向家坝工程扰动区6种先锋草本植物的光合生理特性比较

研究了向家坝工程扰动区退化生态系统中的鬼针草（Bidens pilosa）、狗牙根（Cynodon dactylon）、黑麦草（Loliumperenne）、狼尾草（Pennisetum alopecuroides）、葎草（Humulus scandens）和竹叶草（Oplismenus compositus）等6种先锋草本植物的光合与水分生理特性,以求为了解这些物种的生长与适应能力以及研判先锋群落的稳定性提供科学依据。结果显示,6种草本植物的光饱和点和光补偿点分别在800~1 200μmol/（m2.s）和30~80μmol/（m2.s）的范围内,黑麦草、狼尾草为偏中生植物,而其他4种为喜阳植物;在固定光强为1 000μmol/（m2.s）的光照条件下,6种先锋草本植物均表现出较强的光合能力,其中黑麦草5月净光合速率低于10月,而其他5种草本植物5月净光合速率均高于10月,表明黑麦草为冷季型草种,其他5种草本植物为暖季型草种,具有比较旺盛的生长能力;6种先锋草本植物的CO2补偿点在50~80μmol/mol之间,其中黑麦草的羧化效率显著高于其他5种,有较强的同化效率;鬼针草及狼尾草的水分利用率较高,说明其对干旱环境的适应能力较强。

五龙金矿周家沟尾矿库优势草本植物生长状况调查及筛选

通过野外调查采样对五龙金矿周家沟尾矿库位区域草本植物种类、生长状况和对重金属的富集能力进行了分析与研究。结果表明,在该区域内主要有6种常见植物,分别是茵陈蒿(Artemisiacapillaris Thunb)(AV)、白花败酱(Patrima villosa)(BV)、狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)(SB)、结缕草(Zoysia japonica)(ZJ)和早熟禾(Poa annua)(PA)等。其中,茵陈蒿和白花败酱的生物量分别是其他植株的1.2～5.9倍和1.1～5.2倍,明显好于其他种类植株,茵陈蒿的根系控制面积最大,比其他植株高了0.9～12.9倍;不同植株体内不同重金属含量明显不同,其中结缕草中Pb含量、茵陈蒿中Cd含量,早熟禾中Cu含量以及白花败酱中的Zn含量分别高于其他植株,但从植株的富集重金属能力来看,又有不同变化,其中狗尾草对Pb、茵陈蒿对Cd、早熟禾和茵陈蒿对Cu和Zn的富集总量最高,明显高于其他植株。通过综合植株生物量、植株根系控制面积以及对重金属的富集能力的植株筛选指数来看,茵陈蒿分别是其他植株的8.1～52.0倍,最适合用于五龙金矿尾矿库的植物修复。

先锋植物修复介导的根际微域对铅锌冶炼废渣中重金属的形态分异特性影响

为研究金属冶炼废渣堆场内典型先锋草本植物对废渣养分及重金属形态的影响,以开展植被重建5年的铅锌冶炼废渣堆场上先锋草本植物(三叶草,Trifoliumrepens;黑麦草,Loliumperenne)根际微域为研究对象,分析在生态修复过程中两种草本植物根际微域不同粒径废渣(<0.25、0.25~0.5、0.5~1、1~2、2~5、>5 mm)中重金属含量与赋存形态及养分的分异特征。结果表明:废渣内植物养分主要分布在<1 mm的小粒径废渣中;植物根际与非根际废渣中有机质与全氮含量总体上随废渣粒径增加呈先升高后降低的趋势,而有效氮、有效磷含量则随废渣粒径增加呈降低趋势;两种草本植物对废渣养分的改善效果主要表现为三叶草>黑麦草>对照,并表现出明显的根际效应(根际>非根际)。两种植物修复作用显著影响废渣重金属含量及其赋存形态在不同粒径中的分布:(1)三叶草根际废渣Pb、Cu含量显著低于对照,并促使Cd向残渣态转化;(2)黑麦草根际不同粒径废渣Cu、Cd含量发生再分配,在细小粒径(<0.5 mm)废渣中的含量显著降低;(3)两种植物根际废渣酸可溶解态Cu、Pb、Cd、Zn的比例明显降低,且比例随废渣粒径增加而上升。综上,三叶草和黑麦草作为废渣堆场生态修复的先锋植物,可为外来优势植物的自然定居创造良好的植生条件,并对细小粒径废渣扩散迁移生态风险的控制具有重要意义。