论文部分内容阅读
本研究以江仓矿区渣山种植的垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)、青海冷地早熟禾(Poa crymophila Keng cv.Qinghai)和青海中华羊茅(Festuca sinensis Keng cv.Qinghai)3种植物为研究材料,通过测定其在阴坡、阳坡和平地3个坡向条件下的原渣土、施用有机肥和覆盖3cm草甸土等3种植被重建模式下的形态特征、生长发育性状、抗逆生理指标和光合特性,分析3种植物对高寒矿区渣山环境的适应性,旨在为筛选高寒矿区渣山植被重建适宜的草种和栽培技术措施提供理论基础。1.土壤基质显著影响了垂穗披碱草的株高、叶面积、叶周长和茎叶比;显著影响了青海冷地早熟禾的株高、叶面积和茎叶比。垂穗披碱草的株高、叶面积、叶周长均在有机肥处理中最高;青海冷地早熟禾的株高在有机肥处理中最高,叶面积和叶周长在覆土处理中最大,茎叶比在对照处理中的最低;青海中华羊茅的株高和叶周长在有机肥处理中最高,叶面积在覆土处理中最大,茎叶比在有机肥处理中最低。坡向显著影响了垂穗披碱草的叶面积、叶周长和茎叶比;显著影响了青海冷地早熟禾的叶周长和茎叶比;显著影响了青海中华羊茅的株高和茎叶比。垂穗披碱草的株高、叶面积和叶周长在阳坡条件下最高,茎叶比在平地条件下最小;青海冷地早熟禾的株高和叶周长在阳坡条件下最高,叶面积在平地条件下最大,茎叶比在平地条件下最小;青海中华羊茅的株高、叶面积和叶周长在阳坡条件下最大,茎叶比在平地条件下最小。2.土壤基质显著影响了垂穗披碱草的繁殖分配比和根冠比;显著影响了青海冷地早熟禾的叶片全氮含量和繁殖分配比;显著影响了青海中华羊茅的叶片全磷含量和根冠比。垂穗披碱草的叶片全氮含量、繁殖分配比和根冠比均在对照处理中最高,叶片全磷含量在覆土处理中最高;青海冷地早熟禾的叶片全氮含量在覆土处理中最高,叶片全磷含量在有机肥处理中最高,繁殖分配比和根冠比在对照处理中最高;青海中华羊茅的叶片全氮和全磷含量在覆土处理中最高,繁殖分配比和茎叶比在对照处理中最高。坡向显著影响了垂穗披碱草的叶片全氮含量、叶片全磷含量和根冠比;显著影响了青海冷地早熟禾的叶片全氮含量和根冠比;显著影响了青海中华羊茅的叶片全氮含量和根冠比。垂穗披碱草、青海冷地早熟禾和青海中华羊茅的叶片全氮含量均在阴坡条件下最高。垂穗披碱草的叶片全磷含量在阴坡条件下最高,繁殖分配比和根冠比在平地条件下最高。青海冷地早熟禾的叶片全磷含量在阴坡条件下最高,繁殖分配比在阳坡条件下最高,根冠比在平地条件下最大。青海中华羊茅的叶片全磷含量和根冠比在平地条件下最高,繁殖分配比在阳坡条件下最高。垂穗披碱草在阳坡和平地条件下的生长锥长度均在在有机肥处理中最大;在阳坡和平地条件下的基部直径均在有机肥处理中最大。青海冷地早熟禾在阳坡和平地条件下的生长锥长度均在在有机肥处理中最大;在阳坡和平地条件下的基部直径均在有机肥处理中最大。青海中华羊茅在阳坡的生长锥长度在覆土处理中最大,基部直径在覆土处理中最大;青海中华羊茅在平地的生长锥长度在有机肥处理中最大,基部直径在有机肥处理中最大。3.土壤基质显著影响了垂穗披碱草的可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(FP)、叶绿素(Chl)、过氧化氢(H2O2);显著影响了青海冷地早熟禾的SS、H2O2、FP;显著影响了青海中华羊茅的SS、Chl、丙二醛(MDA)、H2O2。垂穗披碱草的SS含量在覆土处理中最高,FP和Chl含量在对照处理中最高,MDA含量在有机肥处理中最低,H2O2含量在覆土处理中最低。青海冷地早熟禾的SS含量在覆土处理中最高,FP和Chl含量在对照处理中最高,MDA含量在有机肥处理中最低,H2O2含量在覆土处理中最低。青海中华羊茅的SS和FP含量在覆土处理中最高,Chl含量在有机肥处理中最高,MDA含量在对照处理中最低,H2O2含量在覆土处理中最低。坡向显著影响了垂穗披碱草的SS、FP、Chl、MDA、H2O2;显著影响了青海冷地早熟禾的SS、FP、Chl、MDA、H2O2;显著影响了青海中华羊茅的SS、FP、Chl、MDA、H2O2。垂穗披碱草的SS和Chl含量在阳坡条件下最高,FP含量在平地条件下最高,MDA含量在阴坡条件下最小,H2O2含量在阳坡条件下最低。青海冷地早熟禾的SS含量在平地条件下最高,FP和Chl含量在阴坡条件下最高,MDA含量在阴坡条件下最低,H2O2含量在阳坡条件下最低。青海中华羊茅的SS和FP在平地条件下最高为,Chl在阴坡条件下最高,MDA含量在阴坡条件下最低,H2O2含量在阳坡条件下最低。利用5种抗逆生理指标做隶属函数值综合评价分析得出,抗逆性由大到小的顺序为垂穗披碱草>青海中华羊茅>青海冷地早熟禾。4.土壤基质显著影响了垂穗披碱草的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE);显著影响了青海冷地早熟禾的Pn;显著影响了青海中华羊茅的Pn和WUE。垂穗披碱草的Pn和Tr在对照处理中最高,WUE在有机肥处理中最高。青海冷地早熟禾的Pn和Tr在对照处理中最高,WUE在覆土处理中最高。青海中华羊茅的Pn在对照处理中最高,Tr和WUE在有机肥处理中最高,分别为。坡向显著影响了垂穗披碱草的Pn、Tr和WUE;显著影响了青海冷地早熟禾的Pn、Tr和WUE;显著影响了青海中华羊茅的Pn、Tr和WUE。垂穗披碱草的的Pn在阳坡条件下最高,Tr在阴坡条件下最高,WUE在平地条件下最高;青海冷地早熟禾的Pn在阳坡条件下最高,Tr在平地条件下最高,WUE在阴坡条件下最高;青海中华羊茅的Pn和Tr在阳坡条件下最高,WUE在阴坡条件下最高。5.在阴坡生境中,垂穗披碱草的叶面积、叶周长、根冠比、Pn、Tr在有机肥处理中表现最好;茎叶比、叶片全磷、SS、H2O2在覆土处理中表现最好。青海冷地早熟禾的叶片全磷、繁殖分配比、FP在有机肥处理中表现最好;株高、叶面积、叶周长、叶片全氮、SS、Chl、MDA、H2O2、WUE在覆土处理中表现最好。青海中华羊茅的叶面积、茎叶比、繁殖分配比、根冠比、Chl、Pn、WUE在有机肥处理中表现最好;株高、叶周长、叶片全磷、SS、FP、H2O2在覆土处理中表现最好。在阳坡生境中,垂穗披碱草的株高、叶面积、茎叶比、叶片全氮、全磷、根冠比、MDA、Pn、WUE在有机肥中表现最好;SS、Chl、H2O2在覆土处理中表现最好。青海冷地早熟禾的株高、叶片全氮、全磷、根冠比、Chl、Tr在有机肥中表现最好;叶面积、叶周长、茎叶比、FP、H2O2在覆土处理中表现最好。青海中华羊茅的株高在株高、有机肥、根冠比、Chl中表现最好;叶面积、叶片全氮、全磷、繁殖分配比、SS、H2O2、Tr在覆土处理中表现最好。在平地生境中,垂穗披碱草的株高、叶面积、叶周长、茎叶比、叶片全氮、全磷、WUE在有机肥中表现最好;Chl、MDA、H2O2、Tr在覆土处理中表现最好。青海冷地早熟禾的株高、叶片全磷、MDA、H2O2、WUE在有机肥中表现最好;叶周长、叶片全氮、Chl、Tr在覆土处理中表现最好。青海中华羊茅的株高、叶面积、Chl、TrMDA、Pn、WUE在有机肥中表现最好;叶面积、叶周长、叶片全磷、H2O2在覆土处理中表现最好。6.对3种恢复植物的形态、生长发育、抗逆生理和光合特性中的16种指标进行灰色关联度分析表明:根冠比的权重最大为0.0721,可溶性糖和繁殖分配次之,叶面积的权重最小;根据灰色关联度分析的原则,加权关联度越大大,则其综合水平越高,适应性越强,反之,则适应性越弱,垂穗披碱草的加权关联度最大为0.8317,青海冷地早熟禾次之为0.55,青海中华羊茅最小为0.5245,综合适应性由强到弱顺序为垂穗披碱草>青海冷地早熟禾>青海中华羊茅。综上所述,3种植物虽然适应性强弱略有不同,但均能适应高寒矿区渣山的特殊环境;从3种植物的表型、生长发育、抗逆生理和光合特性综合来看,其适应性以有施用机肥处理表现最好,有机肥有利于高寒矿区渣山植被重建。