浙江富阳环山乡二次金属回收冶金污染区植物多样性及土壤重金属对植被影响的研究

论文摘要

环境污染己成为当今社会所关心的焦点问题,其中人类对环境资源的开发和利用所引起的重金属污染是主要污染源之一。而对重金属污染地区的治理与生态恢复也成为我国当前所面临的严峻任务。近年来发展起来的植物修复技术是一种能产生良好生态效益并具长久经济开发前景的土壤修复改良方法,已成为污染生态学研究和应用的热点。植物修复的关键环节之一是对重金属污染区修复植物(包括重金属污染区先锋植物、重金属耐性植物和富集或超富集植物)的筛选。本文在对浙江富阳环山乡二次金属回收冶金污染区进行广泛植被和植物多样性调查和大量标本采集的基础上,结合该区土壤重金属污染状况调查背景值,通过对该地区植物区系成分分析,探讨了土壤重金属污染对植物区系成分的影响;通过被调查的植物种类在样方中出现频度的统计分析和样方群间相异性系数的比较,对冶金污染区土壤重金属Cu、Zn含量与被调查植物频度间的关系进行了分析研究,指出了可能对Cu、Zn有耐性的一些植物种类;通过对重金属污染区植被草本层28种优势种群分布格局的研究,分析了格局的成因,探讨了重金属污染对种群格局和集聚强度的影响,旨在为重金属污染区的植被重建和植物修复所需的先锋植物和重金属的耐性、富集或超富集植物的筛选提供参考依据。研究结果如下:1.该污染区共有维管植物123科、328属、464种;由于土壤重金属污染对植被破坏严重,使该污染区植物区系物种丰富度明显下降,从而影响了植物区系的组成结构;污染区中植物优势科包括禾本科Poaceae、豆科Leguminosae、菊科Asteraceae等;优势属包括蓼属(Polygonum)、胡枝子属(Lespedeza)、蔷薇属(Rosa)等。2.通过对样方中物种出现频度的统计分析和样方群间相异性系数的比较,发现不同植物在不同Cu、Zn浓度样方中出现的频度不同。在高浓度Cu样方中出现频度较高的物种有白茅(Imperata cylindrica var. major)、狗尾草(Setaria viridis)、狗牙根(Cynodon dactylon)、水蓼(Polygonum hydropiper)、小飞蓬(Conyza canadensis)、木防己(Cocculus orbiculatus)、野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia)、龙葵(Solanum nigrum)、双穗雀稗(Paspalum distichum)、算盘子(Glochidion puberum)等,它们可能对Cu有耐性;在高浓度Zn样方中出现频度较高的物种有白茅、狗尾草、狗牙根、荩草(Arthraxon hispidus)、龙葵、、草(Humulus scandens)、马兰(Kalimeris indica)、双穗雀稗、水蓼、小飞蓬、野艾蒿等,它们可能对Zn有耐性。3.重金属污染区草本层中28个优势种的分布格局皆为聚集型,但它们的聚集强度有差异。这主要不仅与物种生物学特性有关,而且与种群本身的生态学特性,尤其与物种对污染环境的耐性等有密切联系。研究发现,污染区草本层中集聚强度居中的植物种群较能忍耐重金属污染的环境,建议在筛选治理重金属污染区的修复植物或先锋植物时,应以优先考虑集聚强度居中的植物种群。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 重金属污染区植被调查现状、植物修复技术与修复植物筛选研究进展
• 1 重金属污染植物修复技术
• 1.1 植物修复的定义
• 1.2 植物去除修复技术
• 1.3 植物稳定修复技术
• 1.4 重金属污染区植物修复技术的应用
• 2 重金属污染区植被研究概况
• 2.1 与污染区植被相关的主要生态学问题
• 2.2 污染区植被研究现状
• 2.3 污染区植被的恢复
• 3 修复植物的筛选
• 3.1 超富集植物的筛选
• 3.2 耐性－富集植物和先锋植物的筛选
• 3.3 筛选的原则
• 第二章 浙江富阳环山乡二次金属回收冶金污染区植物区系研究
• 1 富阳环山乡二次金属回收冶金污染区自然地理概况
• 2 富阳污染区植物区系组成及分析
• 2.1 富阳污染区植物区系的组成
• 2.2 植物区系地理成分
• 2.3 富阳污染区植物区系与邻近地区植物区系的比较
• 2.4 特有现象分析
• 3 讨论
• 4 小结
• 第三章 冶金污染区土壤CU、ZN 含量对植物频度的影响
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 样方群的划分
• 2.2 群落相异性
• 3 结果
• 3.1 环山乡污染区的植物多样性调查概况
• 3.2 不同Cu 样方群中的植物分布特点
• 3.3 不同Zn 样方群中的植物分布特点
• 3.4 Cu 样方群和Zn 样方群中各相邻植物群落间相异性系数
• 4 讨论
• 5 小结
• 第四章 浙江富阳环山乡重金属污染区草本层优势种群分布格局研究
• 1 引言
• 2 研究方法
• 2.1 调查方法
• 2.2 分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 植被优势种的分布格局
• 3.2 植被优势种分布格局的聚集强度
• 3.3 各聚集指数之间的相关性分析
• 4 讨论
• 5 小结
• 第五章 结论与展望
• 1 结论
• 2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附： 本人在读期间发表科研论文、论著及获奖情况一览表