浅析废弃采石场生态恢复

随着经济建设的飞速发展,各类基础建设也随之逐步完善,公路建设、建筑业、堤岸护坡等的大跨度发展,带来了巨大的石料需求,采石业在技术相对薄弱的情况下也蓬勃发展起来。一味的追求其经济效益,却将保护生态环境抛在了脑后,依照国家提出的走可持续发展道路,环境也要始终走可持续发展。本文就对废弃采石场生态恢复通过理论以及实例案例做浅析。     

废弃采石场植被自然恢复初期物种多样性的研究

为了了解与掌握废弃采石场植被自然恢复的规律,笔者于2007年4月和8月2次对衡阳市肖家山废弃采石场及其周边荒山植物群落自然恢复的结构特征进行了调查研究.结果表明:(1)植被类型以灌草丛与草丛为主,灌木种类较为单一,共4科5属5种,草本群落物种组成较丰富,共计26科49属67种,各立地类型草本群落优势种差异不大;(2)该区域物种多样性总体较低,物种丰富度与多样性指数的大小顺序为:撂荒地＞泥石堆＞排土堆＞山顶裸岩＞乱石堆＞道路边坡＞采石作业区,而均匀度则刚好相反;(3)群落的共有种趋势与立地类型的土壤厚度呈正相关,土壤是植被恢复的主要限制因子.     

遥感与地面调查的废弃采石场生态恢复监测评估

采用了空间遥感技术与地面植被、土壤调查分析等手段综合监测评估废弃采石场自然恢复状态,可为进一步实施生态恢复治理提供可靠的数据支持。结果表明:废弃采石场土壤采样点恢复指数(Ir)与土壤样方pH、有机质有较好的相关性;废弃采石场恢复综合指数(Irq)与遥感模型反演结果具有较强的相关性;植被—土壤调查分析与空间遥感监测技术能够相互验证对采石场恢复状态的评估。同时提出利用遥感波段比值快速监测评估废弃采石场生态恢复的可行性建议。     

湖南肖家山废弃采石场植被自然恢复初期物种多样性的研究

对衡阳市肖家山废弃采石场及其周边荒山植物群落自然恢复的结构特征进行了调查研究。结果表明,该区域植被类型以灌草丛与草丛为主,物种多样性总体较低,群落的共有种趋势与立地类型的土壤厚度呈正相关,土壤是植被恢复的主要限制因子。     

废弃采石场植物群落结构特征的研究

为了解与掌握废弃采石场植被自然恢复的规律．于2007年4月和8月2次对衡阳市肖家山废弃采石场及其周边荒山植物群落自然恢复的结构特征进行了调查研究。结果表明,植物群落生活型结构反映了该区域的生态环境相当干旱;群落的共有种趋势与立地类型的土壤厚度呈正相关,土壤是植被恢复的主要限制因子。     

废弃采石场生态修复植物的抗旱性评价

采取温室盆栽的方式,研究了干旱胁迫对7种观赏植物生长及生理特性的影响,并采用隶属函数法对它们的抗旱性进行了综合评价。结果表明:随着干旱时间的延长,土壤含水量、植物叶片含水量和株高明显降低,叶片抗氧化酶活性和脯氨酸含量呈增加趋势;叶片含水量、相对株高降低率、水分亏缺率、临时萎蔫系数、永久萎蔫系数、CAT活性相对变化率可以作为7种观赏植物抗旱性评价的主要指标;锦带花[Weigela florida(Bunge) A. DC.]、牡荆(Vitex negundo L.)和绣线菊(Spiraea salicifolia L.)的抗旱能力高于其他植物的,金丝桃(Hypericum monogynum L.)和金钟花(Forsythia viridissima Lindl.)的抗旱性居后2位,多花木兰(Indigofera amblyantha)和小叶女贞(Ligustrum quihoui Carr.)的抗旱能力为中等。     

废弃采石场生态修复植物的抗旱性评价

采取温室盆栽的方式,研究了干旱胁迫对7种观赏植物生长及生理特性的影响,并采用隶属函数法对它们的抗旱性进行了综合评价。结果表明:随着干旱时间的延长,土壤含水量、植物叶片含水量和株高明显降低,叶片抗氧化酶活性和脯氨酸含量呈增加趋势;叶片含水量、相对株高降低率、水分亏缺率、临时萎蔫系数、永久萎蔫系数、CAT活性相对变化率可以作为7种观赏植物抗旱性评价的主要指标;锦带花[Weigela florida(Bunge) A. DC.]、牡荆(Vitex negundo L.)和绣线菊(Spiraea salicifolia L.)的抗旱能力高于其他植物的,金丝桃(Hypericum monogynum L.)和金钟花(Forsythia viridissima Lindl.)的抗旱性居后2位,多花木兰(Indigofera amblyantha)和小叶女贞(Ligustrum quihoui Carr.)的抗旱能力为中等。     

废弃采石场立地类型及植物群落间的相似性分析

借助模糊数学,运用模糊聚类分析方法对肖家山废弃采石场进行调查研究,结果表明,肖家山废弃采石场的7个立地类型可聚为4类,人工加速采石场植被恢复时可考虑按照此聚类结果对各个类型分别设计工程改造措施和植物配置模式。     

长葛市陉山农业园融合废弃采石场的规划探讨

分析长葛市陉山农业园用地范围内的地形、地貌、用地现状,进行农田整理,复耕部分土地,在园区内种植经济与观赏植物,建设智能温室和塑料大棚,以及开设农家乐餐饮等。通过对陉山采石废弃地进行生态修复,保留部分工业遗迹改造,使景观规划资源绿化再现;将农业园规划与废弃采石场生态修复相融合,旨在建成长葛市最具特色的生态农业观光旅游园区。     

宜昌市夷陵区分乡镇废弃采石场植被恢复探讨

宜昌市夷陵区位于三峡坝(库)区,经济社会条件优越,经济建设发展迅速,房地产、城市基础设施建设等需要大量的建材石料,而由于长期采石使大量的废弃采石场生态环境不断恶化,水土流失日趋严重。本文以分乡镇为例,在分析采石场现状及其特征的基础上,介绍几种植被恢复治理模式和技术措施,以期为相关工作者提供参考。     

不同植被恢复模式对矿区废弃地土壤养分的影响

以黑龙江省鸡西市采石场废弃地为研究对象,按照不同植被恢复模式进行土壤取样,测定养分含量。结果表明:植被的恢复能增加采石场废弃地的养分含量,各栽植类型中除土壤下层速效磷含量与对照地的比值小于1,下层有机质含量与对照地的比值大于10外,其他养分指标含量与对照地的比值在1.05～3.17。同种植被不同整地方式的土壤养分含量差异显著。客土保苗剂方式是对采石场废弃地进行植被恢复的最优整地方式。在植被恢复时间为5年后,客土和原土方式试验地的土壤养分含量在同一水平。     

四倍体刺槐的生物量及营养动态分析

为了更好地了解四倍体刺槐(tetraploid Robinia pseudoacacia)生长季节的生物量和营养质量分数动态变化,为确定其饲料林的最佳刈割时期提供理论依据,在测定1～2年生林分生长时期叶片营养的基础上,测定了3年生林分的株高、基径和叶质量、茎质量动态,并分析了此林分的叶片、茎杆和整株的营养动态。结果表明:叶片和茎杆生物量的变化与株高和基径生长动态相似,均在6月25日前增加迅速,然后进入缓慢生长期,最后从8月10日再次快速生长;不同年份的叶片营养质量分数具有相似的变化趋势;在整个生长过程中,叶片的粗蛋白质量分数最高,茎杆最低,且粗蛋白质量分数从6—7月份下降迅速,随后逐渐下降;叶片、茎杆和整株的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维质量分数在生长季节逐渐增加,而且均在叶片中质量分数最低、茎杆中最高。综合考虑叶片及当年生茎杆生物量和粗蛋白质的相互变化,确定四倍体刺槐第1次最佳刈割时期为6月下旬。     

土壤逐渐干旱过程中刺槐新品种苗木抗氧化系统的动态变化

为探讨在土壤逐渐干旱胁迫过程中,饲料型和速生型2个刺槐Robinia pseudoacacia新品种及普通二倍体刺槐苗木的生理生化特性与抗旱性的关系,选取与植物体内氧代谢相关的丙二醛(MDA)的积累及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性3项指标,研究了其动态变化规律.结果表明,土壤干旱胁迫下,MDA质量摩尔浓度都比对照有所增加,SOD和CAT活性先下降后上升,且2个刺槐新品种的抗氧化酶活性在严重胁迫时超过了对照水平.在推广试验中表现出适应性强的四倍体刺槐,在胁迫过程中保持相对较低的MDA质量摩尔浓度和相对较高的酶活性,这与其抗旱性强弱相关.抗氧化系统的各项指标可以快速简便地评价刺槐的抗旱性强弱.表3参8     

废弃采石场生态修复背景下的休闲农业园规划探讨

在分析废弃采石场景观生态问题的基础上,提出废弃采石场背景下休闲农业园区建设规划的基本原则,并借助实践案例,对园区产业结构与功能设置、采石场生态修复与重建利用、园区项目规划特色等进行了探讨和分析。     

低温预处理对刺槐种子抗盐萌发的影响

先将刺槐种子在始温80℃下浸泡24 h,取吸胀的种子用低温3～5℃处理5、10、15 d,置于不同盐分梯度下做发芽试验,观察种子的萌发能力.研究结果表明:在低于0.5%盐浓度下,低温处理5 d能显著提高种子的发芽率和发芽势,发芽指数与活力指数明显高于对照;低温处理10 d次之;低温处理15 d对种子有伤害作用.低温处理组可溶性蛋白含量、超氧物岐化酶（SOD）的活性普遍提高;0.2%盐浓度下处理组过氧化物酶（POD）高于对照组,0.2%以上处理组显著低于对照;各种盐浓度下低温处理组过氧化氢酶（CAT）的活性均显著高于对照.该研究结果表明种子萌发前经5 d低温（3～5℃）预处理能有效提高盐胁迫下刺槐种子的萌发能力.      

NaCl盐胁迫对两种刺槐叶肉细胞超微结构的影响

以四倍体刺槐为主要研究材料、二倍体刺槐为对照材料,观察二者在NaCl胁迫下叶肉细胞的超微结构变化特点。结果表明:1)在盐胁迫处理前,二者的叶绿体均表现为结构完整。处理10d时,二倍体刺槐的叶绿体出现变形、膜模糊、基粒片层松散;处理20d时,叶绿体进一步肿胀、变形,膜系统全部解体。对四倍体刺槐进行同时期的观察发现:处理10和20d时,其叶绿体形态与二倍体刺槐的相比差异不大。2)盐胁迫处理前,二者叶片的线粒体形态饱满,结构完整。处理10d,二倍体刺槐的线粒体膜模糊,失去完整性,内部出现部分空洞,嵴结构模糊;盐胁迫20d时,二倍体刺槐的线粒体膜结构几乎全部失去完整性,与周围介质相融,无结构清晰的嵴,线粒体内部绝大部分出现空洞。而四倍体刺槐叶肉的线粒体在盐胁迫过程中与处理前相比变化不大。3)处理前,二者的叶肉细胞均表现为排列疏松,结构完整,叶绿体分布于细胞边缘。处理10d时,二倍体刺槐的部分叶绿体位于细胞中央;盐胁迫20d时,绝大部分叶绿体进入细胞内部,游离细胞壁,呈随机分布,且细胞膜部分破损,变得模糊。而四倍体刺槐叶肉细胞的超微结构在盐胁迫过程中变化不大。以上结果可以看出,四倍体刺槐具有与耐盐性相适应的解剖结构特点。     

土壤干旱胁迫下刺槐无性系生长和渗透调节能力

研究了4个刺槐Robina pseudoacacia无性系在土壤干旱胁迫条件下的生长和渗透调节能力的变化.结果表明:持续干旱胁迫明显抑制了刺槐无性系的生长,可溶性糖和脯氨酸质量分数增加,叶片水势降低,同时细胞膜透性和丙二醛质量摩尔浓度增加.对4个刺槐无性系渗透调节能力进行比较,发现无性系间存在差异,L1和L78渗透调节能力较强,W1和L59较差,渗透调节能力的高低与刺槐无性系生长、细胞膜损伤没有必然的关系.图5表3参20     

不同林龄刺槐林对冀东铁尾矿客土土壤养分含量的影响

本研究选择唐山迁安马兰庄铁尾矿人工造林的3年生、5年生和12年生的刺槐林为研究对象,以未造林空地为对照,通过测定不同林龄林下土壤pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷、全钾、全氮含量,对比分析不同林龄刺槐对尾矿养分含量的影响,评价刺槐林对尾矿养分的改善效果。结果表明:(1)3个林龄地土壤pH差异不显著,均呈现弱酸性,土层越深,酸性越强。(2)不同林龄土壤有机质含量为:12年5年3年对照。(3)土壤全氮含量与有机质含量变化趋势相同,全磷、全钾含量变化为:3年5年12年对照;碱解氮含量变化与全氮含量变化相反,3年5年12年,且与对照相近或小于对照;而速效磷含量是对照空地最大,不同林龄未表现出明显的规律性;速效钾含量与全钾含量变化相同,对照3年5年12年。(4)不同林龄地养分含量普遍具有表聚性,随着土壤深度的增加呈现减少趋势。相关性分析结果表明,土壤深度对pH值、碱解氮和速效钾、有机质含量影响极显著或显著,而林龄仅对土壤全磷和速效磷含量有较显著影响(P0.01),对其他养分含量影响不显著。相比林龄,土壤深度对土壤酸碱性和养分含量的影响作用更大。     

刺槐无性系叶片营养价值变异分析

为了比较刺槐无性系间的营养差异,分析19个3年生刺槐无性系（6个来自于国内,3个来源于匈牙利,10个来源于韩国）的叶片粗蛋白质、纤维、钙、磷、单宁和18种氨基酸含量,利用必需氨基酸分（AAS）、必需氨基酸指数（EAAI）和模糊最优局势决策法对其营养价值进行了综合评价。结果表明:各刺槐无性系叶片的粗蛋白质、中性洗涤纤维、钙和磷含量均差异不显著,仅无性系K4、K5、A、B和G的酸性洗涤纤维含量显著低于普通刺槐2N（P0.05）,无性系G的单宁含量（6.9 g/kg）显著低于2N（28.9 g/kg）（P0.05）;各无性系的18种氨基酸总量为159.8~240.0 g/kg,且其组成平衡;必需氨基酸分为84.1~118.8,明显高于苜蓿草粉（64.3）;必需氨基酸指数表明其可作为牛、鸡、猪、草鱼、羊和兔的优良饲料;综合营养价值除2N、H1、K3和K4与苜蓿草粉相似外,其他无性系均高于苜蓿草粉。      

黄土区刺槐和油松人工林土壤微生物PLFA分析

目的研究黄土丘陵沟壑区不同人工林恢复对土壤微生物群落结构多样性产生的影响,为该区植被恢复评价提供数据参考。方法以山西吉县典型刺槐和油松人工林以及自然恢复的荒草地为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法（MIDI系统）,分别对土壤表层0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层的PLFA种类进行分析,比较不同人工林植被恢复后土壤微生物PLFA数量以及微生物群落结构的差异,并探讨土壤化学性质对土壤微生物群落结构的影响。结果土壤微生物PLFA总量,细菌、放线菌、革兰氏阳性菌和丛枝菌根真菌PLFA含量及多样性指标（Shannon-Wiener、 Simpson及Pielou指数）均呈现出刺槐林最高、油松林次之,且均显著高于荒草地的趋势（P < 0.05）。2种人工林土壤中表征环境胁迫的直链饱和脂肪酸/单不饱和脂肪酸（SAT/MONO）值显著低于荒草地（P < 0.05）。主成分分析结果显示,不同植被类型及土层深度的土壤微生物群落结构存在差异,且3种植被表层土壤微生物群落结构之间的差异达到了显著水平（P < 0.05）。冗余分析和Pearson相关分析结果显示,土壤微生物群落结构变化的主要影响因素是土壤全氮含量和pH值。结论刺槐和油松人工林的恢复对土壤微生物群落结构多样性有显著影响,对土壤生态系统的修复具有积极意义。与油松相比,刺槐更有利于土壤微生物状况的改善。