一種菱鎂礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)和植被重建的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及菱鎂礦區(qū)鎂污染荒地重建技術(shù)，具體地說是一種菱鎂礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)和植被重建的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的菱鎂礦資源儲量、開采、加工及出口均居世界首位，主要集中在遼寧省海城和大石橋一帶。隨著人們對菱鎂礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用強度提高、規(guī)模擴(kuò)大，引發(fā)了一系列的環(huán)境問題，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展帶來一定的負(fù)面影響。據(jù)不完全統(tǒng)計，在遼寧省菱鎂礦產(chǎn)資源集中開發(fā)地區(qū)，礦渣累計堆放量已達(dá)到近3億m3，占用土地5100hm2，其中破壞土地約lOOhm2，而土地復(fù)墾利用率僅為9%，利用面積450hm2。礦區(qū)周圍的土壤表層常見堅硬而緊實的結(jié)皮，造成種子萌發(fā)和幼苗破土困難，草本植物種類顯著減少，受污染嚴(yán)重區(qū)域草本植物幾乎不能生存，僅有少量灌木和松樹幼樹存活。
[0003]大面積耕地被迫撂荒，加劇了礦區(qū)的人地矛盾，成為區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。因此，在菱鎂礦資源開發(fā)集中地區(qū)開展鎂污染土壤治理和植被生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究，對于提高礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量，緩解礦區(qū)土地退化趨勢，將礦區(qū)由生態(tài)破壞區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩鷳B(tài)補償功能的生態(tài)島具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種菱鎂礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)和植被重建的方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案為:
[0006]一種菱鎂礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)和植被重建的方法，將芒麥草種植于鎂污染的土壤中，通過根系對污染土壤中鎂進(jìn)行吸收利用，進(jìn)而使鎂污染的土壤得以修復(fù)。
[0007]將所述的芒麥草(學(xué)名:Hordeum jubatum),為禾本科大麥屬下的一個植物種，多年生草本植物，民間又稱狐尾草。
[0008]所述芒麥草種植前經(jīng)播種，所述播種是先將芒麥草種子經(jīng)2% H202消毒lOmin后，用去離子水沖洗，均勻播種在含有蛭石的盆中，置于人工氣候箱培養(yǎng)(濕度50%，溫度25°C/20°C，光周16h/8h，光照200μπιο1.s 1.m 2)，播種后以Hoagland營養(yǎng)液澆灌，遮光并保持濕潤，培養(yǎng)4周，苗長出后待移栽。
[0009]所述苗長出后移栽至污染土壤中，在光照溫室內(nèi)培養(yǎng)，光周為16h/8h，室溫為25。。。
[0010]所述待處理污染土壤中鎂污染量小于20%采用直接播種方式，每年4-5月進(jìn)行播種芒麥草，生長初期土壤水分保持在田間持水量的60% -80%。出苗后無需澆水，在自然環(huán)境下可生長繁殖。
[0011]所述的芒麥草(學(xué)名:Hordeum jubatum),該植物生態(tài)適應(yīng)性廣，抗逆性強，在形成結(jié)皮的土壤上仍能形成植被蓋度較高的群落。為禾本科大麥屬下的一個植物種，多年生草本植物，民間又稱狐尾草。
[0012]經(jīng)考察，因其營養(yǎng)含量和口感較好，牛、羊、馬均采食。天然生長條件下的芒麥草產(chǎn)草量高(14000kg/hm2)，抗寒、耐濕、且抗病力較強，在東北寒冷潮濕氣候區(qū)生長旺盛、分蘗力強、產(chǎn)草量高、種籽成熟良好，越冬正常。在pH為6.4-9.5的壤土或者粘性土壤上，芒麥草都具有較高的生物量產(chǎn)量。在受干擾地區(qū)和高鹽區(qū)，芒麥草經(jīng)常作為一種先鋒植物出現(xiàn)。作為一種野生觀賞草，它的適應(yīng)性比較強，引種容易成活，成活后無需澆水。實驗結(jié)果表明芒麥草對金屬鎂有較高的耐性，并且在菱鎂礦區(qū)具有獨特的適應(yīng)性。因此將其用作菱鎂礦區(qū)高鎂環(huán)境造成的撂荒地進(jìn)行植被恢復(fù)重建以修復(fù)其生態(tài)景觀是可行的。
[0013]本發(fā)明所具有的優(yōu)點:
[0014]本發(fā)明是采用培養(yǎng)盆對芒麥草進(jìn)行播種和生長實驗，本發(fā)明方法可應(yīng)用于小型的室外和室內(nèi)模擬試驗，簡單、方便，能控制環(huán)境條件，使研究成為可能。環(huán)境條件可控。本發(fā)明方法能夠提供不同溫度、不同光照條件、不同濕度、植物可在不同時間生長等條件。還可使用于不同種類、不同濃度污染物、不同植物品種對污染物吸收、積累和遷移的機理研究。本發(fā)明所用的培養(yǎng)盆采用不透明塑料材料，可防止污染物對周圍環(huán)境造成污染。本發(fā)明方法操作方便，可清晰觀察植物生長過程分蘗及受害狀況。可根據(jù)生長狀況隨時采集樣品，進(jìn)行分析測定和研究。
[0015]本發(fā)明采用的芒麥草抗寒、耐濕、且抗病力強，在東北寒冷潮濕氣候區(qū)生長旺盛、分蘗力強。在PH6.4-9.5的壤土或者粘性土上，芒麥草都具有較高的產(chǎn)量。在受干擾地區(qū)和高鹽區(qū)，芒麥草經(jīng)常作為一種先鋒植物出現(xiàn)。芒麥草是馬、牛、羊等草食牲畜的優(yōu)質(zhì)飼草。將芒麥草用作菱鎂礦區(qū)鎂污染造成的撂荒地進(jìn)行植被重建以修復(fù)其生態(tài)景觀是可行的。
[0016]本發(fā)明采用的芒麥草的株型優(yōu)美，顏色由營養(yǎng)期的綠色漸變?yōu)樯L期的黃色，成熟時變?yōu)辄S紅色，景觀效果非常好。芒麥草經(jīng)常做成干花產(chǎn)品，并且被用于各種工藝項目。本發(fā)明利用種植芒麥草不僅可以恢復(fù)重建菱鎂礦區(qū)鎂污染撂荒地，同時還可獲得更好的生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例中不同鎂濃度處理條件下芒麥草植物組織中鎂含量對比圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實施例中不同鎂濃度處理條件下單株生物量的比較圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實施例中不同鎂濃度處理條件下株高的比較圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]實施例1
[0022]實驗地點設(shè)在中國科學(xué)院沈陽生態(tài)站內(nèi)，采用盆栽模擬鎂污染土壤的方法，土壤采集于本實驗站。所述土壤理化性質(zhì):pH為6.8,有機質(zhì)為2.64%,全碳含量為17.8g/kg,全氮含量為1.lg/kg，全磷為0.35g/kg。采集的土壤放于室內(nèi)自然風(fēng)干，一周后用研缽磨細(xì)，使其全部過2mm篩，備用。
[0023]芒麥草采用播種方式。所述芒麥草種子購于廈門愛墾園藝有限公司。種子經(jīng)2%H202消毒lOmin后，用去離子水沖洗，均勻播種在裝有蛭石的盆中，置于人工氣候箱培養(yǎng)(濕度 50%，溫度 25°C /20°C，光周 16h/8h，光照 200ymol *s-l.m-2)。播種后以 Hoagland 營養(yǎng)液澆灌，遮光并保持濕潤，培養(yǎng)4周。苗長出后待移栽。
[0024]備用土壤稱重1500g裝入盆中作為對照，另稱1425g，在盆內(nèi)土壤表面投加菱鎂礦粉75g，使其形成鎂污染程度5%的土壤。所述菱鎂礦粉塵主要成分為輕燒氧化鎂，過100目篩，由遼寧省鎂資源管理辦公室提供。投加菱鎂礦粉后，噴水200ml，此時菱鎂礦粉塵初步形成結(jié)皮。
[0025]選取長勢基本一致的芒麥草植株幼苗移栽入盆栽土壤中，每盆定苗30株，放在光照溫室內(nèi)培養(yǎng)，光周為16h/8h，室溫為25°C。培養(yǎng)40天后，對芒麥草植物采樣，植物鮮重用電子天平稱取重量，并測量植株高度，各重復(fù)3次，取平均值為實驗結(jié)果。植物樣品90°C電熱鼓風(fēng)干燥箱中殺青20min，于75°C烘干至恒