免费文献传递   相关文献

南美蟛蜞菊在稀土矿废弃地的栽培与应用研究



全 文 :南美蟛蜞菊在稀土矿废弃地的栽培与应用研究
廖富林1,李丽卡2,谢国文2 (1.嘉应学院,广东梅州 514015;2.广州大学,广东广州 510006)
摘要 [目的]研究南美蟛蜞菊在稀土矿中的生长情况,为矿区植被恢复与重建工作提供技术支撑。[方法]以南美蟛蜞菊为材料,采
用先在实验室盆栽扦插后在稀土矿废弃地进行栽培的方式,研究南美蟛蜞菊在普通土壤和稀土矿废弃地的生长差异。[结果]南美蟛
蜞菊在稀土矿废弃地里能正常生长,其茎段拥有发育成一个完整植株的能力,在种植前期保证充沛的浇水量能够让蟛蜞菊快速生长。
[结论]南美蟛蜞菊在稀土矿废弃地有良好的生长适应性,适宜在稀土矿废弃地上栽培与应用。
关键词 南美蟛蜞菊;稀土矿废弃地;扦插; 栽培;应用价值
中图分类号 S181. 3 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2014) 10 -03014 -02
Research and Application of Wedelia trilobata Planted in the Abandoned Land of Rare Earth Mine
LIAO Fu-lin et al ( Jiaying University,Meizhou,Guangdong 514015)
Abstract [Objective]The research aimed to study the growth of Wedelia trilobata planted in the abandoned land of rare earth mine,and to pro-
vide technological supports for the recovery and reconstruction work of mine vegetation.[Method]W. trilobata was planted in the pot by cutting
in the laboratory at first,and then it was planted in the abandoned land of rare earth mine. The growing difference of W. trilobata planted in the
common soil and in the abandoned land of rare earth mine was compared.[Result]The results showed that W. trilobata was able to grow normal-
ly in the rare earth and the stem section had ability of developing into a complete plant. With enough water,W. trilobata could grow quickly in
the early stage.[Conclusion]W. trilobata had good adaptability in the abandoned land of rare earth mine. And it was fit for planting in the aban-
doned land of rare earth mine.
Key words Wedelia trilobata; Rare earth mine waste land; Cuttage; Plant; Application value
基金项目 广东省科技计划项目( 2010B031900045) 。
作者简介 廖富林( 1966 - ) ,男,广东梅州人,教授,硕士,从事生态修
复、植物资源开发与利用研究。
收稿日期 2014-02-28
我国稀土矿开采历史悠久,在平远县仁居镇黄畲村,稀
土遭到疯狂的开采。稀土开采可造成水土流失、植被破坏、
景观破坏、地貌残缺等,其中水土流失和植被破坏是主要的
环境问题[1]。
南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)属于菊科蟛蜞菊属植物,
具有很强的忍耐强光以及适应阴生环境的能力,其叶片含有
丰富且高质量的叶绿素,这样的光合生理基础使南美蟛蜞菊
具有生长迅速、生产力高、竞争性强的生物学特点[2 -4]。其
种群主要以无性繁殖为主,在整个生长期间都具有营养繁殖
的能力,因其无性繁殖能力极强,其茎段的可塑性很大,扦
插、压条及无土栽培显示,只要一个带有节的茎段就有成功
发展扩大成种群的潜力[5 -6]。针对这种情况,能否以南美蟛
蜞菊作为矿土废弃地植被恢复的先锋植物,尽快恢复废弃矿
地地表植被就成了当务之急。为此,笔者就废弃矿地区的植
被恢复进行研究,探究南美蟛蜞菊在稀土矿中的栽培与应用
研究情况,为矿区植被恢复与重建工作提供技术支撑。目前
这方面研究国内外还鲜有报道[7 -10]。
1 材料与方法
1. 1 材料 稀土矿土壤的采集选取梅州平原县稀土矿废弃
地细碎的稀土;普通土壤的采集来自嘉应学院田家炳实验室
的栽培用土———普通黄土。挑取健壮、茎枝粗细一致的南美
蟛蜞菊枝条公路绿化地的南美蟛蜞菊为栽培样本。
1. 2 试验方法 将在 0. 3%的高锰酸钾溶液中浸泡 12 h分
好组的南美蟛蜞菊扦插枝条分别栽种到相应的花盆中,各花
盆分装不同土壤。观察、测量各个形态指标,用 Microsoft Of-
fice Excel 2003进行数据初步处理和作图,用 SPSS软件处理
数据进行单因素方差分析,并对平均数作 Duncan’s 新复极
差法多重比较分析。
2 结果与分析
2. 1 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的生物量变化情
况 由图 1可以看出,50 d后南美蟛蜞菊在不同基质中的生
物增长率分别为,黄土 64. 75%,深层矿土 48. 73%,表层矿土
57. 83%。黄土中南美蟛蜞菊的生物增长率超过深层矿土
16. 02%,超过表层矿土 6. 92%,表层矿土中南美蟛蜞菊的生
物增长率超过深层矿土 9. 10%。由此可见,培养在 3种土壤
中的南美蟛蜞菊种苗的生物量都有所增加,但培养在 2种稀
土矿土壤中的南美蟛蜞菊种苗的生长速度和培养在普通黄
土中的种苗的生长速度出现差异。培养在表层矿土的南美
蟛蜞菊种苗的生长速度与黄土中南美蟛蜞菊种苗的生长速
度差异不大,培养在深层矿土的南美蟛蜞菊种苗的生长速度
明显小于在黄土和表层矿土中的。
图 1 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的生物量变化情况
2. 2 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的株高变化情况 由
图 2可见,50 d后黄土中南美蟛蜞菊在不同基质中的株高增
长率分别为,黄土 57. 59%,深层矿土 41. 81%,表层矿土
58. 92%。培养在黄土和表层矿土中的南美蟛蜞菊株高增长
责任编辑 张彩丽 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(10):3014 - 3015,3020
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.10.088
率分别超过深层矿土基质 15. 78%、17. 11%,而培养在表层
矿土中的南美蟛蜞菊种苗的生长速度与黄土中南美蟛蜞菊
种苗的生长速度则差异不大。
图 2 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的高度变化情况
2. 3 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的叶片数变化情
况 由图 3可知,50 d后黄土中南美蟛蜞菊在不同基质中的
叶片数增长率分别为,黄土 54. 55%,深层矿土 50. 00%,表层
矿土 60. 87%。培养在黄土和表层矿土中的南美蟛蜞菊叶片
数增长率分别超过深层矿土基质的 4. 55%、10. 87%,培养在
表层矿土中的南美蟛蜞菊叶片数的增长速度超过黄土的
6. 32%。另外,3组南美蟛蜞菊种苗的叶片数在培养之后都
有了不同程度的增长。
图 3 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的叶片数变化情况
2. 4 不同培养基质下南美蟛蜞菊插条 50 d培养期的生长情
况 由表 1可知,在表层矿土中生长的南美蟛蜞菊插条扦插
后第 50 天的叶长、叶宽,分别超过普通黄土中的 1. 77%、
3. 91%;普通黄土中生长的南美蟛蜞菊插条扦插后第 50 天
的生物增长量超过表层矿土中的 4. 58%。在普通黄土中生
长的南美蟛蜞菊插条扦插后第 50天的生物增长量、叶长、叶
宽分别超过表层土矿中的 37. 34%、5. 43%、6. 67%。
表 1 栽培 50 d时不同培养基质下南美蟛蜞菊插条的生长差异
处理 生物量∥g 叶长∥cm 叶宽∥cm
表层矿土 4. 15 ±0. 07 a 6. 91 ±0. 20 a 3. 99 ±0. 15 a
深层矿土 3. 16 ±0. 21 b 6. 44 ±0. 22 a 3. 60 ±0. 16 a
普通黄土 4. 34 ±0. 23 a 6. 79 ±0. 32 a 3. 84 ±0. 11 a
注:数据以平均值 ±标准误方式表示,数据中纵向含有相同小写字母
的说明处理间差异不显著,反之则差异显著。
2. 5 不同时间的南美蟛蜞菊在平地的成活率 经在实验室
取得理想的效果后,再在采取原材料地进行实地扦插栽培,
扦插后浇水,此后让其处于无人工管理的自然条件下生长,
试验在平地种植南美蟛蜞菊 260 株,经不同时间后,统计数
据如表 2所示。由表 2中可看出,扦插的南美蟛蜞菊在平地
生长的 10 ~ 40 d内,成活植株数呈明显的下降趋势,之后的
10 d内成活植株数趋于稳定。
表 2 不同时间的南美蟛蜞菊在平地的成活状况
天数
d
全株枯
死∥株
地上部分
枯死∥株
地下部分
枯死∥株
成活

10 23 118 16 103
20 61 77 28 94
30 73 70 37 80
40 78 81 39 62
50 78 83 40 59
3 结论与讨论
3. 1 实验室条件下影响南美蟛蜞菊生长的因子
3. 1. 1 湿度。南美蟛蜞菊喜欢略微湿润的气候环境,要求
生长环境的空气相对温度在 50% ~70%,可以通过给插条进
行喷雾来增加湿度,每天 1 ~3次。
3. 1. 2 温度。南美蟛蜞菊扦插生根的最适温度为 18 ~ 25
℃,低于 18 ℃,扦插生根困难、缓慢;高于 25 ℃,扦插的剪口
容易受到病菌侵染而腐烂,并且温度越高,腐烂的比例越大。
3. 1. 3 光照。扦插繁殖离不开阳光的照射,但光照越强,则
扦插枝条体内的温度越高,枝条体内的蒸腾作用越旺盛,消
耗的水分越多,不利于扦插枝条的成活。
3. 2 野外栽培条件下影响南美蟛蜞菊生长的因子 影响南
美蟛蜞菊生长除了上述因子之外,在野外生长条件下,水分
是南美蟛蜞菊生长的主要限制因子,南美蟛蜞菊是一种喜阴
植物,在种植前期保证充沛的浇水量能够让其快速生长。
3. 3 野外栽培后对南美蟛蜞菊的管理 有研究表明[11],南
美蟛蜞菊挥发物能对邻近其他植物产生化感作用,可能是通
过挥发物使受体植物叶绿素含量减少,导致净光合速率降
低,植株自我保护机制也相对降低而使受体植物的根长、苗
高和鲜重减少,植株变矮。所以在进行废弃稀土矿地区的扦
插后,要进行相应的管理,防止南美蟛蜞菊疯长,如可搭配胜
红蓟一起栽培。因胜红蓟对于尾矿土壤中 Cd、Zn、Mn 污染
有较好的修复效果,其适应性强、生长快、总体生物量大,也
可选作矿区土壤的修复植物[12]。
参考文献
[1]曾任森,林象联,骆世明,等.蟛蜞菊的生化他感作用和生化他感作用
物的分离鉴定[J].生态学报,1996,16(1):19 -27.
[2]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.
[3]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.
[4]吴彦琼,胡玉佳,陈江宁.外来植物南美蟛蜞菊的繁殖特性[J].中山大
学学报,2005,44(6):93 -96.
[5]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.
[6]欧少云,施和平,曾宝强.南美蟛蜞菊毛状根诱导及其离体培养[J].生
物工程学报,2010,7(4):3 -5.
[7]许炼烽,许明义,凌恒华.稀土矿开采对土地资源的影响及植被恢复
[J].农村生态环境,1995,15(1):14 -17.
[8]郭焕成.我国的土地恢复[J].生态学报,1990,10(1):24 -27.
[9]李永庚,蒋高明.矿山废弃地生态重建研究进展[J].生态学报,2004,9
(6):2 -3.
[10]王友保,王兴明,潘超,等.芜湖市工业区土壤重金属形态分布特征
[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2005,25(18):336 -339.
( 下转第 3020页)
510342 卷 10 期 廖富林等 南美蟛蜞菊在稀土矿废弃地的栽培与应用研究
对流云团南压发展,14:23到达太行山北部,开始沿着太行山
西移直到 14:57,从15:00开始逐渐过山,在桑园出现降水,
15:52 云团南压发展,15:55市区开始出现强降水,此后对流
云团西南移动主要影响博爱县和沁阳常平、丹河;此后一直
图 7 2011年 7月 11日 20:00 EC数值预报预报 12日 20:00 500 hPa形势场(a)、850 hPa温度场(b)、850 hPa风场(c)和实况场(红色)对比
向西南方向移动,到洛阳减弱。
4 预报着眼点
7月是焦作强对流天气高发期,所以强对流天气的准确
预报显得至关重要。通过以上分析发现由东北冷涡导致的
强对流天气需要关注如下几点。
4. 1 常规资料的认真分析 高空图上存在东北冷涡,如果
华北地区有西风槽经过且出现了大范围降水后转为西北气
流影响,要特别注意强对流天气的漏报。地面图上增温明
显,有弱冷空气的扩散影响,辐合区的存在,这些均容易造成
局地强对流的发生。T-logP图由于时空分辨率太低,且许多
参数时空变率很大,所以利用 T-logP图进行强对流过程分析
容易造成漏报。
4. 2 数值预报产品的科学使用 数值预报降水预报产品对
于局地强对流天气的预报并不是很理想,所以在以后的业务
应用中应加以区分,不能过分依赖。欧洲数值预报产品在环
流形势和风场流场预报方面水平较高,应该充分地加以利
用,但对局地突发强降水预报从时间尺度、空间尺度不能满
足实际工作所需。另外发现有利于强对流天气出现的天气
系统就做到宁空勿漏。T639 数值预报产品比日本和欧洲数
值预报产品在时空分辨率上均高得多,但整体预报质量欠
佳,可以与欧洲数值预报产品格点报形势场进行比对后再加
以利用。
5 结论
(1)大尺度天气背景为强对流天气的产生提供了必要条
件,这次强对流天气过程发生在高空槽后西北气流中,中高
层干冷平流、低层暖湿平流的大气层结增强了对流不稳定的
发展。这种上冷下暖的环境场有利于强对流天气的发生。
(2)地面中尺度辐合线是此次强降水过程主要的触发系
统和重要的维持机制之一。强的辐合上升和 CAPE 的高值
区等物理量场均与强对流天气区有较好的对应关系。利用
多普勒雷达资料能够提前预警强对流天气的发生。
(3)对于局地强对流这类高影响、高难度但小概率事件
的预报,在没有太大把握的情况下,坚持宁空勿漏的原则,同
时尽量做好临近预报,如预警信号的发布和服务。
参考文献
[1]王伏村,李耀辉,牛金龙,等.甘肃河西走廊两次强对流天气对比分析
[J].气象,2008,34(1):48 -54.
[2]王令,康玉霞,焦热光,等.北京地区强对流天气雷达回波特征[J].气
象,2004,30(7):31 -36.
[3]鲁丹,王令军,崔建云.潍坊 2003 年 5 月 19 日强对流天气过程分析
[J].气象,2003,29(10):38 -41.
[4]杨晓霞,李春虎,杨成芳,等.山东省 2006年 4月 28 日飑线天气过程
[J].气象,2007,33(1):74 -80.
[5]廖晓农,俞小鼎. 14时探空在改进北京地区对流天气潜势预报中的作
用[J].气象,2007,33(3):28 -32.
[6]俞小鼎,郑媛媛,廖玉芳,等.一次伴随强烈龙卷的强降水超级单体风
暴研究[J].大气科学,2008,32(3):508 -522.
[7]赵培娟,吴蓁,郑世林,等.河南省强对流天气诊断分析预报系统[J].
气象,2010,36(2):33 -38.
[8]郑永光,张小玲,周庆亮,等.强对流天气短时临近预报业务技术进展
与挑战[J].气象,2010,36(7):33 -42.
[9]张德林,马雷鸣.“0730”上海强对流天气个例的中尺度观测分析及数
值模拟[J].气象,2010,36(3):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
62 -69.
( 上接第 3015页)
[11]江贵波.入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草叶绿素含量的影响
[J].生态环境学报,2011,20(8 /9):1235 -1237.
[12]杨期和,何彦君,李姣清,等.煤矸石废弃地中胜红蓟的重金属富集研
究[J].生态环境学报,2012,21(10):1749 -1755.
0203 安徽农业科学 2014年