貴州老萬場(chǎng)紅土型金礦苔蘚植物多樣性及其生態(tài)恢復(fù)潛能研究.pdf

1、老萬場(chǎng)紅土型金礦屬一種喀斯特崩塌堆積型金礦，是在貴州發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)紅土型金礦。經(jīng)長期的破壞性礦石開采，使該礦區(qū)大量石灰?guī)r露出地表，并形成大面積的新型石漠。實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)苔蘚植物成為老萬場(chǎng)金礦受損礦體表面的優(yōu)勢(shì)植物。本文通過對(duì)該礦區(qū)苔蘚植物的全面調(diào)查，共采集870份苔蘚植物標(biāo)本，經(jīng)室內(nèi)分析研究，該地苔蘚植物具有下列生物多樣性特征：(1)苔蘚種類多樣性由15科48屬130種組成，其中苔類2科2屬4種，蘚類13科46屬126種。叢蘚科Pottia

2、ceae、牛毛蘚科Ditrichaceae、曲尾蘚科Dicranaceae和真蘚科Bryaceac為優(yōu)勢(shì)科；扭口蘚屬Barbula Hedw．和真蘚屬Bryum Hedw．為優(yōu)勢(shì)屬。(2)石灰?guī)r苔蘚植物群落多樣性較低，形成的純?nèi)郝漭^多；紅土礦體苔蘚植物群落多樣性較高，形成混生苔蘚植物群落較多；礦渣苔蘚植物群落多樣性較低，形成的群落多為混生群落。(3)生活型多樣性含矮叢集型(70.77％)、高叢集型(12.31％)、墊狀型(9.23％)、

3、交織型(4.62％)、平鋪型(3.07％)5種類型，其中以叢集型(包括矮叢集型和高叢集型)為主，占總生活型的83.08％。(4)區(qū)系地理成分多樣性共含12種類型，除世界成分外，中國特有成分(25.77％)和北溫帶成分(22.68％)居多，其次是東亞成分(占21.65％)，溫帶亞洲成分(1.03％)、東亞至北美洲間斷成分(1.03％)等成分所占比例很小。 本文還通過分析苔蘚植物對(duì)重金屬元素的富集特性、苔蘚植物生物量和飽和吸水量、H

4、g2+和pH對(duì)蘚類植物孢子萌發(fā)和原絲體生長發(fā)育的影響，以探索苔蘚植物在礦山生態(tài)恢復(fù)中的作用。經(jīng)分析研究發(fā)現(xiàn)：(1)利用原子吸收光譜法對(duì)該礦區(qū)四種蘚類植物(土生對(duì)齒蘚Didymodon vinealis(Brid．)Zander、皺葉毛口蘚Trichostomum crispulumBruch in FA．Muell．、芽孢銀蘚Anomobryum gemmigerum Broth．、云南墻蘚Tortulayunnanensis Chen

5、)和兩種維管植物(蜈蚣草Pteris vittataL．和紫莖澤蘭Eupatorium adenophorum Spreng.)及其基質(zhì)中Cr、Pb、Au、Cd、Ca．、Cu、Zn、Co、Hg和As10種重金屬元素進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)，該礦區(qū)Hg的平均含量超出國家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)4.83倍，As平均含量超出了15.88倍，說明老萬場(chǎng)金礦土壤已被Hg和As嚴(yán)重污染。蘚類植物重金屬含量均高于所測(cè)的兩種維管植

6、物。富集系數(shù)計(jì)算結(jié)果顯示，皺葉毛口蘚和芽孢銀蘚對(duì)Au強(qiáng)烈富集，芽孢銀蘚對(duì)Cr、Zn和Co相對(duì)富集；云南墻蘚對(duì)Pb相對(duì)富集。土生對(duì)齒蘚對(duì)所測(cè)的元素的富集能力都較弱，但生物量較大，表現(xiàn)了很強(qiáng)的抗性。該礦區(qū)蘚類植物對(duì)重金屬的富集能力均強(qiáng)于蜈蚣草和紫莖澤蘭。重金屬含量相關(guān)性分析顯示，Cr—As、Au—Cu在苔蘚植物體的吸收中可能存在協(xié)同作用，Au—Hg，Cu—Hg可能存在拮抗作用。(2)土生對(duì)齒蘚群落Didymodon vinealis Com

7、．在石灰?guī)r是主要的生產(chǎn)者，表現(xiàn)出極強(qiáng)的吸水能力，可利用其作為該礦區(qū)石漠化治理的素材。對(duì)生物量和飽和吸水量相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，蘚類飽和吸水量與生物量相關(guān)，生物量越大，吸水量越大，反之越小。(3)葫蘆蘚和土生對(duì)齒蘚的孢子萌發(fā)和原絲體生長pH范圍為5～8，Hg2+濃度范圍為0～0.05mg/L；硬葉小金發(fā)蘚的孢子萌發(fā)和原絲體生長pH范圍為4～7，Hg2+濃度范圍為0～0.1mg/L。它們?cè)谄嵝缘牡V區(qū)環(huán)境中能忍耐較高的Hg2+濃度，在紅土型金礦退