唐山铁尾矿植被恢复生态效益分析与评价

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1、万方数据分类号：密级：S731单位代码：学号：100862011439研究工作得到“十二五”环境领域国家科技计划课题(2012BAC09803)和“十二五”农村领域国家科技计划课题(2011BAD3880103)的资助。唐山铁尾矿植被恢复生态效益分析与评价Theecologicale伍ciencya舰lysisandeValuationofreVegetanonlnlrontalnn2SlnlangSnan■●●●●■●●rn■学位申请人：李晓莹指导教师：李玉灵教授学科专业：生态学学位类别：理学硕士授予

2、单位：河北农业大学答辩日期：二。一四年五月三十一日万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑兰垦盔些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名终司乞羟．签字日期：伽／，够年易月弓日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑兰垦盎些盘堂有关保留、使用

3、学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塑皇垦盎些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：奄讨芤巍．导师签名签字日期：伤化年多月弓日签字日期：历尬年多月弓日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：万方数据摘要本文以唐山铁尾矿区基于水保工程的植被恢复模式、基于排土场废料客土的植被恢复模式、灌木纯林直接植被

4、恢复模式、乔木纯林直接植被恢复模式、灌草混交林直接植被恢复模式等5种植被恢复模式为研究对象，以裸尾矿为对照，通过野外调查和室内分析测定，研究不同植被恢复模式对植物群落特征及铁尾矿基质理化性质的影响。采用灰色关联度与相关性系数相结合的方法对评价指标进行筛选，构建评价指标体，并运用一般综合评价法和模糊综合评价法对唐山铁尾矿植被恢复的生态效益进行评价。旨在为铁尾矿植被恢复提供依据。主要研究结果如下：(1)各植被恢复模式下人工林群落结构简单。在垂直结构上，六孔砖分为乔木层、灌木层和草本层，杨树林分为乔木层和灌木

5、层，其余植被恢复模式均分为灌木层和草本层。紫穗槐林、剥岩造地紫穗槐林、六孔砖灌木层生长旺盛，盖度较大，分别为80％、70％、65％；剥岩造地紫穗槐林和灌草混交林植物群落的草本层生长较茂盛，盖度较高，分别为58．29％、56．38％。(2)从物种多样性指数来看，各植被恢复模式从大到小依次为：杨树林>剥岩造地紫穗槐林>灌草混交林>紫穗槐林>六孔砖>沙地柏林。剥岩造地紫穗槐林林下草本物种丰富度指数最大，杨树林均匀度指数最大，优势度指数最小。(3)不同植被恢复模式下总生物量差别较大。其中杨树林总生物量最大，达到

6、31．71t／hm2；紫穗槐林次之，为20．78t／11m2；六孔砖、沙地柏林、剥岩造地紫穗槐林分别为9．54t胁2、7．31仉lnl2、5．26t／

7、蚰2；灌草混交林总生物量最低，为1．57t／11m2。(4)不同植被恢复模式能够有效改善铁尾矿土壤结构和水源涵养能力，但其作用不尽相同。就改善铁尾矿土壤结构而言，紫穗槐林、杨树林、灌草混交林对表层土壤结构的改善作用较明显，而沙地柏林、剥岩造地紫穗槐林、六孔砖则对深层土壤结构的改善作用较明显。紫穗槐林对铁尾矿土壤容重、总孔隙度和饱和含水量的改善作用最好，其

8、中容重降低了12．10％，总孔隙度和饱和含水量分别增加了31．13％、56．61％；沙地柏林对毛管孔隙度、田问持水量、毛管持水量的提升作用最显著，增幅分别为21．02％、47．46％、39．73％；剥岩造地紫穗槐林对非毛管孔隙度的增加作用很强，增幅为160．42％，导致非毛管孔隙与毛管孔隙之比超出合适的范围。就枯落物持水能力而言，紫穗槐林要明显优于剥岩造地紫穗槐林。(5)从裸尾矿养分含量指标来看，尾矿砂pH值较高，为7．69。有机质、全氮、碱解氮、全钾、速效钾含量都较低，分别为O．589／l(g、0．0

9、3眺g、O．8lmg／1(g、O．18眺g、16．79m眺g。全磷含量较高，为1．449／l(g，但速效磷含量很低，仅为O．11mg／l(g，须经多年风化和生物活化过程才能保证磷素的供应。进行植被恢复后，尾矿砂养分含量有不同程度改善。土壤pH值与裸尾矿相比明显降低，并且都随土壤深度的增加而增大。除全磷含量外，不同植被恢复模式下各养分含量均随土壤深度增加而降低。剥岩造地紫穗槐林、紫穗槐林、六孔砖、灌草混交林、沙地柏林林下有机质、全氮、碱解氮、