全 文 ：书第 41 卷 第 3 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol． 41 No． 3
2013 年 3 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Mar． 2013
1)“十一五”国家科技支撑计划项目(2007BAC06B05) ;国家级
林学特色专业项目(2010) ;西藏农牧学院创新团队建设项目
(2010)。
第一作者简介:叶彦辉，男，1980 年 6 月生，西藏农牧学院，讲
师。
通信作者:韩艳英，西藏农牧学院，讲师。E － mail:hanyany-
ing3554@ 126． com。
收稿日期:2012 年 4 月 10 日。
责任编辑:程 红。
尾矿库不同恢复措施对爬地柏生长及生理生化特性的影响1)
叶彦辉 韩艳英 张涪平
(西藏农牧学院，林芝，860000)
摘 要 在拉萨当雄拉屋矿山尾矿库设置客土+鸡蛋框、客土+保水剂、客土+保水剂+羊粪、客土+鸡蛋框+羊粪、
客土+鸡蛋框+保水剂、客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪和对照 7 种处理进行植被恢复，研究了不同恢复措施对爬地柏
(Sabina procumbens (Endl．)Iwata et Kusaka)生长指标和生理生化指标的影响。结果表明:爬地柏在不同处理下，苗
高、地径和冠幅都有了不同程度的提高，其中提高最多的是客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪处理，苗高、地径、平均冠幅分
别比对照提高了 100． 99%、49． 23%、102． 31%;生理指标方面，客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪处理叶片相对含水量最高，
为 82． 11%，比对照提高了 54． 37%，叶绿素 a和叶绿素 b质量分数最多，可溶性糖、脯氨酸质量分数及丙二醛摩尔质
量浓度最低，且所有指标与其它处理都差异显著，说明“客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪”处理较适于尾矿治理。
关键词 尾矿库;爬地柏;植被恢复
分类号 S728． 9
Effects of Different Vegetation Restoration on Growth，Physiological and Biochemical Characteristics of Sabina
procumbens in Tailings Reservoir /Ye Yanhui，Han Yanying，Zhang Fuping(Tibet Agricultural and Animal Husbandry
College，Linzhi 860000，P． R． China)/ / Journal of Northeast Forestry University． －2013，41(3)． －20 ～ 23
Compared with control，seven kinds of treatments including carrying soil+egg basket，carrying soil+water retaining agent，
carrying soil+water retaining agent+sheep manure，carrying soil+egg basket+sheep manure，carrying soil+egg basket+wa-
ter retaining agent，carrying soil+egg basket+water retaining agent+sheep manure were conducted for vegetation recovery at
Dangxiong Lawu mine area in Tibe to study on the effects of different vegetation restoration on growth，physiological and bi-
ochemical characteristics of Sabina procumbens (Endl．)Iwata et Kusaka． The results show that the height，diameter and
crown of S． procumbens are improved to some degrees under different treatments． The treatment of carrying soil+egg basket
+water retaining agent+sheep manure improve most，and the seedling height，ground diameter and average crown increase
by 100． 99%，49． 23% and 102． 31%，respectively． For the physiological indexes in leaves，the relative water content by
the treatment of carrying soil+egg basket+water retaining agent+sheep manure is 82． 11%，54． 37% higher than that of
control，respectively，and the chlorophyll a and chlorophyll b contents are most，but soluble sugar，malondiadehyde and
proline contents are lowest． All the indexes with different treatments are significantly different． The treatment of carrying
soil+egg basket+water retaining agent+sheep manure is best for tailings．
Keywords Tailings reservoir;Sabina procumbens (Endl．)Iwata et Kusaka;Vegetation restoration
爬地柏(Sabina procumbens (Endl．) Iwata et
Kusaka)属柏科刺柏属，阳性树种，具有耐寒、耐干旱
的特性，可以用于防风固沙、水土保持、城市绿化及
生态造林［1］，是西藏植被恢复的首选灌木良种。对
爬地柏的研究目前主要集中在扦插繁育上［2］，而对
其生理生化特性的研究还未见报道。环境与发展，
是当前国际社会普遍关注的重大问题，矿产资源是
人类赖以生存和发展的重要生产资料之一，矿业是
国民经济的重要支柱产业，为国家经济建设提供了
能源和原材料［3－7］。矿业开发促进经济发展和社会
进步，但是，矿山开采长期占用、破坏、污染土地，改
变了区域水热结构，破坏了动植物区系，引发一系列
社会经济与生态环境问题，对此必须有充分认识并
要寻找妥善的解决办法。拉屋矿是以铜、铅、锌为主
的典型矽卡岩型多金属矿，矿区土壤己经受到不同
程度的 Cd污染，影响植物的生长和发育，土壤有机
质含量比较低，肥力低，保水性差，冬春季节降水量
很少，一般只占年降水量的 20%以下［8］，这些是矿
山废弃地植被恢复的主要困难。目前，国内对矿山
废弃地的研究大多集中在生态恢复的引种方法、栽
植技术以及工程措施方面［9－13］，而对恢复过程中植
被生长状况的研究很少。在拉萨当雄拉屋矿山通过
采用不同恢复措施进行爬地柏种植试验，研究爬地
柏在该尾矿库的生长状况和生长适应性，以期为尾
矿库废弃地的生态修复提供科学指导，为今后矿区
治理工作提供理论依据。
1 研究区概况
拉屋矿(Cu－Zn－Pb矿)地处当雄县，阳坡地面，
地理坐标:东经:91°3921． 8″ ～ 91°438． 8″;北纬 30°
2633． 9″ ～ 30°2841． 7″，属藏北高原与藏东高山峡
谷结合地带的高原山区。矿山工作区海拔高度
4 360 ～ 5 464 m，相对高差 1 100 m 左右，坡度在 30°
以上。矿区面积 3． 70 km2，开采范围 0． 75 km2。矿
区内主要河流是拉屋河，为常年性河流，属雅鲁藏布
江水系。该区气候属高原亚寒带半干旱、半湿润季风
气候区，无霜期 3个月，多大风、冰雹，气候干燥寒冷，
冬春多雪，长冬无夏。年日照时数 2 405． 2 ～ 2 866． 2
h。6—8月降水集中，年降水量 406 ～ 695 mm。属典
型的高寒草甸类草地，主要植物有矮生嵩草(Kobre-
sia humilis)、西藏嵩草(Kobresia tibetica Maxim)、西
藏苔草(Carex thibetica Er －anch)、紫羊茅(Festuca
rubra L．)、垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb．)、高
山柳(Salix cuplaris Rehd．)、高山小檗(Berberis alpi-
cola Schneid)、狼毒(Stellera chamejasme L．)、小叶杜
鹃(Rhododendron capitatum Maxim)、爬地柏(Sabina
procumbens (Endl．)Iwata et Kusaka)和三颗针(Ber-
beris sargentiana Schneid)。
2 研究方法
2． 1 材料与处理
2009 年 4 月在拉萨当雄拉屋矿山尾矿库进行
植被恢复，设置不同恢复措施:客土+鸡蛋框(在穴
底部先铺设鸡蛋框，然后在鸡蛋框上面铺 10 ～ 15
cm客土)、客土+保水剂(在穴内铺设 10 ～ 15 cm 客
土，撒入 0． 1%的保水剂与之拌匀)、客土+保水剂+
羊粪(在穴内铺设 10 ～ 15 cm 客土，撒入 0． 1%的保
水剂，加入 15%的羊粪充分拌匀)、客土+鸡蛋框+羊
粪(穴底部先铺设鸡蛋框，然后在鸡蛋框上面铺 10 ～
15 cm客土，加入 15%的羊粪充分拌匀)、客土+鸡蛋
框+保水剂(在穴底部先铺设鸡蛋框，然后在鸡蛋框
上面铺 10 ～ 15 cm客土，撒入 0． 1%的保水剂与之拌
匀)、客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪(在穴底部先铺设
鸡蛋框，然后在鸡蛋框上面铺 10 ～ 15 cm客土，撒入
0． 1%的保水剂，加入 15%的羊粪充分拌匀)和对照
(未作处理)7 种处理，3 个重复，30 株为一个小区，
试验中所用鸡蛋框为普通锯末制成，具有吸水、保
湿、防渗漏的作用，而且在密封穴内 1 ～ 2 a 内完全
腐烂分解。按照不同恢复措施进行爬地柏造林试
验，每种措施种植 200 株，采用穴植，规格 40 cm×40
cm，株行距 3 m×2 m，定期观测成活率、生长情况。
2010 年 5 月在拉屋尾矿库进行采样，每个小区内选
择 3 株爬地柏，采集新鲜叶片，叶片在液氮中迅速冷
冻带回实验室，然后置于冰箱中－70 ℃保存待测生
理指标。
2． 2 测定指标及方法
用直尺及游标卡尺调查全部爬地柏的苗高、地
径和冠幅(测量东西冠幅和南北冠幅，取其平均
值) ;相对含水量和水分饱和亏采用烘干法测定，称
鲜叶质量后用蒸馏水浸泡 24 h，然后称饱和鲜叶质
量，最后在 105 ℃下烘 8 h 后(达到恒质量)称干质
量。相对含水量=(鲜叶质量－干质量)/(饱和鲜叶
质量－干质量)×100%，水分饱和亏 =(1－相对含水
量)×100%;脯氨酸质量分数采用磺基水杨酸提取
茚三酮显色法测定;叶绿素质量分数采用丙酮浸提
法测定;可溶性糖质量分数采用恩酮比色法测定;丙
二醛摩尔质量浓度采用硫代巴比妥酸法测定［14－15］。
2． 3 数据处理
运用 Excel2003 和 SPSS17． 0 软件对试验数据
进行统计分析，n=3，并采用单因素方差分析(One－
way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)比较不同处
理组间的差异。
3 结果与分析
3． 1 不同处理下爬地柏苗木的生长状况
不同处理均可以提高爬地柏的苗高和地径生
长，其中，不同处理下苗高由高到低依次为处理 6、
处理 5、处理 4、处理 3、处理 2、处理 1，与对照相比，
分别增加了 100． 99%、87． 91%、56． 59%、34． 62%、
20． 33%、7． 14%。不同处理下地径由高到低依次为
处理 6、处理 4、处理 5、处理 3、处理 2、处理 1，与对
照相比，分别增加了 49． 23%、45． 45%、34． 82%、
27． 96%、3． 60%、3． 09%。不同处理下冠幅由高到
低依次为处理 6、处理 5、处理 4、处理 3、处理 2、处理
1，与对照相比，分别增加了 102． 31%、86． 57%、
76． 85%、59． 72%、42． 59%、19． 91%。由表 1 可
知，不同处理下爬地柏苗高、地径和平均冠幅与对照
均差异显著(P＜0． 05) ，表明不同处理均可促进苗木
的生长，其中处理 6 效果最好，苗高、地径、平均冠幅
分别为 36． 58 cm、8． 70 mm、21． 85 cm。
表 1 不同处理下爬地柏的苗高、地径和平均冠幅
处 理 苗高 / cm 地径 /mm 冠幅 / cm
处理 1(客土+鸡蛋框) (19． 50±0． 08)b (6． 01±0． 01)b (12． 95±0． 04)b
处理 2(客土+保水剂) (21． 90±0． 33)c (6． 04±0． 03)b (15． 40±0． 02)c
处理 3(客土+保水剂+羊粪) (24． 50±0． 24)d (7． 46±0． 03)c (17． 25±0． 12)d
处理 4(客土+鸡蛋框+羊粪) (28． 50±0． 16)e (8． 48±0． 02)e (19． 10±0． 08)e
处理 5(客土+鸡蛋框+保水剂) (34． 20±0． 16)f (7． 86±0． 02)d (20． 15±0． 04)f
处理 6(客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪) (36． 58±0． 47)g (8． 70±0． 04)f (21． 85±0． 29)g
对照 (18． 20±0． 16)a (5． 83±0． 02)a (10． 80±0． 04)a
注:同一列不同小写字母表示在5%水平上差异显著(P＜0． 05)。
3． 2 不同处理对爬地柏生理生化指标的影响
对叶片水分饱和亏和相对含水量的影响:水分
饱和亏表示了植物达到充分饱和状态所需要的水
量，在相同的水分条件下，植物的水分亏越小，表明
其受旱程度越小，抗旱能力越强［16］。相对含水量和
水分饱和亏比单纯的含水量更能较为敏感地反映植
12第 3 期 叶彦辉等:尾矿库不同恢复措施对爬地柏生长及生理生化特性的影响
物水分状况的改变，在一定程度上反映了植物组织
水分亏缺程度。由表 2 可知，不同处理的组织相对
含水量与对照相比差异显著(P＜0． 05) ，且均高于对
照，而不同处理间差异不明显。其组织水分饱和亏
除了处理 4 与处理 5 外差异都显著(P＜0． 05)且低
于对照。不同处理措施对苗木保持水分起到了不同
的作用，处理 6措施下叶片的相对含水量为 82． 11%，
比对照提高了 54． 37%，处理 1、处理 2、处理 3、处理
4、处理 5 也分别比对照提高了 15． 02%、20． 23%、
26． 75%、33． 69%、37． 56%。说明不同处理措施均
能够增加爬地柏土壤的含水量，使其受旱程度减小，
抗旱能力增强。
表 2 不同处理下爬地柏的生理生化指标
处 理
相对含水量 /
%
水分饱和亏 /
%
叶绿素 a质量
分数 /mg·g－1
叶绿素 b质量
分数 /mg·g－1
可溶性糖质
量分数 /%
丙二醛质量摩尔
浓度 /μmol·g－1
脯氨酸质量
分数 /μg·g－1
处理 1(客土+鸡蛋框) (61． 18±1． 49)b (38． 82±1． 06)e (33． 98±1． 01)B (13． 48±0． 74)B (1． 62±0． 07)b (1． 60±0． 02)f (5． 08±0． 05)e
处理 2(客土+保水剂) (63． 95±3． 02)bc (36． 05±1． 18)d (41． 96±1． 13)C (14． 48±1． 38)BC (1． 44±0． 31)ab (1． 36±0． 02)e (4． 38±0． 10)d
处理 3(客土+保水剂+羊粪) (67． 42±1． 62)cd (32． 58±0． 47)c (44． 43±1． 67)CD (13． 42±0． 81)B (1． 39±0． 03)ab (1． 30±0． 02)d (2． 44±0． 07)c
处理 4(客土+鸡蛋框+羊粪) (71． 11±1． 80)de (28． 89±1． 93)b (48． 87±3． 26)DE (17． 05±1． 40)CD (1． 34±0． 11)ab (0． 97±0． 02)c (2． 08±0． 08)b
处理 5(客土+鸡蛋框+保水剂) (73． 17±2． 95)e (26． 83±0． 68)b (50． 39±1． 03)E (19． 26±0． 89)DE (1． 24±0． 01)a (0． 66±0． 02)b (1． 95±0． 04)b
处理 6(客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪) (82． 11±1． 72)f (17． 89±0． 09)a (51． 55±1． 08)E (20． 44±0． 29)E (1． 22±0． 10)a (0． 59±0． 03)a (1． 45±0． 04)a
对照 (53． 19±2． 24)a (46． 81±0． 16)f (14． 42±0． 25)A (5． 49±0． 50)A (1． 94±0． 02)c (1． 87±0． 02)g (6． 80±0． 03)f
注:同一列不同小写字母表示在 5%水平上差异显著(P＜0． 05) ;不同大写字母表示在 1%水平上差异显著(P＜0． 01)。
对叶绿素的影响:叶片叶绿素含量的高低可直
接反映植物对干旱胁迫的抵抗能力，通过测定叶绿素
含量的变化可以判断植物抗旱性的强弱，通过叶绿素
含量的变化也可反映植物生长环境的优劣［17］。由表
2可以看出，爬地柏在不同处理下，植物的叶绿素 a、b
质量分数与对照相比差异极显著(P＜0． 01)且高于对
照，以处理 6增加最多，每克新鲜叶片中叶绿素 a 质
量分数为 51． 55 mg /g，比对照提高了 257． 49%，叶绿
色 b为20． 44 mg /g，比对照提高了272． 31%。总体看
来，不同处理措施都能促进植物的生长，提高叶绿素
质量分数，尤以处理 6 效果最好。
对可溶性糖质量分数的影响:可溶性糖是一种
重要的渗透调节物质，在干旱胁迫环境里，植物体内
可溶性糖含量的变化在一定程度上能反映其对不良
环境的适应能力。由表 2 可知，在不同的处理条件
下，可溶性糖质量分数与对照相比都有不同程度的
减少，差异均显著(P＜0． 05) ，这说明不同的措施对
苗木生长环境起到了不同的改良作用。处理 6 既保
证了土壤水分，同时又增加了土壤中养分含量，因
此，苗木生长良好，可溶性糖质量分数最低，而对照
组由于苗木比较干旱、养分不充足，其可溶性糖质量
分数明显高于其它处理。
对丙二醛质量摩尔浓度的影响:有研究认为，丙
二醛质量摩尔浓度与植物抗旱性密切相关，即丙二
醛质量摩尔浓度大量增加时，植物体内细胞受到较
严重的破坏。由表 2 可以看出，不同处理叶片中的
丙二醛质量摩尔浓度显著低于对照(P＜0． 05) ，说明
各处理措施下，爬地柏生长良好，没有受到干旱胁
迫，以处理 6 的丙二醛质量摩尔浓度最低，效果最
明显。
对游离脯氨酸质量分数的影响:植物在正常条
件下，游离脯氨酸质量分数很低，但在干旱胁迫下，
植物体内脯氨酸合成增加或分解代谢减少，逆境条
件下植物体内大量积累脯氨酸，细胞内脯氨酸水平
提高。由表 2 可知，不同处理均会引起爬地柏脯氨
酸质量分数显著下降。在没有任何处理措施下，由
于尾矿库条件恶劣，一方面容易造成干旱，另外土壤
养分也得不到改善，因此，苗木生长受到胁迫，表现
为脯氨酸质量分数最高(6． 8 μg /g) ，分别比处理 1、
处理 2、处理 3、处理 4、处理 5、处理 6 高出 33． 86%、
55． 25%、178． 69%、226． 92%、248． 72%、368． 97%。
4 结论与讨论
矿山尾矿库土地恢复是一个涉及生态学、环境
科学、土壤学、植物生理学等多种学科、多种约束条
件的、复杂的系统工程，对其恢复利用方式要进行系
统和综合分析，多方案比较，才能选择恰当的方式，
取得较好的效果。在西藏当雄拉屋矿山尾矿库进行
的爬地柏栽植试验表明，采用客土+鸡蛋框、客土+
保水剂、客土+保水剂+羊粪、客土+鸡蛋框+羊粪、客
土+鸡蛋框+保水剂、客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪等
恢复措施对植物的生长以及叶片生理特性有着明显
改变。爬地柏叶片的叶绿素质量分数和相对含水量
与对照相比都有所提高，丙二醛摩尔质量浓度、可溶
性糖和脯氨酸质量分数与对照相比都有所降低。在
不同处理下，苗高、地径和冠幅都有了不同程度的提
高，其中“客土+鸡蛋框+保水剂+羊粪”处理下效果
最优。说明采用不同的处理措施改良了爬地柏的生
长环境，一方面增加了土壤的养分，另一方面增加了
土壤含水量，促进了植被的生长。在今后的矿山废
22 东 北 林 业 大 学 学 报 第 41 卷
弃地恢复中要推广这些技术，为植被恢复提供良好
的技术支撑。通过研究尾矿库废弃地植被生长规
律，可为今后通过对植被演替阶段的人工模仿和控
制、加快植被恢复的速度提供技术支持。
尾矿库废弃地植被恢复研究具有很强的区域
性，研究结果会因所选择研究区域的不同而不同，而
且矿业废弃地退化生态系统类型多样、退化程度与
退化原因各异，其恢复过程中生物多样性的变化规
律、功能和作用机制也不同。植被的恢复以及整地
方式对尾矿库废弃地的土壤状况有明显影响，对于
不同的植被恢复目标，应采取不同的植被恢复模式
和整地方式。因此，今后需要对不同区域矿业废弃
地退化生态系统做更深入地研究，从而制定科学的
矿业废弃地退化生态系统恢复措施和生物多样性保
护措施。本研究表明 6 种恢复措施在一定程度上改
善了爬地柏的生长环境，提高了土壤的水分含量，但
笔者仅对爬地柏 1 个树种进行了研究，试验对象受
到限制，这 6 种恢复措施对其它树种是否有同样的
效果，有待于进一步深入研究。
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(上接 8 页)
图 4 绒毛番龙眼树冠蒸腾和 VPD与 PAR关系
致谢:本研究得到中国科学院西双版纳热带雨
林生态系统研究站的帮助和支持，在此表示感谢。
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