植物群落演替不同阶段铜尾矿废弃地有机质和土壤酶活性研究

摘要

铜陵矿区堆放了大量不同时期的铜尾矿,形成大量铜尾矿废弃地,其中的大部分铜尾矿废弃地处于自然生态恢复状态,并形成典型的原生演替系列。尾矿废弃地具有极端的pH、缺少植物生长所需的营养成分,这些不良的条件都为尾矿废弃地的恢复带来极大的困难。土壤有机质、土壤酶活性都能反映土壤的肥力状况。因此,探讨废弃地自然生态恢复中不同演替阶段植物群落变化与土壤有机质、土壤酶活性变化的关系具有十分重要的意义。
　　本研究针对近年来在铜尾矿废弃地有机质和土壤酶研究的现状,对铜陵不同弃置时间的4个尾矿库的7个地点(杨山冲白茅群落、木贼群落、中华结缕草群落、裸地、水木冲裸地、铜官山新矿隐花植物结皮群落和老尾矿白茅群落)进行研究,主要结果如下:
　　(1)随着自然生态系统演替的进行,尾矿中土壤酶活性逐步提高,维管植物群落下尾矿中土壤酶活性>隐花植物植物结皮下尾矿中土壤酶活性>裸地处土壤酶活性;位于植物群落下的尾矿废弃地中脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的活性从表层至下层逐渐降低,表现为0-5cm>5-10cm>10-15cm>15-20cm。不同植物群落对尾矿中土壤酶活性影响有很大差异,位于木贼群落下的尾矿中几种土壤酶的活性高于位于白茅群落和中华结缕草群落下的尾矿中酶的活性。相关分析表明,土壤酶活性与有机质、总N表现出显著的正相关。
　　(2)土壤有机质、水溶性有机质、热水溶性有机质以及腐殖酸的含量随着演替的进行而不断的提高;位于自然植物群落下的土壤有机质、水溶性有机质、热水溶性有机质以及腐殖酸的含量高于裸地土壤有机质、水溶性有机质、热水溶性有机质以及腐殖酸的含量;位于植物群落下尾矿土壤有机质、水溶性有机质、热水溶性有机质以及腐殖酸的含量从表层至下层逐渐降低,表现为A层>C层;不同植物群落下土壤有机质、水溶性有机质、热水溶性有机质以及腐殖酸的含量也不相同。相关分析表明,土壤水溶性有机质、热水溶性有机质以及腐殖酸与土壤有机质和总N具有显著的相关性。土壤脲酶与不同形态土壤有机质之间具有显著相关性,而过氧化氢酶与不同形态土壤有机质之间并无显著相关性。
　　(3)随着弃置时间的延长,尾矿废弃地土壤胡敏酸相对含量增加。尾矿废弃地土壤总有机质、腐殖酸和水溶性有机质的含量低于对照土壤总有机质、腐殖酸和水溶性有机质的含量。自然演替过程中不同植物类型下土壤腐殖酸在结构上并无显著差异,但腐殖质含量存在显著区别。

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第一章前言

1土壤有机质的定义、来源、分类和作用

2土壤酶的来源和作用

3矿业废弃地的定义、分类和现状

4尾矿废弃地的特点、危害和治理

5本课题研究的目的、意义和内容

6技术路线图

第二章材料与方法

1本课题研究区概况

2实验方案

3主要实验试剂

4主要实验器材

5分析测定方法

第三章自然植物群落演替过程中土壤酶活性变化

1结果与分析

2讨论

3小结

第四章自然植物群落演替过程中土壤有机质的变化

1结果与分析

2讨论

3 小结

第五章自然植物群落演替过程中土壤腐殖质组成的变化

1结果与分析

2小结

结论

展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文