离子型稀土矿堆浸场地不同恢复年限植被多样性

生物群落多样性是判断生态系统稳定的重要指标,为了解人工建植对稀土矿废弃地生态系统的影响,以福建省长汀县离子型稀土矿堆浸废弃地为研究对象,利用植被恢复固定监测点,选取植被恢复5、8、11 a废弃地为样点,调查不同恢复年限样地物种种类和数量,分析稀土矿废弃地物种多样性随恢复时间的变化规律。结果表明:随植被恢复年限的增加,前期人工种植的植物逐渐被本土野生植物取代,增加物种以禾本科和菊科植物为主。乔木层、草本层植物种类和数量随恢复年限的增加而增加;随着植被恢复年限的增加,稀土矿废弃地乔木层物种丰富度(Gleason指数、Margalef指数)、Shannon指数逐渐增加,而乔木层、草本层Pielou均匀度指数则呈先增加后下降趋势;植被恢复8与11 a植被相似度最高,其次是植被恢复5与8 a,其中植被恢复11 a与对照样地植被相似度最低;Margalef指数、Simpson指数与Shannon指数呈显著相关。因此,随着植被恢复年限的增加,稀土矿生态退化区植被恢复前期人工干涉效应在逐渐降低,后期演变为自然演替,物种群落结构和种类发生变化,但与当地本土植物群落仍存在一定差异,表明生态退化区植被演替仍处于动态变化阶段。     

不同植被配置模式对福建紫金山金铜矿废弃地土壤质量的恢复效果

为了了解植物治理措施对福建紫金山金铜矿矿山废弃地土壤质量的恢复效果,设置不同植被治理模式:马尾松+胡枝子(模式A)、马尾松+胡枝子+香根草+本地河滩草(模式B)、马尾松+本地河滩草(模式C)、枫香+本地河滩草(模式D)、桉树+本地河滩草(模式E)和马尾松+桉树+本地河滩草(模式F),同时设置矿区周边未经开采的对照样地,通过对不同配置模式下土壤理化性质的分析测定,比较其对矿山废弃地土壤质量恢复效果的差异.结果表明:恢复5a后,不同植被配置模式土壤理化性质均有较大改善,除模式B和模式C外,其他模式土壤含水率均超过了对照,模式A、模式D、模式E和模式F分别达到对照的1.99、1.78、1.34倍和1.66倍;模式B、模式C和模式F可较快改善土壤团聚体结构,提高土壤抗蚀性;模式D可较快提高土壤各养分含量,有利于土壤营养状况的改善,恢复5a后全N、水解N、全P和速效K分别为对照的54.98％、78.17％、63.18％和85.19％;模式F对土壤重金属Pb、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn和Cu均有较好的修复效果;在植被配置模式中加入本地河滩草,可较大提高废弃地土壤的抗蚀能力.结合聚类分析结果可以得出,马尾松+胡枝子+香根草+本地河滩草(模式B)、枫香+本地河滩草(模式D)和马尾松+桉树+本地河滩草(模式F)3种模式较适合应用于紫金山矿山废弃地的植被恢复.     

不同温度条件下土壤颗粒组成对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长的影响

为探讨水土流失区表层土壤砂砾化环境对植物种子萌发及幼苗生长的影响,选取我国南方水土保持良种宽叶雀稗为试验材料,设置4个温度梯度(15、20、25、30 ℃),按不同径级的土壤颗粒组成配制5种不同程度砂砾化的土壤作为种子发芽基质,研究温度和土壤颗粒组成对宽叶雀稗种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:温度和土壤颗粒配比对宽叶雀稗种子发芽与幼苗生长均有显著影响。随着温度升高,宽叶雀稗种子发芽初始时间提前,发芽率稳定所需时间缩短,发芽速率加快;20、25 ℃时,种子发芽率与发芽势较高,地上部与根系生物量较大;20、25、30 ℃时,种子发芽指数、活力指数较高,苗高较高,根长较长;长度根冠比随着温度升高先降后升,25 ℃时最小。宽叶雀稗种子在土壤粗颗粒含量较高(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=100%:0%:0%)时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均为最低;土壤粗细颗粒含量适中(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=25%:37.5%:37.5%或50%:25%:25%)时,种子发芽指数、活力指数较高。苗高随着土壤粗颗粒含量的增加逐渐增大,根长、长度根冠比则随土壤粗颗粒比例的增加而降低,幼苗地上部与根系生物量则在土壤粗细颗粒含量适中(>2 mm:1~2 mm:<1 mm=50%:25%:25%或75%:12.5%:12.5%)时较高,说明土壤粗颗粒比例高有利于宽叶雀稗苗高生长,土壤细颗粒比例高有利于根系生长,土壤粗细颗粒比例适中有利于种子发芽及幼苗生物量的积累。     

金尾矿废弃地不同植被恢复模式群落特征

为探讨矿山废弃地不同植被恢复模式的植被特征和物种多样性,以福建紫金山金矿废弃地为研究对象,对6种不同植被恢复模式群落的结构特征和数量组成进行样方调查,统计分析了不同植被恢复模式群落的物种组成、重要值和物种多样性,并与未被破坏的自然植物群落进行了比较分析。结果表明:人工植被恢复群落的丰富度指数、多样性指数和优势度指数呈现出相同的变化趋势。植被恢复9a后,人工植被恢复群落物种组成仍以草本植物为主,五节芒、藿香蓟、艾草、三叶鬼针草和柳叶箬对废弃地有较强的适应能力,可作为乔、灌、草相结合治理模式的配置草种。不同植被恢复模式的群落特征和物种多样性存在差异,马尾松—枫香—本地河滩草模式物种多样性较高,植被恢复效果较好,其次为马尾松—邓恩桉—本地河滩草模式,马尾松—樟树—胡枝子—本地河滩草模式的植被恢复效果不明显。     

9种水生植物对模拟污水中氮、磷的生物净化效果

通过9种水生植物在模拟污水中的培养试验,研究其对模拟污水中氨氮、总氮、总磷的去除效果,从中筛选出适用于治理城市污水的水生植物.结果表明,不同浓度下随着培养时间的延长,9种水生植物对氨氮、总氮、总磷的去除率逐渐增加.低浓度下,空心莲子草对氨氮的去除率最高(53.79%),荷花对总氮的去除率最高(48.75%),凤眼莲对总磷的去除率最高(70.10%);中浓度下,凤眼莲对氨氮的去除率最高(61.39%),茭白对总氮的去除率最高(52.23%),凤眼莲对总磷的去除率最高(80.15%);高浓度下,茭白对氨氮的去除率最高(55.70%),凤眼莲对总氮和总磷的去除率均最高(分别为40.42%和69.58%).可见,凤眼莲、空心莲子草、茭白3种植物对氮磷具有较好的去除效果,是较好的湿地植物.     

衡水湖浮游植物多样性及富营养化研究

2020年4-10月对衡水湖进行了浮游植物及水质调查,共发现浮游植物春季64种、夏季77种、秋季68种,隶属于6门41属,以绿藻门、硅藻门、蓝藻门的种类数最多,优势种为梅尼小环藻(Cyclotella me-neghiniana)、四角十字藻(Crucigenia quadrata).2020年4-10月衡水湖浮游植物...     

Pb胁迫对金丝草和柳叶箬生长及富Pb特征的影响

以本课题组前期研究筛选出的2种Pb潜在超富集植物金丝草和柳叶箬为研究对象,通过室内模拟胁迫水培试验,研究Pb胁迫下2种植物的生长及Pb富集规律.结果表明:金丝草和柳叶箬均对Pb具有较强的耐性,可忍耐最高Pb胁迫浓度分别达1000和1500 mg·L-1;随Pb胁迫浓度的增高,2种植物地上和地下部分的Pb含量均呈现先增大后减少的规律;金丝草地上和地下部分的Pb含量在Pb胁迫浓度为750 mg·L-1时均达最大,分别为4639.4和5467.2 mg·kg-1;柳叶箬地上和地下部分的Pb含量在Pb胁迫浓度为1000 mg·L-1时达最大,分别为6828.4和9034.6 mg·kg-1;不同Pb胁迫浓度下,2种植物转运系数的变化范围为0.57-1.14;在Pb胁迫浓度为250 mg·L-1时,金丝草对Pb的转运系数大于1,且地上部分的Pb含量超过1000 mg·kg-1,达到Pb超富集植物的标准.     

土壤颗粒组成及黏着剂对类芦种子萌发和幼苗生长的影响

南方红壤侵蚀区土壤表层沙砾化影响植被植物种子萌发和幼苗生长,是限制其植被恢复的主要限制因子之一。为了促进沙砾化土壤植被恢复,本研究以水土保持先锋草本植物类芦种子为材料,采用不同土壤颗粒组成模拟5种不同沙砾化程度的土壤,添加不同含量土壤黏着剂PAM(0、0.125、0.250和0.500 g·kg^-1),研究土壤颗粒组成及土壤黏着剂对类芦种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:添加PAM使类芦种子发芽提前1~2 d,提高种子发芽率和促进幼苗生长;黏着剂含量对类芦种子萌发和幼苗生长有极显著影响,黏着剂含量为0.125 g·kg^-1时最有利于种子萌发;0.250和0.500 g·kg^-1较有利于幼苗生长。黏着剂对幼苗生长影响还与土壤颗粒组成有关,随着土壤粗颗粒比例增加,黏着剂的添加量增加对幼苗高生长有利。土壤颗粒组成对种子萌发及幼苗生长存在显著影响,在土壤粗细颗粒比例适中(>2 mm、1~2 mm、<1 mm配比为2∶3∶3)时适宜类芦种子萌发,粗颗粒(>2 mm)含量比例较大(≥75%)时可以促进类芦幼苗生长。研究结果为类芦在水土流失区的植被恢复和边坡治理应用提供了理论参考。     

金尾矿废弃地不同植被恢复阶段物种多样性与土壤特性的演变

为探寻矿山废弃地植被恢复过程中植被和土壤的演替规律及物种多样性与土壤因子间的关系,以福建紫金山金尾矿废弃地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,对不同植被恢复阶段植物群落的物种多样性和土壤理化性质进行调查研究,并与未被破坏的自然植物群落和植被恢复前的裸尾矿进行比较分析。结果表明:(1)植被恢复能有效提高群落物种多样性,且随群落演替的进行呈上升趋势,不同植被恢复阶段的群落乔木层物种多样性明显低于灌木层和草本层,物种α多样性指数呈现相似的变化趋势;(2)植被恢复能有效改善土壤理化性质,不同植被恢复阶段的土壤容重和pH值随着恢复年限的增加而降低,土壤持水量和孔隙度逐渐提升,最大持水量和总孔隙度在恢复到11a时达到最大,相对于裸尾矿分别提高了112.91%和95.31%,有机质含量显著提高,是裸尾矿的1.99~23.30倍,养分含量逐渐增大,其中全磷和速效磷含量呈现先增加后降低的变化趋势;(3)相关性分析结果表明:植被恢复过程中物种多样性与土壤理化因子间具有明显的相关性,物种多样性与土壤养分含量呈现相似的变化趋势,植被的恢复不断改善着土壤理化性质,土壤肥力不断提高,而土壤理化性质的改善又促进了植物群落的发育和恢复发展。     

长汀县崩岗侵蚀区不同治理模式植物多样性的比较

在对福建省长汀县崩岗侵蚀区全面调查的基础上,选择4种生物治理模式,分别从植物的种类、数量、盖度及生长状况等方面进行群落调查,同时对乔灌层、草本层植物种类、重要值、生物多样性指数进行不同治理模式下植被恢复效果的评价.结果表明:不同生物治理模式下植被恢复效果不同,经济林+封育模式>乔灌草混交模式>灌草模式>灌木模式>对照,其中经济林+封育模式和乔灌草混交模式的物种丰富度、多样性指数高,植被均匀度高,植被恢复效果好,是崩岗侵蚀区较为理想的生物治理模式.芒萁为崩岗侵蚀区先锋植物,在崩岗侵蚀区的植被恢复中占有重要地位.