本文關(guān)鍵詞：湘潭錳礦廢棄地生態(tài)修復(fù)及其生態(tài)效應(yīng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：湘潭錳礦礦區(qū)生境在錳礦開采和礦渣露天堆積過(guò)程中遭受嚴(yán)重破壞并形成殘存斑塊、地質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞、生物多樣性降低、土水受到嚴(yán)重污染,進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的糧食、蔬菜、水源等重金屬污染問(wèn)題。為恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,從2010年開始實(shí)施礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)試驗(yàn),并連續(xù)監(jiān)測(cè)生態(tài)修復(fù)效益四年。效益研究主要從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā),對(duì)湘潭錳礦不同時(shí)期、不同方式的人工生態(tài)修復(fù)方案和不同年代自然恢復(fù)的生態(tài)效益進(jìn)行了綜合對(duì)比研究,得出以下主要結(jié)論：(1)針對(duì)不同類型場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)：緩坡場(chǎng)地修復(fù)主要將地形處理為3坡向2面坡,再進(jìn)行植被重建與恢復(fù)；陡坡場(chǎng)地修復(fù)以設(shè)置生態(tài)攔截系統(tǒng)為主,并輔以梯田改造、山頂削坡等水土保持措施再進(jìn)行植被重建與恢復(fù)。同時(shí)通過(guò)建立RUSLE模型分析評(píng)估生態(tài)修復(fù)對(duì)土壤侵蝕的控制效果：修復(fù)前緩坡場(chǎng)地侵蝕模數(shù)為2560.01t·hm-2·a-1,屬于中度侵蝕水平；陡坡場(chǎng)地侵蝕模數(shù)為5504.90t·hm-2·-a-1,屬于強(qiáng)度侵蝕水平。修復(fù)后緩坡場(chǎng)地侵蝕模數(shù)為62.19t·hm-2·a-1;陡坡場(chǎng)地侵蝕模數(shù)為130.61t·hm-2·a-1,兩者都達(dá)到微水蝕水平。生態(tài)修復(fù)前,錳礦廢棄地試驗(yàn)基地的土壤侵蝕程度從微水蝕到強(qiáng)度侵蝕(203.91～5504.90 t·hm-2·a-1),而通過(guò)人工修復(fù),侵蝕模數(shù)可以大幅降低到微水蝕水平。(2)研究區(qū)域內(nèi)不同年代的自然恢復(fù)樣地中共有17種植物,隸屬15科17屬,以草本植物為主,喬灌木較少；人工生態(tài)修復(fù)的植物群落(2004年人工林、2010年新造林)中共有36種植物,隸屬22科33屬,以人工種植的喬木建群種為主；α多樣性分析結(jié)果顯示：原生地次生林群落植物的多樣性指數(shù)和生態(tài)修復(fù)人工林之間差異顯著,生態(tài)修復(fù)人工林和不同年代自然恢復(fù)植物群落的多樣性指數(shù)差異顯著。聲多樣性顯示：二元屬性數(shù)據(jù)βws、βR、βt、βC和數(shù)量數(shù)據(jù)Cs計(jì)算結(jié)果基本一致,顯示不同恢復(fù)模式的群落與原生地次生林群落的相似性排序?yàn)椋?004年人工林2010年新造林40年自然恢復(fù)30年自然恢復(fù)20年自然恢復(fù)10年自然恢復(fù)；數(shù)量數(shù)據(jù)中的CN排序?yàn)椋?004年人工林2010年新造林40年自然恢復(fù)10年自然恢復(fù)30年自然恢復(fù)20年自然恢復(fù)；CMH排序?yàn)椋?0年自然恢復(fù)40年自然恢復(fù)30年自然恢復(fù)2004年人工林10年自然恢復(fù)2010年新造林；Cj表排序?yàn)椋?004年人工林2010年新造林40年自然恢復(fù)10年自然恢復(fù)20年自然恢復(fù)30年自然恢復(fù)。(3)土壤養(yǎng)分中的全P、全N、全K和有機(jī)質(zhì)含量在人工生態(tài)修復(fù)樣地中顯著高于不同年代的自然恢復(fù)樣地,其中2004年人工林有機(jī)質(zhì)含量與原生地次生林差異不顯著；人工生態(tài)修復(fù)和40年的自然恢復(fù)都屬于粉砂質(zhì)粘壤土,比較適合植物生長(zhǎng)。土壤物理性質(zhì)中,容重在人工生態(tài)修復(fù)和自然恢復(fù)中差異不顯著,毛管孔隙度、總孔隙度、最大持水量、田間持水量差異顯著。土壤中主要重金屬M(fèi)n、Fe、Zn含量在人工生態(tài)修復(fù)中顯著小于自然恢復(fù)。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度模型分析得出：植物多樣性與土壤物理性質(zhì)關(guān)聯(lián)排序趨勢(shì)為：田間持水量總孔隙度毛管孔隙度毛管持水量最大持水量、含水量容重；與土壤化學(xué)性質(zhì)排序趨勢(shì)為：全N土壤有機(jī)質(zhì)全K全PpH全Mn、全Ca全Fe全Mg全Zn全Cu全Pb、全Cd。(4)生態(tài)修復(fù)2004年人工林4年中林冠截留對(duì)降水的截留率在5.88%-64.28%之間,穿透水在0.81%-92.84%之間,樹干徑流在0.60%-2.31%之間,三者具有明顯的年變化和季節(jié)變化。林外降水年均pH值高低排序?yàn)?010201220112013,從林外降水到穿透水再到樹干莖流,pH平均值不斷減小。林外降水、穿透水、樹干莖流的大量元素中月平均含量最高是全Ca,最低是全P,微量元素中月平均含量最高是Mn,最低是Pb。穿透水淋溶特征中：大量元素中K元素的淋溶系數(shù)最高,微量元素中Fe元素最高；土壤滲透水中,年均淋溶量最大的是Fe和Mn元素。(5)2004年人工林中的欒樹不同部位的Mn含量從高到低順序如下：葉根皮干枝；杜英不同部位的Mn含量從高到低順序如下：葉皮枝根干,杜英相對(duì)欒樹而言對(duì)Mn具有更強(qiáng)的富集能力和轉(zhuǎn)運(yùn)能力。2010年新造林中香樟不同部位的Mn含量從高到低順序?yàn)椋焊~皮枝干,泡桐不同部位的Mn含量從高到低順序?yàn)椋焊~枝皮干,存活植物中泡桐的富集系數(shù)最大,香樟的轉(zhuǎn)移系數(shù)最大。濕地修復(fù)植物體內(nèi)Mn含量從高到低順序如下：紫葉美人蕉再力花苧麻梭魚草香蒲夾竹桃水蔥德國(guó)鳶尾菖蒲花葉蘆竹蘆葦；對(duì)Mn的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(BTF)從大到小的順序?yàn)椋禾J葦香蒲苧麻水蔥梭魚草再力花德國(guó)鳶尾花葉蘆竹紫葉美人蕉夾竹桃菖蒲,對(duì)Mn的富集系數(shù)(BAF)從大到小的順序?yàn)椋鹤先~美人蕉再力花苧麻梭魚草香蒲水蔥夾竹桃德國(guó)鳶尾莒蒲花葉蘆竹蘆葦。
【關(guān)鍵詞】：湘潭錳礦 重金屬 生態(tài)修復(fù) 自然恢復(fù) 灰色關(guān)聯(lián)度 群落結(jié)構(gòu)特征
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X171.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究的目的和意義13-14
• 1.3 生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展14-18
• 1.3.1 生態(tài)修復(fù)歷史概況14-16
• 1.3.2 修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展16-18
• 1.4 生態(tài)效益研究現(xiàn)狀18
• 1.5 生態(tài)修復(fù)研究展望18-19
• 1.6 論文研究來(lái)源課題19-20
• 1.7 研究總目標(biāo)及內(nèi)容20-22
• 1.7.1 研究總體目標(biāo)20
• 1.7.2 主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 2 研究區(qū)域概況、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究方法22-37
• 2.1 研究區(qū)域概況22-24
• 2.1.1 地理位置22
• 2.1.2 氣象與水文22-23
• 2.1.3 土壤與植被23
• 2.1.4 廢棄地現(xiàn)狀23
• 2.1.5 廢棄地治理重點(diǎn)項(xiàng)目23-24
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24-27
• 2.2.1 生態(tài)修復(fù)研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)24-25
• 2.2.2 生態(tài)效益研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-27
• 2.3 研究方法27-37
• 2.3.1 場(chǎng)地處理計(jì)算27-28
• 2.3.2 土壤侵蝕計(jì)算28-30
• 2.3.3 植物群落結(jié)構(gòu)特征分析30
• 2.3.4 生物多樣性計(jì)算30-31
• 2.3.5 土壤理化性質(zhì)測(cè)定31-32
• 2.3.6 土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法32-33
• 2.3.7 水文生態(tài)效益測(cè)定33-35
• 2.3.8 植物重金屬含量測(cè)定35-36
• 2.3.9 相關(guān)數(shù)據(jù)分析36-37
• 3 生態(tài)修復(fù)及土壤侵蝕控制37-53
• 3.1 結(jié)果與分析38-50
• 3.1.1 不同場(chǎng)地生態(tài)修復(fù)技術(shù)38-43
• 3.1.2 修復(fù)后地形43-46
• 3.1.3 地形處理對(duì)土壤侵蝕的影響46-50
• 3.2 討論50-51
• 3.3 小結(jié)51-53
• 4 生態(tài)修復(fù)對(duì)植物群落特征及生物多樣性的影響53-72
• 4.1 結(jié)果與分析54-69
• 4.1.1 群落種群特征研究54-61
• 4.1.2 多樣性分析61-69
• 4.2 討論69-70
• 4.3 小結(jié)70-72
• 5 生態(tài)修復(fù)對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響72-97
• 5.1 結(jié)果與分析73-94
• 5.1.1 土壤理化性質(zhì)73-89
• 5.1.2 生態(tài)攔截系統(tǒng)的重金屬去除效應(yīng)89-90
• 5.1.3 土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)90-94
• 5.2 討論94
• 5.3 小結(jié)94-97
• 6 生態(tài)修復(fù)對(duì)水文生態(tài)效益的影響97-116
• 6.1 結(jié)果與分析98-113
• 6.1.1 人工林降水再分配特征98-105
• 6.1.2 人工林降水的化學(xué)性質(zhì)105-113
• 6.2 討論113-114
• 6.3 小結(jié)114-116
• 7 生態(tài)修復(fù)植物的重金屬富集效應(yīng)116-134
• 7.1 結(jié)果與分析116-131
• 7.1.1 植物生長(zhǎng)現(xiàn)狀116-117
• 7.1.2 植物不同部位重金屬含量特征117-131
• 7.2 討論131
• 7.3 小結(jié)131-134
• 8 研究結(jié)論及創(chuàng)新點(diǎn)與展望134-140
• 8.1 主要研究結(jié)論134-138
• 8.1.1 生態(tài)修復(fù)及土壤侵蝕控制134-135
• 8.1.2 生態(tài)修復(fù)對(duì)植物群落特征及生物多樣性的影響135-136
• 8.1.3 生態(tài)修復(fù)對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響136-137
• 8.1.4 生態(tài)修復(fù)對(duì)水文生態(tài)效益的影響137-138
• 8.1.5 生態(tài)修復(fù)植物的重金屬富集效應(yīng)138
• 8.2 創(chuàng)新點(diǎn)138
• 8.3 研究展望138-140
• 參考文獻(xiàn)140-155
• 攻讀學(xué)位期間主要學(xué)術(shù)成果155-156
• 致謝156

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：湘潭錳礦廢棄地生態(tài)修復(fù)及其生態(tài)效應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：335744