甲烷(CH4)是重要的温室气体之一,填埋场是重要的CH4释放源。提高填埋场有机覆盖层的甲烷氧化能力,是控制填埋场温室气体释放的一种经济高效的手段。填埋场人工种植绿色植物不仅可以减少填埋气排放,而且还可以改善填埋场的环境。本文通过实验室模拟方法探讨了4种有机覆盖层基质的甲烷氧化效果,选择出最佳的覆盖层材料;通过对4种绿地植被甲烷胁迫的研究,确定出适合北方地区垃圾填埋场生态恢复绿色植物,并通过生理生态学分析揭示了植物耐受甲烷胁迫的机制。主要研究结果如下:1.有机覆盖层对垃圾填埋场甲烷氧化效果的研究:本研究通过4种不同类型覆盖基质的甲烷氧化试验,模拟填埋场覆盖层的甲烷氧化特征,旨在筛选出适合垃圾填埋场的覆盖材料。试验结果表明:粒径≤1mm堆肥物和陶粒的复合物是最佳的覆盖层材料,其甲烷氧化效率高达100%;粒径对基质氧气传输能力的影响不明显;不同基质的甲烷氧化能力存在显著性差异,这与基质本身的理化性质有关。在实验室条件下模拟不同厚度有机覆盖层甲烷氧化行为,确定最佳覆盖层厚度。按不同甲烷流量梯度,增加甲烷负荷及空气通入量,研究得出最大甲烷氧化速率及最佳覆盖层厚度。试验结果表明:最佳覆盖层厚度为30cm,其甲烷氧化速率平均值为8.63 mol·m-2·d-1,这是由于氧气可以渗透至基质底层,外源甲烷进入柱体即开始氧化消耗。在实验室模拟条件下,比较分析了覆盖层含水率、温度、初始甲烷浓度、氧气浓度对甲烷氧化效率的影响,旨在为实际工程应用提供科学依据。试验结果表明:堆肥与陶粒的复合基质最佳含水率为40%、温度为15℃时,甲烷的氧化速率达6.28μmol·h-1·g-1(dw)。2.以4种绿地植物为试验材料,采用盆栽试验方法,研究比较了其对甲烷胁迫环境下的适生性。结果表明:甲烷对狗牙根发芽造成严重威胁、对白三叶幼苗的正常生长发育影响严重、甲烷胁迫下绿地植物生长速度减小;高羊茅(Festuca arundinacea)和紫花苜蓿(Medicago Sativa)是适宜北方地区垃圾填埋场种植的理想草种。