铜陵铜尾矿废弃地上白茅（imperata cylindrica var. major）的形态及生理可塑性

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1、第33卷5期Journa安lof徽An师hu范iNo大mM学U学ni报vers(i自ty然(N科at学ur版alS)cience)Vo1．33No．52010年9月Sept．2010铜陵铜尾矿废弃地上白茅(1mperataCylindricavar．Major)的形态及生理可塑性伍红琳，高毅，孙庆业(安徽大学资源与环境工程学院，安徽合肥230039)摘要：白茅是一种恶性杂草，对极端环境条件具有很强的适应能力．作为自然生态恢复过程中的优势物种，白茅在铜陵铜尾矿废弃地上形成大面积的白茅群落．本研究以铜陵杨山冲尾矿废弃地自然生长的白茅为对象，采用野外调查和室内分析

2、相结合的方法，研究了在异质微环境下白茅形态和生理可塑性的表达及其适应性．结果表明：(1)不同样方苗的数量(SN)、苗高(SH)、根茎间隔子长(RD)、根茎总长(TLR)具较大差异，变异系数分别为74％、59％、40％、78％；随基质养分水平的增加，SN、TLR显著增加，而SH、DR则明显减少，表现出很强的形态可塑性；(2)不同样方中，白茅根茎中还原糖(RS)、总磷(TPR)和总氮(TNR)含量差异较大，变异系数分别为111％、74％和40％；根茎中的TPR和SS含量随基质养分水平的增加而增加．与形态可塑性相比，白茅根茎生理可塑性较小，生长尾矿上的白茅主要通过

3、形态可塑性适应尾矿环境．关键词：铜尾矿废弃地；白茅；克隆生长；可塑性；铜陵中图分类号：Q14文献标识码：A文章编号：1001—2443(2010)05—0470—05白茅(Imperatacylind,icavar．majO1一)为禾本科(Gramineae)白茅属(hnperataCyrillo)植物，具无性和有性2种繁殖模式l_lJ，广泛分布于各种类型生境．白茅根状茎发达，在生长的地块上盘根错节、纵横交错，能够最大限度的获取土壤资源，对极端环境具有很强的适应性2_3J．研究表明定居在尾矿废弃地上的白茅可通过改善基质的理化性质，为其他物种在尾矿上的定居提供

4、适宜的小环境，加速尾矿废弃地植物群落的演替l；另外，白茅还可以在富铁的极酸环境中l6J及磷酸盐矿沉降区lJ等不良环境中生长．尽管白茅是一种农田和林地恶性杂草，对农作物和幼树生长产生严重影响，但其对环境条件的广泛适应性(尤其是极强的形态特征可塑性、生长特征可塑性和生理特征可塑性)特点对于具有极端环境条件的矿业废弃地生态恢复而言具有重要意义．迄今为止，国内外学者对白茅的研究主要集中于遗传多样性_4J、植物化学、药理作用及白茅入侵控制I加J等方面，对白茅可塑性研究的报道较少⋯．可塑性是植物种群克服环境异质性的重要途径l1卜坦J．研究表明施肥可以使匍匐茎草本活血丹(

5、Glectomalogituba)的无性系分株增多、匍匐茎总长增长、节问短l1；在低养分条件下匍匐茎草本蛇莓(D“ches∞indica)形成较少的匍匐茎和克隆分株l_l；遮荫使匍匐茎草本绢毛匍匐委陵菜(Potentillarept盘sL．var．sericophylla)的匍匐茎总长度、分株数、匍匐茎比节问重等较小_l．本研究以自然定居于铜陵市杨山冲尾矿废弃地上的白茅为对象，分析了白茅克隆生长的形态变量、白茅根茎生理变量与土壤理化性质之间的关系，探讨自然条件下白茅在尾矿废弃地上的克隆生长特性及适应性，为尾矿废弃地的生态恢复提供理论基础．1材料与方法1．1研

6、究区概况杨山冲尾矿废弃Yg(30。54N，117。53E)位于安徽省铜陵市狮子山区，属北亚热带季风气候区，年平均气温16．2C，无霜期平均230d，年平均降水量1390mm，雨量充沛，全年平均湿度75％一81％．废弃地由石质粉收稿日期：2010—06—10基金项目：环保公益性行业科研专项(20100904—02)；国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2006AA06Z359)作者简介：伍红琳(1986一)，女，安徽桐城人，硕士研究生；通讯作者：孙庆业，E-mail：sunqingye@atmu．edu．cn33卷第5期伍红琳，孙庆业：铜陵铜尾矿废弃地上

7、白茅(1．zpe，(，~dricavar．DldjOI)的形态及生理可塑性471末状尾矿组成，主要矿物为钙铁(铝)榴石、石英、辉石和长石等．杨山冲尾矿废弃地于1991年被弃置，结构松散、侵蚀严重、表面干燥，植物难以自然定居[引．杨山冲尾矿废弃地属山谷型尾矿废弃地，周围山坡植被主要为人工马尾松(Piz“s0zin”。)林和灌丛，尾矿废弃地上自然植物群落主要包括白茅群落(peratacylidricavar．77盘0rcommunity)、中华结缕草群落(Zoysiasinicacommunity)和木贼群落(Hippochaete，-amosissimu2~1

8、community)等．1．2野外采样根据以往关于土