贡献的同时,也给生态环境和矿区人民的安全和健康带来的负面影响。磷矿的大量开采导致磷矿废弃矿渣,表层残渣的堆积,引起生态系统的变化,并形成限制植物生长和发育的环境因子,使得植物群落与生物多样性锐减。受降雨和土壤植被类型及地貌环境的影响,集中在土壤表层0-5cm这一范围内的磷流失严重,形成滑坡,泥石流或污染水体。本文通过野外调查资料分析其植被、土壤化学成分和土壤酶的特征与变化规律,研究磷矿废弃地植被恢复和土壤肥力的修复状况、先锋物种磷胁迫的控制实验,测定了磷矿地先锋物种木蓝和胡枝子及铺地榕对磷胁迫的生理生态响应及其对磷的吸收利用特性,以便为磷矿废弃地植被恢复和重建提供科学依据。结果如下: 1、磷矿废弃地与周围林地比较,植被种类和多样性指数、植被结构类型简单,土壤化学成分单一、保水能力差、有机质含量低、含磷量高,受雨水冲刷对河流及周围环境造成不良影响。但随磷矿废弃地自然恢复,磷矿废弃地植被群落结构有所改善,物种生物多样性有所提高,群落均匀度和盖度增大,土壤酸性磷酸酶、脲酶含量有所增加,而过氧化氢酶含量却逐渐减小。其中8年地的过氧化氢酶含量为0.311mL·g-1,而25年地已减小到0.281 mL·g-1。 2、木蓝的净光合速率随着磷质量浓度的增大逐渐增大,且各处理间有极显著差异,蒸腾速率也随着磷质量浓度的增大而增大,但各处理间无显著差异;胡枝子的净光合速率和蒸腾速率随着磷质量浓度的增加而逐渐减小,其中净光合速率的变化在各处理间差异极显著,而胞间 CO2摩尔分数随着磷质量浓度的增加而显著增加。磷质量浓度的变化对两种植物叶片叶绿素质量分数无显著性影响,但是可引起植物体内可溶性糖质量分数在一定范围内产生变化;木蓝对土壤磷的消减程度和植物体内组织磷的质量分数都高于胡枝子,表明木蓝对土壤的吸收和利用能力高于胡枝子。土壤磷质量分数的增加还会引起植物体内组织磷分配与利用的变化。总体而言,木蓝对高土壤磷的适应与吸收利用能力高于胡枝子,更适宜作为先锋物种来进行磷矿废弃地的生态恢复。 3、在磷处理质量浓度为0~360 mg·L-1范围内,铺地榕的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量、可溶性糖和根系生长的相关参数随着磷处理质量浓度的增加而增加,其后则显示出逐渐减少的趋势。该物种各器官对磷的吸收能力依次为根>茎>叶,实验中植物体的磷含量最高达到植物干物重的1.13%左右。总之,铺地榕对土壤磷营养的适应范围较广,吸收固定能力强,是一种潜在的可用于磷矿废弃地治理的先锋物种。