【摘要】：烏海市礦區(qū)惡劣的自然環(huán)境加上人為活動的破壞,使得該地區(qū)植被恢復(fù)形勢依然嚴(yán)峻,使用傳統(tǒng)的參照歷史群落結(jié)構(gòu)或進(jìn)行對比實驗的方法進(jìn)行植被恢復(fù)具有較高的風(fēng)險。故本研究以烏海市周邊地區(qū)植物群落和土壤及礦區(qū)的人工覆土為研究對象,篩選出具有富集土壤養(yǎng)分或水分能力的灌木種,并基于植物功能性狀目標(biāo)值求出適合礦區(qū)煤矸石山生長的植物功能群中各灌木種的相對多度,以期為礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)的植被恢復(fù)群落配置工作提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。在烏海市周邊共找到12種不同類型的植被群落,每個植被群落設(shè)5m×5m的灌木樣方進(jìn)行樣方調(diào)查并采集灌木樣本測定各灌木種比葉面積,根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理選取一個最具代表性的樣方以100cm為間隔從坐標(biāo)原點開始沿四個方向采集土樣,之后對待恢復(fù)礦區(qū)不同層的人工覆土進(jìn)行采樣,測定所有土樣中全氮全磷有機質(zhì)和水分的含量,采用IGPS法對植物和土壤資源空間格局關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計分析,初步篩選出具有聚集土壤資源能力的灌木種,并在此基礎(chǔ)上找到植物性狀與環(huán)境因子的變化規(guī)律,確定礦區(qū)煤矸石山的植物功能性狀目標(biāo)值,代入CAT模型得到優(yōu)勢植物的相對多度。結(jié)果表明:植物與土壤資源空間格局方面,沙蒿,紅砂與全氮,紅砂與水分為多株灌木聚集1個大于研究尺度的斑塊(LA),檸條錦雞兒與全氮為1株灌木聚集1個斑塊(S=A),四合木與全磷為1株灌木聚集多個斑塊(SA或RA),四合木,紅砂,沙冬青與白刺與有機質(zhì)為一定數(shù)量灌木聚集1個斑塊(SA),霸王,沙拐棗,梭梭與有機質(zhì),四合木,毛刺錦雞兒與水分為1株灌木聚集多個斑塊(RA),其他情況下的灌木均與土壤資源無關(guān)聯(lián)。相對多度方面,在礦區(qū)煤矸石山底部的覆土條件下沙蒿的相對多度為0.72,霸王的相對多度為0.36,在礦區(qū)煤矸石山頂部的覆土條件下,霸王的相對多度為0.75,沙蒿的相對多度為0.19。檸條錦雞兒,毛刺錦雞兒,四合木,霸王,沙拐棗,梭梭,沙蒿,白刺,紅砂和沙冬青這幾種灌木對土壤養(yǎng)分或水分具有較好的富集能力,適合作為植被恢復(fù)物種進(jìn)行種植;基于灌木的比葉面積,冠幅和灌木體積3個功能性狀與土壤有機質(zhì),土壤水分和灌后滯塵量3個環(huán)境因子的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在煤矸石山底部適合種植霸王和沙蒿,相對多度比為1:2,在煤矸石山頂部同樣適合種植霸王和沙蒿,但是相對多度比變?yōu)?:1,其他物種并不適合作為主要物種進(jìn)行種植。
【圖文】：

２．１．１地理位置逡逑研究區(qū)為典型的西北干旱荒漠區(qū)，坐標(biāo)范圍Ｎ邋４０°２７＇１〃？Ｎ邋３８°３５＇４４＂，，邋Ｅ逡逑１０５。５７＇１５〃？Ｅ邋１０７。４８＇２１＂（圖２．１），地處黃河上游，西至阿拉善盟東側(cè)的阿拉善左旗，逡逑北至巴彥淖爾，南至寧夏靈武，東至鄂托克旗。以賀蘭山脈北部余端為界分為西部的逡逑草原化荒漠和東部的荒漠草原（中國科學(xué)院內(nèi)蒙古寧夏綜合考察隊，１９８５）。逡逑圖２．１研究區(qū)地理位置逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ邋ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ａｒｅａ逡逑２．１．２氣候逡逑研究區(qū)區(qū)域處于６°Ｃ年平均氣溫等值線和８°Ｃ年平均氣溫等值線之間，年平均降逡逑水量１５０ｍｍ？２００ｍｍ，屬于典型的大陸性氣候（中國科學(xué)院內(nèi)蒙古寧夏綜合考察逡逑隊，１９８５）。夏季炎熱高溫，冬季寒冷少雪，春秋干旱。晝夜溫差大，日照時間長，可逡逑見光照資源豐富，最高氣溫可達(dá)４０．２°Ｃ。多年平均日照時間數(shù)為３２６５．４ｈ，年平均接逡逑受太陽輻射能１５５．８１0＾１／（＾２，年平均無霜期為１５６—１６５0１，年平均蒸發(fā)量３邋２８９１１１１１１；逡逑年平均風(fēng)速２．９ｍ／ｓ

選取礦區(qū)中作為示范點的己有人工覆土的煤矸石山進(jìn)行研究，以發(fā)現(xiàn)該覆土下植被恢逡逑復(fù)群落中各物種的相對多度。逡逑礦區(qū)人工覆土煤矸石山（圖２．２）坐標(biāo)為Ｎ３９°４２＇２８．８，邋Ｅ１０６°５３＇１６．８”，位于烏海逡逑市東部的卓子山內(nèi)。其處于內(nèi)蒙古高原地區(qū)，平均海拔約１１５０ｍ，礦區(qū)內(nèi)有諸多煤矸逡逑石山，由于長年對煤礦的采集及處于山區(qū)，地面凹凸不平。逡逑２０１８年降雨量１７１．８ｍｍ，邋２０１８年平均風(fēng)速３．８ｍ／ｓ，單日最高風(fēng)速２５ｍ／ｓ，２０１８逡逑年平均溫度１０．５°Ｃ，最高溫度４０．７°Ｃ。礦區(qū)內(nèi)植被非常稀疏，主要種類為野生的針茅，逡逑蒺藜，刺沙蓬，駱駝刺等草本或小灌木植物。逡逑該區(qū)域主要為煤矸石堆場，人工覆土為外來土壤，己覆土１年以上，坡面雖然有逡逑滴灌設(shè)施，但是還未種植被，覆土深度１．０ｍ，底部和頂部的土壤基本性質(zhì)如表２．３。逡逑表２．３煤矸石山人工覆土的土壤性質(zhì)逡逑Ｔａ
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q948

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本文編號：2694030