山西中條山銅礦廢棄地植被生態(tài)研究.pdf

1、礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵是植被恢復(fù)，由于植被的自然恢復(fù)非常緩慢，必須對其采取積極的人工恢復(fù)措施加以干預(yù)。本論文以山西垣曲縣境內(nèi)的中條山有色金屬集團(tuán)有限公司采礦廢棄地自然恢復(fù)的植被為研究對象，采用空間代替時間方法獲得數(shù)據(jù)，用數(shù)量生態(tài)學(xué)方法，包括TWINSPAN、DCA、多樣性指數(shù)、生態(tài)位寬度和重疊等，研究該礦區(qū)廢棄地不同恢復(fù)年限的自然恢復(fù)植物群落的組成、結(jié)構(gòu)、空間分布及演替趨勢，分析了物種豐富度、均勻度和綜合多樣性在演替過程中的變化，探討

2、了礦業(yè)廢棄地植被恢復(fù)模式與策略，以期為山西及周邊地區(qū)礦業(yè)廢棄地植被恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)中條山有色金屬集團(tuán)有限公司采礦廢棄地共記錄維管植物88種，其中草本植物74種、灌木植物4種、喬木10種，分別占所查記錄的84.09％、4.55％、11.36％，隸屬于36個科74個屬，這些屬共分為11個分布區(qū)類型，3個亞型，中溫帶地理成分占有優(yōu)勢，共38屬，占總屬的51.35％。按照植物種的區(qū)系劃分，溫帶植物種有

3、49個，占總種數(shù)的55.68％，反映出區(qū)域的環(huán)境特性，顯示了該地區(qū)的溫帶特性。
　　(2)用TWINSPAN分類方法，把81個樣方分為8個群叢，分別是:Ⅰ臭椿-狗尾草+野艾蒿群叢;Ⅱ狗尾草+反枝莧群叢;Ⅲ狗尾草+黃花蒿群叢;Ⅳ刺槐-鐵桿蒿+野艾蒿群叢;Ⅴ臭椿+刺槐-狗尾草+鐵桿蒿群叢;Ⅵ野艾蒿+竹節(jié)草群叢;Ⅶ野艾蒿+堿蓬群叢;Ⅷ黃花蒿+博落回群叢。每一個群叢的物種組成各不相同，其結(jié)構(gòu)和功能也就有所差異。在樣方和物種的DCA排序的二

4、維圖中可以看出，不同軸反映的含義不同，分別表示影響群落穩(wěn)定的環(huán)境因子，如廢棄時間、海拔、土壤水分、土壤肥力等。TWINSPAN和DCA結(jié)合使用，能夠更好地反映植被數(shù)量生態(tài)的特性。
　　(3)用Shannon-Wiener生態(tài)位寬度指數(shù)和Petraitis生態(tài)位特定重疊和生態(tài)位普遍重疊指數(shù)，通過優(yōu)勢種生態(tài)位寬度和重疊分析，研究采礦廢棄地自然恢復(fù)植被的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)果:在不同的群叢里，優(yōu)勢種的生態(tài)位寬度大，說明這些物種對環(huán)境生態(tài)因子的適

5、應(yīng)幅度大，分布范圍廣，對各種資源的利用能力相對強(qiáng)。生態(tài)位重疊值越大，說明種群間的生態(tài)相近性就越大，適應(yīng)環(huán)境能力和利用資源的共性或相似性也就越大，種間競爭的機(jī)會就越大。但生態(tài)位寬的物種，它們之間的生態(tài)位重疊不一定就高，說明物種之間能夠共享環(huán)境資源，在一定程度上維持了群叢的動態(tài)平衡。
　　(4)利用Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Patrick豐富度指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Alatalo均勻度指

6、數(shù)分析礦區(qū)廢棄地上植物群落物種組成、群落結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)定性的程度，結(jié)果表明:群落內(nèi)的多樣性指數(shù)越大，其豐富度指數(shù)也就越大，群落的結(jié)構(gòu)和功能就越完善。8個群落的均勻度指數(shù)差異較小，說明各個群落內(nèi)的植物物種適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境條件。通過分析，得到中條山銅礦區(qū)廢棄地植被演替的規(guī)律:草本植物群落→灌叢→森林群落。
　　(5)在對中條山集團(tuán)銅礦廢棄地上植被的優(yōu)勢種的種間關(guān)系的研究方面，運(yùn)用2×2列聯(lián)表，x2檢驗(yàn)方法對群落優(yōu)勢種進(jìn)行總體相關(guān)性和種對間的

7、聯(lián)結(jié)性分析，利用共同出現(xiàn)百分率、Jaccard指數(shù)測定種對間的關(guān)聯(lián)度，應(yīng)用Pearson相關(guān)系數(shù)和Spearman秩相關(guān)系數(shù)反映種對間的數(shù)量變化關(guān)系。結(jié)果顯示，對生境要求相同或相似的種對表現(xiàn)出顯著的正關(guān)聯(lián);種間關(guān)系因群落類型不同而有明顯差異。檢驗(yàn)呈顯著、極顯著相關(guān)的種對數(shù)少于相關(guān)分析和秩相關(guān)分析的種對數(shù)，而同時也驗(yàn)證了Spearman秩相關(guān)分析比Pearson相關(guān)分析的靈敏度高，彌補(bǔ)了分析中的不足。
　　(6)為了加快礦區(qū)廢棄地植