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Impacts of Forestation on the Nutrient Content and Biodiversity of Iron Tailing Land

造林对铁尾矿地养分含量及物种多样性的影响



全 文 :第 ww卷 第 tu期
u s s {年 tu 月
林 业 科 学
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造林对铁尾矿地养分含量及物种多样性的影响
许中旗t 袁玉欣t 李玉灵t 徐学华t 郭 江u 刘金柱v
kt1 河北农业大学 保定 sztsss ~u1 迁安市马兰庄镇政府 迁安 sywwss ~v1 迁安市林业局 迁安 sywwssl
关键词 } 铁尾矿 ~生物措施 ~养分含量 ~物种多样性
中图分类号 }≥ztw 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltu p stxt p sy
收稿日期 }uss{ p st p ts ∀
k基金项目 }河北省科技攻关项目 / 唐山尾矿区生态规划与生态治理模式研究 0 kussx ) usszl ~国家 / 十一五 0科技支撑项目
kussy…„⁄sv„ttl ∀
Ιµ παχτσ οφ Φορεστατιον ον τηε Νυτριεντ Χοντεντ ανδ
Βιοδιϖερσιτψ οφ Ιρον Ταιλινγ Λανδ
÷∏«²±ª´¬t ≠∏¤± ≠∏¬¬±t ¬≠∏¯¬±ªt ÷∏÷∏¨«∏¤t Š∏²¬¤±ªu ¬∏¬±½«∏v
kt1 Αγριχυλτυρε Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsss ~u1 Μαλανγζηυανγ Τοων Γοϖερνµεντσ οφ Θιανπαν Θιανπαν sywwss ~
v1 Φορεστρψ Βυρεαυ οφ Θιανπαν Θιανπαν sywwssl
Αβστραχτ } ≥²¬¯ ±∏·µ¬¨±·¦²±·¨±·¤±§¥¬²§¬√¨ µ¶¬·¼ º¨ µ¨ ¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨§²±·«¨ ¬µ²±·¤¬¯¬±ª ¤¯±§·²§¨·¨¦·¬°³¤¦·¶²©©²µ¨¶·¤·¬²±²±·«¨
±∏·µ¬¨±·¦²±·¨±·¤±§¥¬²§¬√¨ µ¶¬·¼q ׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤··«¨ ¬µ²± ·¤¬¯¬±ª «¤§ °∏¦« ²¯º¨ µ¦²±·¨±·¶²© ²µª¤±¬¦ °¤·¨µ¬¤¯¶¤±§
¤√¤¬¯¤¥¯¨‘·«¤± ²µ§¬±¤µ¼ ¶²¬¯o¤±§·«¨ ¬µ²± ·¤¬¯¬±ª º¬·«©²µ¨¶·¤·¬²± ²© Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσ ορ Αµορπηα φρυτιχοσ «¤§«¬ª«¨µ
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≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ¬±§¨¬l ¤±§¶³¨¦¬¨¶µ¬¦«±¨ ¶¶¬±§¨¬ ²©·«¨ ¬µ²± ·¤¬¯¬±ª º¬·«©²µ¨¶·¤·¬²± ²© Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσ ορ Αµορπηα
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ªµ¤§∏¤¯ ¼¯q
Κεψ ωορδσ} ¬µ²±·¤¬¯¬±ª~©²µ¨¶·¤·¬²±~±∏·µ¬¨±·¶¦²±·¨±·¶~¶³¨¦¬¨¶§¬√¨ µ¶¬·¼
金属矿产开采过程中形成的大量尾矿给当地带来了严重的生态环境问题 o因此对于尾矿的生态治理一
直是人们关注的焦点k蓝崇钰等 ot||y ~束文圣等 ousss ~郝秀珍等 oussxl ∀铁尾矿是尾矿的一种 o它是由铁
矿石直接粉碎而成 o其物理化学性质与普通土壤有很大不同 o给生态治理带来很大困难 ∀从化学性质来看 o
由于铁尾矿没有经过由生物因素驱动的有机质及其他养分的积累过程 o其肥力较低 ~从物理性质来看 o其结
构松散 o质地较粗 o导致其保水性较差 o因此水分条件较为恶劣k郝秀珍等 oussxl ∀铁尾矿的这些特征都不利
于植物的生长 o因此给生态治理带来很大难度k束文圣等 ousssl ∀由生物与土壤之间相互影响的生态学原理
可以知道 o在土壤的形成过程中生物因素发挥着至关重要的作用 o它对土壤结构的改善 !肥力的提高都具有
重要的促进作用k林大仪等 oussu ~田胜尼等 oussx ~孙庆业等 oussxl ∀由此提出如下假设 }选择对铁尾矿具
有较强适应性的植物进行人工植被的构建 o植被形成后将会对铁尾矿的物理性质及化学性质产生有利影响 o
使其肥力状况逐步得到改善 o从而为其他生物的进入和定居创造有利的生态条件 ∀为了验证该假说 o本文对
栽植了紫穗槐kΑµορπηα φρυτιχοσαl和沙棘k Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσl的尾矿地以及未造林尾矿地的有机质及速效
氮含量进行了测定 o并对其草本植物多样性进行了调查 ∀以期在验证该假说的基础之上明晰铁尾矿本身的
肥力状况以及生物措施对它的影响 o乃至由此导致的尾矿地物种多样性的变化 o为铁尾矿的生态治理提供科
学依据 ∀
1 试验地概况
本研究试验地位于河北省迁安市马兰庄镇 ov|βxtχ ) wsβxtχ‘ott{βu|χ ) tt{βxyχ∞o属暖温带大陆性季风气
候 ∀年日照时数 u yzx1v «o平均气温 ts1t ε o最高气温 v{1| ε o最低气温 p u{1u ε o有效积温 v {xw ε o无霜
期 ty{ §o年均降水量 zuu °° o最少年份只有 u{w1w °°∀全年大于 y级以上大风平均 tt1v §k次l o大于 w级
以上风平均 yz1yw §k次l ∀全年气候特点是 }春季干燥多风 o夏季闷热多雨 o秋季昼暖夜凉 o冬季寒冷少雪 o
昼夜温差在 x1w ∗ tx1y ε 之间 ∀
表 1 各试验样地概况 ≠
Ταβ .1 Τηε χονδιτιονσ οφ διφφερεντ εξπεριµεντ πλοτσ
类型
×¼³¨¶
土壤
≥²¬¯
密度
⁄¨ ±¶¬·¼Π
k¶·¨°#«°pul
地径
Šµ²∏±§
§¬¤°¨ ·¨µΠ¦°
郁闭度
≤²√¨ µ¤ª¨
胸径
⁄…‹Π¦°
树高
‹ ¬¨ª«·Π°
草本植物盖度
≤²√¨ µ¤ª¨ ²©
«¨µ¥Πh
´ 铁尾矿Œµ²±·¤¬¯¬±ª p p p p p x
µ 铁尾矿Œµ²±·¤¬¯¬±ª tt yyz ? t w{w t1ts ? s1s| s1|x p t1s{ ? s1tt xs
¶ 铁尾矿Œµ²±·¤¬¯¬±ª y {vv ? v t|z u1{w ? s1zz s1{x p u1tu ? s1t| ws
· 自然发育土壤‘¤·∏µ¤¯ ¶²¬¯ p p s1|s p p {s
∏ 客土„¯ ¬¨± ¶²¬¯ w wss ? vyt p s1|s w1tw ? s1vt y1yw ? s1wz xs
≠ 表中 ´ !µ !¶ ! · ! ∏分别表示未造林尾矿地 !紫穗槐林 !沙棘林 !天然灌丛和刺槐林 ∀ ´ ! µ ! ¶ ! · ! ∏ ¬±§¬¦¤·¨ ¬µ²± ·¤¬¯¬±ª º¬·«²∏·
©²µ¨¶·¤·¬²±o Αqφρυτιχοσα oΗ qρηαµνοιδεσo±¤·∏µ¤¯ ¶«µ∏¥oΡ q πσευδοαχαχια oµ¨¶³¨¦·¬√¨¯¼ q下同 ∀ ׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
迁安市马兰庄镇铁矿资源非常丰富 o在多年的开采过程中形成大量的尾矿山和尾矿坝 ∀为了实现尾矿
的生态治理 o进行尾矿山生物治理试验 o主要是选择沙棘 !紫穗槐等耐干旱 !耐瘠薄的树种进行了造林试验 ∀
本研究中的沙棘林为 t||z年栽植 ~紫穗槐林为 ussw年栽植 ~未造林尾矿地是没有进行造林的尾矿地 ~天然
灌丛是指尾矿山周围自然发育的灌丛植被 ∀另外 o在调查物种多样性时 o增加了一个刺槐 k Ροβινια
πσευδοαχαχιαl林类型 o刺槐林是在经过填埋和客土等处理措施的采矿坑上栽植的 o也是采矿地生态恢复的一
种类型 ∀各样地状况如表 t所示 ∀
2 研究方法
u1t 土壤的调查与分析 分别在营造了沙棘林 !紫穗槐林及未造林的尾矿地上以及天然灌丛中采用随机布
点的方法设置取样点 v个kv个重复l o在每个取样点上进行分层取样 }s ∗ x !x ∗ ts !ts ∗ us !us ∗ ws !ws ∗ ys
¦°∀将所采样品带回室内进行分析 ∀主要对有机质和速效氮进行了分析 ∀有机质的测定采用重铬酸钾容
量法 p稀释热法 ~速效氮的测定用碱解扩散法 ∀
u1u 物种多样性调查 分别在营造了沙棘林 !刺槐林及未造林的尾矿地上以及营造了刺槐林的采矿地上 o
采用随机布点的方法布设 t ° ≅ t °的样方各 ux块 o在各样方内进行草本植物物种多样性k将植株矮小 o位
于草本层的木本植物也记录在内l的调查 o记录每种植物的株k丛l数 !盖度 !高度 ~同时 o采用同样方法对尾
矿坝周围山地上的天然灌丛进行草本植物的物种多样性调查 o以便与上面的各种类型进行对照 ∀
采用重要值 !丰富度指数 !多样性指数等数量指标对各样地的物种多样性进行分析 ∀各数量指标的计算
公式如下 }
各物种的重要值 }重要值 €相对密度 n相对盖度 n相对频度 ∀
丰富度指数kΣl }指单位面积内的物种数目 o本研究中为每个样方的平均物种数目 ∀
多样性指数采用 ≥¬°³¶²±指数和 ≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ指数k马克平等 ot||xl o其计算公式如下 }
≥¬°³¶²±多样性指数k ∆l } ∆ € t p Ε
σ
ι € t
Πuι ~≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ多样性指数k Ηχl } Ηχ € p Ε
σ
ι € t
Πι ±¯Πι ∀其中 oΣ为
物种丰富度 ∀ Πι 代表相对密度 ∀
采用群落系数 ≤≤对不同样地间物种组成的相似性进行分析k李景文 ot||wl ∀群落系数 ≤≤ 的计算公式
如下 }
≤≤ € uΣ¤¥Πk Σ¤ n Σ¥l ∀
uxt 林 业 科 学 ww卷
其中 o≤≤为群落系数 oΣ¤为样地 ¤的物种数 oΣ¥为样地 ¥的物种数 oΣ¤¥为样地 ¤和样地 ¥共有种数 ∀
3 结果与分析
v1t 生物措施对铁尾矿有机质含量的影响 土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标 ∀各样地土壤或尾矿
的有机质含量如图 t所示 ∀从图 t可以看出 o各尾矿地的有机质含量明显低于天然灌丛土壤 ~而未造林尾
矿地有机质的含量明显低于紫穗槐林和沙棘林下的尾矿地 o而紫穗槐林地又低于沙棘林地 ∀在各种土壤及
尾矿中 o随着深度的增加机质含量都呈依次降低的趋势 ∀
图 t 不同样地土壤或铁矿尾矿中有机质含量
ƒ¬ªqt ׫¨ ²µª¤±¬¦°¤·¨µ¬¤¯ ¦²±·¨±·²©¶²¬¯ ²µ¬µ²±·¤¬¯¬±ª¬± §¬©©¨µ¨±·³¯²·¶
s }s ∗ x ¦° ot }x ∗ ts ¦° ou }ts ∗ us ¦° ov }us ∗ ws ¦° ow }ws ∗ ys ¦°∀下同 ∀ ׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º ∀
以上研究结果一方面表明
尾矿地中的有机质含量很低 o远
低于天然灌丛土壤 o另一方面也
说明生物措施 o如造林可以明显
提高尾矿中的有机质含量 ∀由
于尾矿直接由铁矿石粉碎而成 o
并没有经过一般土壤形成所需
要的各种成土因素k母质 !气候 !
生物 !地形和人为因素l的长期
影响k林大仪等 oussul o尤其是
生物因素的影响 o因此其有机质
含量明显低于天然灌丛土壤 ∀
土壤有机质主要来源于地面植
物凋落物 !根系残体和根系分泌物 o尾矿地进行造林后 o每年都会有地上及地下的凋落物的产生和积累 o导致
尾矿地的有机质含量逐渐增加 ∀另外 o沙棘林中的有机质又高于紫穗槐林 o这主要是由于沙棘林的林龄高于
紫穗槐林k沙棘林是 t||z年栽植 o紫穗槐为 ussw年栽植l ∀同时 o随着深度的增加 o土壤及尾矿中的有机质
含量呈逐渐降低的趋势 o这主要是由于林地内地表积累的凋落物对表层尾矿中的有机质含量影响较大 o而对
深层土壤或尾矿的影响较小 o而地下根系也集中于土壤浅层 o死亡的根系是表层有机质的重要来源 o这两方
面的原因导致表层土壤或尾矿的有机质含量较高 o随着深度的增加 o有机质含量逐渐下降 ∀
另外 o造林后尾矿有机质含量增加的另外一个原因是 o造林增加了地表粗糙度 o使得近地面层的风速减
小 o有利于凋落物的积累 o从而增加尾矿的有机质 ∀裸露的尾矿地 o凋落物的积累较少 o因此有机质含量较
低 ∀
图 u 不同样地土壤或铁矿尾矿中速效氮含量
ƒ¬ªqu ׫¨ ¤√¤¬¯¤¥¯¨‘¦²±·¨±·²©¶²¬¯ ²µ¬µ²±·¤¬¯¬±ª¬± §¬©©¨µ¨±·³¯²·¶
v1u 生物措施对铁尾矿速效氮
含量的影响 不同样地土壤及
尾矿速效氮含量如图 u 所示 ∀
不同样地间速效氮的变化规律
与有机质相似 ∀各尾矿地速效
氮的含量远低于天然灌丛土壤 o
天然灌丛表层土壤中的速效氮
含量为 uus1uw °ª#®ªpt o而各种
尾矿地中速效氮含量最高值也
只有 w{1{z °ª#®ªpt k沙棘林表
层土壤l o由此可见尾矿地的速
效氮含量极低 ~在各种尾矿地
中 o未造林尾矿地低于沙棘林地和紫穗槐地 ~紫穗槐地又低于沙棘林地 ∀在 w种样地中 o速效氮含量基本上
都表现出从上往下依次降低的趋势 o天然灌丛表层土壤速效氮含量高达 uus1uw °ª#®ªpt o底层只有 ux1y| °ª
#®ªpt ∀
一般来讲 o土壤中氮素来源主要有 v个 o有机质的分解 !生物固氮以及降水 ∀在没有采取生物措施的情
vxt 第 tu期 许中旗等 }造林对铁尾矿地养分含量及物种多样性的影响
况下 o尾矿中没有有机质的积累 o或含量极低 o来源于有机质分解的氮素较少 o同时 o在没有采取生物措施的
情况下 o尾矿中也没有固氮生物存在 o因此尾矿中的氮素来源只有降水 o氮素积累的速率较慢 o氮素含量远远
低于自然发育的天然灌丛土壤 ∀在进行造林以后 o通过有机质的分解过程而进入到尾矿的氮素会逐渐增加 ~
更为重要的是 o紫穗槐为豆科植物 o根系形成的根瘤具有固氮作用 o通过根瘤的固氮作用可以将空气中的分
子态氮元素转化为离子态的氮 o从而使尾矿中的氮元素含量逐渐增加 ∀紫穗槐在栽植了 u ∗ v ¤后 o但其表
层速效氮含量已达到 u{1{s °ª#®ªpt o远高于未造林尾矿地的 y1vt °ª#®ªpt o可见促进作用非常明显 ∀沙棘是
一种非豆科的固氮植物 o沙棘林下的尾矿速效氮含量也有明显的增加 o达到了 w{1{z °ª#®ªpt ∀
采取生物措施后 o尾矿中的速效氮含量会有明显的增加 o这对于尾矿的生态恢复乃至进一步的资源化利
用具有非常重要的意义 ∀从尾矿的发生来看 o尾矿地属于原生裸地的一种 o从原生裸地开始的植被恢复过程
可以看作是一种植被的原生演替过程 ∀植被原生演替过程进行缓慢的重要限制因素之一就是氮素的不足 o
因此 o在自然条件下 o原生裸地中最早出现的植物种类都是有固氮作用的种类k׬·∏¶ ετ αλqot||{ ~¬¨±ª¨ ± ετ
αλqot||z o许中旗等 oussxl ∀通过固氮植物的固氮作用使原生裸地中的氮素含量逐渐增加 o从而为其他生物
的进入和定居创造条件 ∀但是在自然条件下 o这一过程非常漫长 ∀本研究中 o通过人工的方法将具有固氮作
用的沙棘或紫穗槐引入到尾矿地 o使得尾矿中的氮元素含量有了明显的增加 o为其他生物的进入和定居创造
了条件 ∀这一研究结果对于尾矿的生态恢复及植被重建具有重要的指导意义 ∀
v1v 生物措施对物种多样性的影响 生物多样性的恢复是尾矿地生态恢复的一个重要标志k孙庆业等 o
usst ~奥斯兰#伊思迈尔 oussyl ∀分别采用 ≥¬°³¶²±指数和 ≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ指数以及物种的丰富度对不同样
地的物种多样性进行比较 ∀从 ≥¬°³¶²±指数来看 o各样地从大到小依次为沙棘林 !天然灌丛 !刺槐林 !紫穗槐
林和未造林尾矿地 o分别为 s1z{ !s1zx !s1yt !s1wt !s1u{ ~从 ≥«¤±±²±2 • ¬¨±¨ µ指数来看 o其排列顺序也大致相
似 o依次为天然灌丛 !沙棘林k尾矿地l !刺槐林 !紫穗槐林k尾矿地l和未造林尾矿地 o分别为 t1zw !t1y| !t1uw !
t1st和 s1wx ∀
从以上结果可以看 o尾矿地在没有造林的情况下 o物种多样性指数是最低的 o而进行造林后 o多样性指数
有明显的提高 o其中沙棘林的多样性指数甚至高于天然灌丛 ∀铁尾矿又称为尾矿砂 o质地较粗 o保水性能差 o
因此较为干燥 o同时 o结构松散 o流动性强 ~另外 o尾矿砂直接由铁矿石粉碎而成 o其养分状况较差k束文圣
等 ousss ~郝秀珍等 oussxl ∀尾矿砂的这些特点使得植物的定居非常困难 o因此在没有进行造林的条件下其
物种多样性较低 ∀在进行造林后 o林木对于尾矿地土壤及小环境具有明显的改善作用 o主要表现为表层尾矿
中水分含量增加以及尾矿肥力的提高 o这些作用为其他物种的进入和定居创造了条件 o使得物种多样性明显
增加 ∀天然灌丛是在自然条件下发育起来的植被 o其土壤条件相对较好 o适宜植被生长 o因此具有较高的物
种多样性指数 ∀通过造林这种生物措施可以使尾矿地上的物种多样性达到或接近天然植被的水平 ∀
从物种丰富度的比较来看 o也可以得出类似的结论 ∀紫穗槐林 !天然灌丛 !沙棘林 v种样地的物种丰富
度较为接近 o分别为 x1zx ox1wy ow1|y ~其次为刺槐林 o为 v1ss o未造林尾矿地最低 o只有 s1 |s ∀其生态学意义
为各林分在每平方米样地上出现的物种数分别平均为 x1zx ox1wy ow1|y ov和 s1|个 ∀该结果表明 o在没有造
林的情况下 o尾矿地的物种丰富度很低 o只有沙蓬和沙芦草等对尾矿具有较强适应能力的物种能够生存 ∀而
尾矿地在造林后 o立地条件得到改善 o能够生存的物种逐渐增加 o使得物种丰富度明显提高 ∀
另外 o比较紫穗槐林的多样性指数与丰富度可以看出 o在几种样地中 o紫穗槐的丰富度是最高的 o但其物
种多样性指数却仅高于未造林尾矿地 o而低于其他样地 ∀出现这种结果的原因主要在于紫穗槐林下不同植
物物种的多度分布不均匀造成的 o紫穗槐由于结实量很大 o因此林下形成数量很多的紫穗槐的幼苗 o其数量
远高于其他物种 o造成了分布上的不均匀性 o导致紫穗槐林尽管具有较高的物种丰富度 o但物种多样性却比
较低的结果 ∀
以上研究结论对于尾矿的生态治理具有重要的指导意义 ∀尾矿因其恶劣的理化性质给其生态治理带来
了极大困难 o选择对尾矿具有较强适应能力的树种重建植被 o如沙棘 !紫穗槐等 o一方面可以防止扬尘 !滑坡 !
垮坝等环境问题及自然灾害的发生 o同时还可以使生物多样性得到很好的恢复 ∀生物多样性的恢复是退化
生态系统得到恢复的重要标志k任海等 ousstl ∀
v1w 不同样地主要物种组成及其群落相似性 不同样地物种多样性的差异除了表现在物种多样性指数上
以外 o还表现在具体的物种组成方面 ∀各样地中重要值最高的 x个物种如表 u所示 ∀从表 u可以看出 o不同
wxt 林 业 科 学 ww卷
样地中的主要物种组成具有很大差别 ∀物种组成上的差别可能与它们的土壤及环境条件不同有关 ∀天然灌
丛是在自然发育土壤上发育起来的植被 o没有乔木层 o因此光照充足 o且相对干旱 ∀刺槐林是在经过改土后
的土壤上发育起来的 o土层较薄 o上层郁闭 ∀其余 v种类型基质都为尾矿 o但环境条件有很大差别 o因此物种
组成也明显不同 ∀未造林尾矿地 o尾矿裸露 o流动性强 o且干旱 o只有沙蓬和沙芦草能够生长 ∀而紫穗槐林与
沙棘林的立地条件相对一致 o二者的基质都为铁尾矿 o而且上层都有冠层存在 o这样形成了相似的立地条件 o
因此其物种组成也具有较高的相似性 o在重要值最高的 x个物种中 o有 v个物种是相同的 o分别为苦荬菜 !狗
尾草和猪毛菜 ∀从群落系数也可以看出其相似程度k表 vl o它们之间的群落系数最高 o为 s1v{ o而其他类型
间的相似程度则相对较低 o这种差异也说明沙棘林与紫穗槐林与其他类型相比 o立地条件具有一定的特殊
性 ∀未造林尾矿地也因其特殊的环境特征 o其物种组成与其他样地具有明显的不同 ∀
表 2 不同样地主要植物物种组成
Ταβ .2 Μαιν πλαντ σπεχιεσιν διφφερεντ σαµ πλε πλοτσ
类型
×¼³¨
排序
’µ§¨µ
物种
≥³¨¦¬¨¶
相对密度
• ¨¯¤·¬√¨ §¨±¶¬·¼
相对盖度
• ¨¯¤·¬√¨¦²√¨ µ¤ª¨
相对频度
• ¨¯¤·¬√¨©µ¨ ∏´¨ ±¦¼
重要值
Œ°³²µ·¤±·√¤¯∏¨
´ t 沙蓬 Αγριοπηψλλυµ σθυαρροσυµ s1{v s1xz s1{| u1vsu 沙芦草 Αγροπψρον µονγολιχυµ s1tz s1wv s1tt s1zs
t 紫穗槐 Αµορπηα φρυτιχοσα s1zy s1xt s1tx t1wv
u 狗尾草 Σεταρια ϖιριδισ s1sy s1ts s1tx s1vt
µ v 鬼针草 Βιδενσ πιλοσα s1sw s1sz s1tw s1ux
w 苦荬菜 Ιξερισ πολψχεπηαλα s1sv s1sz s1tw s1uw
x 猪毛菜 Σαλσολα χολλινα s1sv s1ts s1ts s1uv
t 苦荬菜 Ιξερισ πολψχεπηαλα s1vw s1us s1ut s1zx
u 狗尾草 Σεταρια ϖιριδισ s1uu s1u| s1t| s1y|
¶ v 猪毛菜 Σαλσολα χολλινα s1t{ s1uv s1tv s1xw
w 灰藜 Χηενοποδιυµ γλαυχυµ s1tw s1sx s1sx s1ux
x 紫穗槐 Αµορπηα φρυτιχοσα s1s{ s1sw s1sy s1t{
t 中华卷柏 Σελαγινελλα σινενσισ s1v| s1uv s1sz s1y|
u 隐子草 Χλειστογενεσσθυαρροσα s1sz s1wu s1t| s1y{
· v 马唐 ∆ιγιταρια σανγυιναλισ s1ux s1sx s1sy s1vy
w 荩草 Αρτηραξον ηισπιδυσ s1sw s1tw s1tx s1vv
x 地梢瓜 Χψνανχηυµ τηεσιοιδεσ s1tx s1su s1su s1us
t 狗尾草 Σεταρια ϖιριδισ s1xv s1v| s1vv t1ux
u 蒺藜 Τριβυλυστερρεστρισ s1vv s1uy s1uw s1{v
∏ v 灰藜 Χηενοποδιυµ γλαυχυµ s1st s1sz s1sy s1tw
w 马唐 ∆ιγιταρια σανγυιναλισ s1sy s1sv s1sv s1tv
x 刺槐 Ροβινια πσευδοαχαχια s1st s1sw s1sy s1tt
表 3 不同样地之间的群落系数
Ταβ .3 Χοεφφιχιεντ οφ χοµ µ υνιτψ βετωεεν διφφερεντ πλοτσ
类型 ×¼³¨ ´ µ ¶ · ∏
´ t s s s s
µ t s1v{ s1ut s1u
¶ t s1t s1uy
· t s1ux
∏ t
4 结论
通过对不同尾矿地的物种多样
性及养分含量的调查和分析 o研究
了生物措施 ) 造林对尾矿地肥力状
况及物种多样性的影响 o得出如下
结论 ∀
tl 铁尾矿地的有机质及速效
氮含量远低于天然灌丛土壤 o其速效氮含量偏低可能是影响铁尾矿地植被重建的重要限制因素 ∀
ul 采用具有固氮作用的适生树种进行造林后 o铁尾矿的速效氮及有机质含量都有明显提高 ∀
vl 采取生物措施 o即造林后 o不同铁尾矿地草本植物的综合物种多样性指数 !丰富度指数都有明显增
加 o表明生物措施可以明显提高铁尾矿地的物种多样性 ∀
通过本研究可以知道 o在贫瘠 !干旱的铁尾矿地上首先引进耐贫瘠 !具有固氮作用的植物种类 o形成稳定
的人工群落 o一方面可以逐步实现对铁尾矿的改良 o使尾矿的肥力状况逐步得到改善 o另一方面还可以形成
xxt 第 tu期 许中旗等 }造林对铁尾矿地养分含量及物种多样性的影响
相对适宜群落环境 o为更多的植物种类的进入创造条件 o使物种多样性得到提高 o从而可以实现铁尾矿的全
面治理 ∀
参 考 文 献
奥斯兰#伊思迈尔 qussy1 生物多样性与矿山使用寿命的关系应进入议事日程 q中国矿业 otxkyl }tu p tv q
郝秀珍 o周东美 qussx1 金属尾矿砂的改良和植被重建研究进展 q土壤 ovz ktl }tv p t| q
蓝崇钰 o束文圣 qt||y1 矿业废弃地植被恢复中的基质改良 q生态学杂志 otxkul }xx p x| q
李景文 qt||w1 森林生态学 q北京 }中国林业出版社 q
林大仪 o黄昌勇 qussu1 土壤学 q北京 }中国林业出版社 q
马克平 o黄建辉 o于胜利 o等 qt||x1 北京东灵山地区植物群落多样性的研究 } µ丰富度 !均匀度和物种多样性指数 q生态学报 otx kvl }uy{ p
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任 海 o彭少麟 qusst1 恢复生态学导论 q北京 }科学出版社 q
束文圣 o张志权 o蓝崇钰 qusss1 中国矿业废弃地的研究 q生态科学 ot|kul }uw p u| q
孙庆业 o蓝崇钰 o黄铭洪 o等 qusst1 铅锌尾矿上自然定居植物 q生态学报 outk|l }twxz p twyu q
孙庆业 o任冠举 o杨林章 qussx1 自然植物群落对铜尾矿废弃地土壤酶活性的影响 q土壤学报 owuktl }vz p wv q
田胜尼 o孙庆业 o王铮峰 o等 qussx1 铜陵铜尾矿废弃地定居植物及基质理化性质的变化 q长江流域资源与环境 otw ktl }{{ p |v q
许中旗 o李文华 o包维凯 o等 qussx1 植被原生演替研究进展 q生态学报 oux ktl }vv{v p vv{| q
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k责任编辑 郭广荣l
yxt 林 业 科 学 ww卷