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磷矿的开采对区域的生态环境破坏极大,严重影响生态环境的质量,磷矿开采不仅占用大量土地,同时还可能造成水土流失,河床因矿渣冲击抬高及废水污染等不良影响。三峡地区的矿藏资源十分丰富,尤以磷矿的储藏和开采量为大,长期以来的磷矿资源的开采已在当地形成了大量的矿业废弃地。近年来的开采力度更为加大,如何在资源的开采过程中保护好生态环境已经关系到当地社会与经济可持续发展。本文通过对樟村坪磷矿废弃地植被的实地样方调查,废弃地优势植物的光合生理特性进行野外调查以及采集相关优势物种异地移栽的控制试验,研究探讨了磷矿废弃地先锋群落的组成与结构特征和废弃地先锋植物的生理和生态学特性,以求为磷矿废弃地植被的恢复和重建以及环境保护提供参考。主要结果如下:
1、樟村坪磷矿废弃地的植被分布明显受废弃的土壤基质的影响,植物的种类和数量沿废弃地自下而上呈现先增后减的趋势,植物群落的类型主要以草本植物群落为主,在废弃地中部地带出现大量木蓝为优势种的灌木群落,对草本植物和灌木的优势度的计算,确定葛、荩草、五节芒、牛尾蒿、狗尾草5种草本植物和木蓝、多花胡枝子、盐肤木3种灌木为群落的优势物种。
2、磷矿废弃地土壤具有结构简单、保水能力差、有机质含量低、含磷量高的特点。通过与废弃地周边环境植物光合作用对比,磷矿废弃地对先锋植物的光合速率并没有显著影响,但对先锋植物的蒸腾作用影响显著。磷矿废弃地先锋植物的光饱和点800 ~ 1000μmol·m-2·s-1 左右,光补偿点在30 ~ 70μmol·m-2·s-1 之间。表明这些物种具有较强光合能力、偏阳性且对磷矿废弃地环境具有适应能力,磷矿废弃地环境对大多数先锋物种的光合作用没有抑制作用。
3、荩草为樟村坪磷矿废弃地优势度最大的一种先锋草本植物,在我们的控制实验中,土壤有效磷浓度能够对荩草的生理特性产生显著影响。研究显示:荩草的根部为吸收和贮存磷的主要部位,当土壤有效磷浓度为12.34mg/L 左右时,荩草对土壤中有效磷的吸收达到最佳。伴随磷处理浓度的增加,荩草的根系长、茎高、生物量、植物自身各部位的磷含量、以及叶绿素和光合生理指标(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)均出现了先增后减的趋势。荩草光合速率同时受气孔因素和非气孔因素的共同作用。