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铜尾矿废弃地生态恢复过程中植物群落与基质性质变化研究

陈政  
【摘要】: 本研究以杨山冲尾矿废弃地早期人工恢复坡面(YSC)和水木冲尾矿废弃地近期人工恢复坡面(SMC)为对象,采用理化分析法研究了两尾矿废弃地不同人工恢复坡面基质理化性质、基质微生物量、呼吸作用强度、基质酶活性以及植物体内养分与金属元素含量变化,探讨了不同植被群落的组成与结构对尾矿废弃地中重金属迁移、土壤微生物量和酶活性等的影响。结果表明: (1)YSC中覆土白茅A、B层基质养分含量最高,SMC中早期栽种香根草A、B基质养分状况较好。有效态Cu、Zn及总量金属Al、Ca和Fe在两尾矿废弃地不同人工恢复坡面基质中的含量均最高,且不同有效态重金属和总量金属在基质垂直方向上的变化较复杂。对比发现,YSC中基质理化性质与有效态重金属、总量金属之间相关性较好。 (2)YSC中覆土白茅A、B层基质具有较高的微生物量C、N和较低的呼吸作用强度及代谢熵。SMC中早期栽种香根草A、B层基质具有较高的微生物量C、N,且白茅群落下基质呼吸作用最强。微生物量C、N和呼吸作用在两尾矿废弃地不同人工恢复坡面基质垂直方向上基本表现为自上而下逐渐减小。与YSC相比,SMC基质中这4种微生物学指标与基质理化性质、有效态重金属以及总量金属之间的相关性较差。 (3)在YSC覆土白茅A、B层基质,SMC早期栽种香根草A、B层基质中,土壤脱氢酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性均较高。这4种酶活性在两尾矿废弃地不同人工恢复坡面基质垂直方向上基本表现为自上而下逐渐降低。对比发现,YSC基质中4种土壤酶活性之间及其与基质理化性质、有效态重金属、总量金属、4种微生物学指标之间的相关性明显好于SMC。 (4)YSC中紫穗槐体内总氮含量最高,盐肤木体内总磷含量最高,且总磷、总氮之间呈显著正相关。SMC内中期香根草植物体内总氮和总磷含量均最高,且总磷、总氮之间无显著相关性。YSC中,草本植物对重金属富集能力较强,其中矛叶荩草对Al、Cu、Fe、As、Cd和Cr富集量均最高,重金属元素之间相关性较好,但对植物体内氮、磷影响较小。SMC中香根草体内重金属积累量较大,重金属元素之间相关性较差,但对植物体内总磷影响较大。


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