全 文 ：第 26卷 第 3期
2008年 6月
嘉应学院学报(自然科学)
JOURNALOFJIAYINGUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)
Vol.26 No.3
Jun.2008
南美蟛蜞菊在煤矿废弃地的栽培与应用研究
★廖富林 ,杨期和 ,曾宪录 ,梁 军
[收稿日期 ] 2008-04-21
[基金项目 ]广东省科技计划项目(2005B33302017)。
[作者简介 ]廖富林(1966-),男 ,广东大埔人 ,教授 ,硕士 ,主要研究方向:植被恢复。
(嘉应学院 生物系 ,广东 梅州 514015)
[摘 要 ]本研究以南美蟛蜞菊 Wedeliatrilobata为实验材料 , 选择煤矸石土进行栽培试验研究 , 选择普
通有机土作对照 ,在栽培期间定期对南美蟛蜞菊的鲜重 、生长速度 、新芽数 、新叶数 、叶色等指标进行观
察测定。实验结果表明:南美蟛蜞菊在煤矸石土生长 40 d时叶色深绿;新增茎节数与有机土植株之比
为 31 ∶48, 新叶数与有机土植株之比为 96 ∶182, 生物量(鲜重)没有出现显著差异。说明南美蟛蜞菊在
煤矸石土栽培有良好的生长适应性 ,适宜用于煤矸石土植被恢复和重建材料。
[关键词 ]煤矸石;南美蟛蜞菊;植被恢复;扦插
[中图分类号 ] S688.4 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1006-642X(2008)03-0055-04
梅州矿产资源丰富 ,开采历史悠久。开采过程中产生的矿业固体废弃物堆积成山 ,不仅侵占了
土地 ,破坏了植被和自然景观 ,而且对周围的空气 、土壤 、水体造成了污染 ,矿区生态环境遭受严重破
坏 。在矿业废弃地上进行植被重建 ,既可防治环境污染 ,减少水土流失 ,又可美化环境 ,恢复自然景
观 ,减少视觉污染 。有文献报道 ,南美蟛蜞菊对有害金属元素的吸附积累作用较强 ,尤其是其幼茎中
能积累很高浓度的镉离子和镍离子 ,是较好的污水处理 、湿地恢复的优选植物 [ 1] 。此外 ,南美蟛蜞菊
对城市垃圾渗滤液有较强的耐性 ,对渗液污染的土壤有较好的净化恢复能力 ,可作为垃圾填埋场的
植被重建材料[ 2] 。但南美蟛蜞菊应用于煤矸石土植被恢复的研究未见有报道。本文以南美蟛蜞菊
为实验材料 ,选择煤矸石土进行栽培试验研究 ,旨在探讨南美蟛蜞菊在煤矸石土生长的适应性 ,为加
快矿山废弃地的植被恢复进程 ,减少环境污染提供理论和实践依据 。
1 实验材料与方法
1.1实验材料
1.1.1土壤的采集
煤矸石土的采集:选取梅县明山煤矿废弃地细碎的煤矸石土 ,采集后去除粗石块和杂物 ,再用孔
径 7 mm的土垠筛过筛备用;普通土壤的采集:选自嘉应学院田家炳实验室的栽培用土 ,采后将土壤
里面的石块 、树叶残渣等杂物清除 ,最后将土壤用 7 mm的土垠筛过筛备用。
1.1.2植株的采集
在早上(早上的枝条含水量充足 ,扦插后伤口易愈合 ,易生根 ,成活率高)选取嘉应学院校园内生
长良好的南美蟛蜞菊为栽培材料 。挑取健壮 ,茎枝粗细一致 ,无机械损伤 ,无病虫害的南美蟛蜞菊枝
条 ,去掉枯叶 ,当天用直尺量取 15 cm长度的枝条 。用剪刀截成小段 ,每个小段都为成熟茎段 ,保证
每段插穗至少生长有两个节以上 ,每段截枝都无侧芽无花蕾 ,最后用电子天平称重后以标签标记序
—55—
号 。标记后测量每个种苗叶子的叶长(叶长为叶尖到叶片基部)和叶宽(叶宽取其叶面最宽处测量)。
然后将插条基部在 0.3%的高锰酸钾溶液中浸泡 10 ～ 12h,通过消毒处理提高扦插苗的成活率。
1.2实验方法
1.2.1实验场地
嘉应学院田家炳科学馆二楼苗圃苏铁树下空地 。
1.2.2实验容器
挑选盆径为 15cm,盆深为 13cm的花盆 ,在花盆侧壁上用油笔标记序号 ,分对照组和试验组 ,每组
10盆。对照组在花盆中加入普通有机土 ,试验组在花盆中加入煤矸石土 ,所加土壤约占花盆的 2 /3,不
能过满 。以瓦片或碎石塞住花盆底部的小孔 ,以利渗透 ,防止积水 。
1.2.3扦插方法
南美蟛蜞菊种苗以扦插为繁殖方式 ,因为南美蟛蜞菊的匍匐茎能在节上产生不定根 ,易于形成
新的植株。扦插前搅匀各花盆泥土 ,浇淋土壤 ,让其湿透 。扦插前要注意种苗深度 ,既不能过深也不
能过浅 ,过深会因缺乏氧气而腐烂 ,过浅则可能吸收不到水分而枯萎 ,以埋入至少一个茎节即可 。先
用花铲斜着铲出一条裂缝 ,然后将消了毒的植株插进去 ,迅速覆上土 ,用花铲跺实 ,扦插后浇足水 。
1.2.4观察和测定
(1)观察 。植株扦插后要经常浇水保证土壤湿润 ,以提高植株的成活率 。浇水时间一般为早上
或者下午。每隔一天观察植株的存活情况 、生长速度 、叶宽 、叶长 、新芽数以及叶子总数 ,记录观察结
果 。
(2)测定 。每隔 10 d拔出植株进行生物量测定 ,主要测定植株的增重量(即鲜重)。将其置于烧
杯中放入电子天平内秤量 ,记录最终重量 。通过与初始期时的生物量对比 ,得出生物增长量 ,以上实
验每组重复 3次 。
2 结果与分析
2.1南美蟛蜞菊的长势
从表 1可以看出 ,种植 9 d后南美蟛蜞菊开始出现生长现象 ,茎的长度明显增长 ,培养在煤矸石
的南美蟛蜞菊种苗的生长速度和培养在砂壤土的种苗的生长速度出现了微小的差异 。从第 11 d开
始 ,两组的南美蟛蜞菊种苗稳定生长 ,试验组和对照组的种苗生长速度出现了差异 ,煤矸石的南美蟛
蜞菊生长速度略慢于对照组;南美蟛蜞菊在煤矸石土生长 40d时其叶色与对照组相比无差异 ,均为
深绿色;新增茎节数试验组与对照组之比为 31 ∶48。
表 1不同时间南美蟛蜞菊茎高增长变化
时间
/d
煤矸石土
/cm
普通土壤
/cm
时间
/d
煤矸石土
/cm
普通土壤
/cm
9 9.5±3.51 9.52±2.49 25 12.74±3.24 13.38±2.66
11 9.7±3.43 10.33±2.48 27 13.44±3.24 14.38±2.73
13 10.46±3.34 10.99±2.48 29 13.89±3.31 14.88±2.86
15 10.84±3.38 11.35±2.61 31 14.15±3.36 15.33±2.92
17 11.16±3.37 11.75±2.62 33 14.60±3.37 15.90±2.93
19 11.50±3.37 12.11±2.62 35 15.22±3.43 16.63±3.00
21 11.83±3.30 12.51±2.65 37 15.89±3.50 17.38±3.06
23 12.12±3.20 12.88±2.66 40 16.62±3.51 18.29±3.10
2.2南美蟛蜞菊的出芽及花蕾变化
南美蟛蜞菊随着茎的增长 ,成熟的茎段叶腋间开始出现侧芽 ,第一阶段(每 10 d为一个阶段 ,以
下同)时 ,两组蟛蜞菊幼苗都出现了侧芽 ,从图 1可以看到 ,对照组的南美蟛蜞菊侧芽数多于试验组;
第二阶段时对照组略多于试验组;到第三 、第四阶段时 ,对照组的侧芽开始大量出现 ,明显多于试验
—56—
组 。说明足够的土壤养分有利于促进南美蟛蜞菊的生长 ,加快营养繁殖 ,增加植被覆盖率 。
2.3南美蟛蜞菊的生物量变化
图 1 南美嘭蜞菊新芽增长变化
南美蟛蜞菊在培养过
程中 ,随着新芽 、新叶等的
出现 ,其鲜重也渐渐增加 ,
在第一阶段的时候 ,蟛蜞菊
种苗迅速适应了砂壤土中
的环境 ,平均每株种苗的鲜
重比煤矸石增加 7.5%(见
表 2);在第二阶段的时候 ,
两组的蟛蜞菊种苗都适应
了新环境 ,平均每株种苗的
鲜重增加量相差微小 ,几乎
一样。随着培养天数的延
长 ,两组蟛蜞菊的长势快慢
的不同 ,其鲜重慢慢的产生了差异。在最后两个阶段的测量中发现 ,砂壤土中的蟛蜞菊鲜重与煤矸
石中的蟛蜞菊鲜重有较大差异 ,其鲜重比煤矸石土分别增加 14.3%, 49.3%。实验结果进一步表明
普通土壤更有利于促进南美蟛蜞菊的生长 ,但与试验组对比并没有出现显著差异 。
表 2 南美蟛蜞菊生物量变化
时间
/d
煤矸石土
/g 普通土壤
时间
/d
煤矸石土
/g 普通土壤
10 0.146±0.04 0.157±0.10 30 1.130±0.47 1.292±1.05
20 1.146±0.78 1.114±0.84 40 1.577±0.54 2.050±1.53
2.4南美蟛蜞菊的叶变量
由表 3可以看出 ,两组蟛蜞菊种苗的叶长和叶宽在培养 40d之后都有了不同程度的增长 。在普
通土壤中的营养成分要比煤矸石的多 ,其发育条件优于煤矸石土中的南美蟛蜞菊 ,因而它的叶长和
叶宽的增长量要大于煤矸石中的增长量。煤矸石土中的种苗虽然养分贫乏 ,然而其叶长和叶宽仍然
有了较大的增长 ,增长量略小于对照组的增长量。可见南美蟛蜞菊在贫瘠煤矸石土中仍能良好生长。
由表 4可以看出 ,南美蟛蜞菊在栽培 40 d后 ,因所处的土壤条件不同 ,土壤中的营养含量也不
同 ,南美蟛蜞菊的最终生物量受到影响 ,但没达到显著差异水平 。南美蟛蜞菊在两种土壤中生长的
叶长和叶宽之间差别不明显 ,两组之间对照也没有达到显著水平。因栽培的土壤条件有差异 ,南美
蟛蜞菊在两种土壤中出芽总数有很大的区别 ,有显著性差异 。
表 3 南美蟛蜞菊的叶变量
时间
/d
叶长
/cm
叶宽
/cm
煤矸石土 普通土壤 煤矸石土 普通土壤
种植前 8.10±1.08 8.46±1.18 3.21±0.51 3.03±0.43
种植 40d后 8.65±1.00 9.26±1.00 3.40±0.62 3.32±0.37
表 4 南美蟛蜞菊栽培 40d后的生长结果
重量
/g
茎高
/cm 出芽数
叶长
/cm
叶宽
/cm
煤矸石土 7.35±1.53a 16.62±3.51a 4.75±1.48a 8.65±1.00a 3.40±0.62a
普通土壤 8.13±0.54a 18.29±3.10a 7.75±2.54b 9.26±1.00a 3.32±0.37a
注:数据后含有相同小写字母的说明处理间差异不显著 , 反之则差异显著
营养条件的不同 ,会影响到南美蟛蜞菊的生长发育 ,和对照组相比 ,南美蟛蜞菊的茎高增长受到
—57—
了影响 ,但没有达到显著差异水平。
综上所述 ,南美蟛蜞菊在不同的土壤条件下生长会有一定的差异 ,从而导致植株之间的叶长 、叶
宽 、茎高 、生物量等指标有差别;但从栽培方面来看 ,南美蟛蜞菊在煤矸石土和普通土壤之间没有显
著性差异。所以 ,我们可以由此判断得出 ,南美蟛蜞菊在煤矸石土中能够正常生长 ,是较理想的煤矿
废弃地植被恢复的优选植物。
3 结论
(1)在自然条件下 ,南美蟛蜞菊在整个生长期中均具有营养繁殖的潜力 ,扦插试验显示 ,只要有
一带节的茎段 ,在合适的条件下就有发育成完整的植株的潜力 ,这反映南美蟛蜞菊的生长规律 ,匍匐
茎长到一定长度后 ,在其茎节上长出不定根 ,萌发出新的幼枝 ,通过这种方式 ,南美蟛蜞菊种群就能
够在较短时间内大量繁殖蔓延 ,不断占领新的空间 ,有利于加快植被恢复进程。
(2)南美蟛蜞菊形态可塑性强 ,生性趋异适应性高 。南美蟛蜞菊具有较宽的生态耐受性或可塑
性 ,具有对可变条件的可塑性响应[ 3] 。在瘠薄的煤矸石土生境中植株个体矮小 ,节间距短 ,能正常完
成营养和生殖生长 ,开花结实较多。南美蟛蜞菊能适应贫瘠的煤矸石土土壤环境的生长 ,表现耐性
强和适应性广。
(3)南美蟛蜞菊在半阴条件下和全日照条件下均能生长良好 ,耐干旱 ,耐潮湿 ,植株生长迅速 ,
其生态位极宽。植株耐贫瘠 ,尤喜水肥条件好的环境。此外 ,对有蟛蜞菊分布及其主要群落的调查
显示 ,种群在坡度 、土壤厚度 、土壤含水量 、土壤 pH值 、光照强度等生态因子方面具有最大的生态位
宽度 ,说明其对环境条件的要求不高 ,能广泛地适应各种生境 [ 3 -4] 。通过栽植实验对比 ,两组的生物
量没有明显差异 。因此 ,南美蟛蜞菊是煤矿废弃地植被重建的优选植物 。
(4)南美蟛蜞菊生长迅速。实验结果表明 ,只要水分和土壤条件适合 ,在肥沃的壤土和贫瘠的煤
矸石土中 ,南美蟛蜞菊均能迅速生长繁殖 。高温高湿季节的时候 ,植株生长较快 ,短期降雨对植物的
生长有利。
综上所述 ,南美蟛蜞菊在煤矸石中能够正常生长 ,植株较低矮 ,开花较多 ,生长速度较缓慢 ,经过
一段时间的生长繁殖后能够形成群落 ,对水土的保持和恢复植被有利 ,完全可应用于煤矿废弃地的
植被恢复。
[参考文献 ]
[ 1] QIANJinhong, ADEIZ, ZHUYongliangetal.Phytoaccumulationoftraceelementsbywetlandplants:Ⅲ.Uptakeandaccumulationoften
traceelementsbytwelveplantspecies[ J] .JournalofEnvironmentalQuality, 1999, 28(5):1448-1455.
[ 2]林学瑞 ,蓝崇钰 ,廖文波 ,等.垃圾填埋场植被恢复及其环境影响因子的研究 [ J] .应用与环境生物学报 , 2002, 8(6):571-577.
[ 3]吴彦琼 ,胡玉佳 ,廖富林.从引进到潜在入侵的植物 -南美蟛蜞菊 [ J] .广西植物 , 2005, 25(5):413-418.
[ 4]曾宪锋.粤东 5种有害的外来入侵植物的研究 [ J] .韩山师范学院学报 , 2003, 24(3):69-72.
StudyoftheCultivationandApplicationofWedeliaTrilobata
inCoalMineWastelands
LIAOFu-lin, YANGQi-he, ZENGXian-lu, LIANGJun
(BiologyDepartment, JiayingUniversity, Meizhou514015, China)
Abstract:CultivationexperimentofWedeliatrilobatawasconductedincoal-ganguesoilwithcommonor-
ganicsoilascontrol.DuringthecultivationthefolowingcharacteristicsofWedeliatrilobatawereperiodi-
calymeasuredordetermined:freshweigh, growthrate, numberofnewbuds, numberofnewleavesand
leafcolor.Results:Wedeliatrilobatagrown40dincoal-ganguesoilhaddarkgreenleaves;theratioof
newlygrownstemnodesonplantsgrownincoal-ganguesoiltothatoforganicsoilwas31:48;theratioof
newleavesbetweenplantsgrowninthetwokindsofsoilswas96:182;andtherewasnosignificantdifer-
enceinbiomass(freshweight)betweenplantsgrowninthetwokindsofsoils;theseresultsindicatedthat
Wedeliatrilobatahadagoodgrowthadaptabilityincoal-ganguesoil;thereforeitwassuitabletobeusedin
coalminewastelandsforvegetationrecovery.
Keywords:coal-gangue;Wedeliatrilobata;vegetationrecovery;cutage
—58—