黔西北鉛鋅礦廢渣場(chǎng)優(yōu)勢(shì)草本植物種群生態(tài)位及種間關(guān)系

宋紅艷， 孫彩麗， 柴宗政*

(1.貴州大學(xué)林學(xué)院， 貴州 貴陽 550025； 2. 貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院， 貴州 貴陽 550025； 3. 貴州民族大學(xué)生態(tài) 環(huán)境工程學(xué)院， 貴州 貴陽 550025)

貴州省西北地區(qū)(黔西北)鉛鋅礦開采、生產(chǎn)及冶煉歷史悠久，早在明末清初就已經(jīng)開始，尤其是上個(gè)世紀(jì)70年代后期，鋅產(chǎn)量逐年遞增，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)[1]，但是由于采用傳統(tǒng)土法冶煉，冶煉產(chǎn)生的廢渣隨意堆置在山坡河道旁，冶煉過程中產(chǎn)生的大量煙塵含有鉛(Plumbum,Pb)、鋅(Zinc,Zn)、鎘(Cadmium,Cd)重金屬元素隨風(fēng)擴(kuò)散，造成了嚴(yán)重的重金屬污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞非常嚴(yán)重[2]。相關(guān)研究表明黔西北土壤中Pb,Cd的含量分別超出《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》40%和50%[3]。礦區(qū)土壤普遍存在如重金屬含量高、養(yǎng)分貧瘠、生態(tài)功能脆弱等問題，進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域植被出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢、發(fā)育不良,生物多樣性低,物種單一,生物量減小等現(xiàn)象[4-5]。目前，研究及生產(chǎn)實(shí)踐均已證實(shí)，植物修復(fù)重金屬污染的技術(shù)有許多其它方法不可替代的優(yōu)勢(shì)；但因植物自身生物學(xué)特性，能適應(yīng)礦區(qū)環(huán)境的植物極少[4,6-7]。因此，研究礦區(qū)優(yōu)勢(shì)植物對(duì)鉛鋅廢渣場(chǎng)這一特殊生境植物的適生性及種間關(guān)系，對(duì)鉛鋅廢渣場(chǎng)植物修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。

植物群落存在競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)等復(fù)雜關(guān)系，對(duì)植物生態(tài)位和種間關(guān)系研究，不僅是對(duì)植物對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力和資源利用能力的量化評(píng)價(jià)，而且有助于認(rèn)識(shí)植物群落特征、結(jié)構(gòu)以及植物與環(huán)境之間的關(guān)系；同時(shí)，也能表征群落發(fā)育過程中種群之間的關(guān)系和優(yōu)勢(shì)種的地位[8-9]。植物的生態(tài)位與種間關(guān)系之間存在緊密聯(lián)系：不同植物種間正聯(lián)結(jié)體現(xiàn)了植物占據(jù)資源的相似性與重疊性，負(fù)聯(lián)結(jié)體現(xiàn)了植物種間的排斥與分離[10-11]。研究顯示，植物種群生態(tài)位與種間聯(lián)結(jié)之間相輔相成，可以共同表征植物群落的發(fā)展演替趨勢(shì)，同時(shí)對(duì)區(qū)域植物修復(fù)具有較強(qiáng)的指示作用[12]。如郭俊兵等[13]研究表明，山西礦區(qū)優(yōu)勢(shì)種沙生冰草(Agropyrondesertorum)、披堿草(Elymusdahuricus)和黃刺玫(Rosaxanthina)在煤矸石山自然定居植物群落演替的中期階段廣泛分布，且種間關(guān)系呈極顯著或顯著正相關(guān)，可用于該區(qū)煤矸石山人工植被生態(tài)恢復(fù)的優(yōu)選先鋒物種進(jìn)行混合種植。春風(fēng)等[14]研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古巴音華煤礦區(qū)優(yōu)勢(shì)種蒲公英(Taraxacummongolicum)、早熟禾(Poaannua)與鳶尾(Iristectorum)種間關(guān)系出現(xiàn)密切正相關(guān)關(guān)系，這幾種植物耐旱、耐寒、耐貧瘠，生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，可作為該區(qū)人工植被生態(tài)恢復(fù)的優(yōu)選先鋒物種進(jìn)行混合種植?？梢?，對(duì)植物種群生態(tài)位及種間關(guān)系研究，可以對(duì)礦區(qū)植物修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)提供重要參考。

近年來，黔西北鉛鋅礦相關(guān)研究主要集中于鉛鋅礦的分布和成礦特征[15-17]、重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律[18-20]、礦區(qū)植物的修復(fù)作用和富集能力[21-24]等方面，但是對(duì)于鉛鋅礦渣場(chǎng)植物種群生態(tài)位及種間關(guān)系研究鮮見報(bào)道，尤其是針對(duì)廢渣堆及周邊區(qū)域?qū)Ρ妊芯坑葹閰T乏。本研究以黔西北典型鉛鋅礦廢渣場(chǎng)為研究區(qū)域，通過系統(tǒng)抽樣方法進(jìn)行樣方布設(shè)，分別對(duì)礦渣堆及周邊區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)草本植物群落調(diào)查，并運(yùn)用生態(tài)位寬度、生態(tài)位重疊度、種間聯(lián)結(jié)系數(shù)、χ2檢驗(yàn)等方法對(duì)礦渣堆及周邊區(qū)域16種優(yōu)勢(shì)草本植物共有種的生態(tài)位與種間聯(lián)結(jié)性進(jìn)行對(duì)比分析，探究礦渣堆及周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種對(duì)資源的利用能力和種間關(guān)系，以期篩選適應(yīng)性較強(qiáng)的草本植物用于礦渣堆植被恢復(fù)和種間關(guān)系調(diào)整，為研究區(qū)土壤修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)提供重要科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省畢節(jié)市赫章縣松林坡鄉(xiāng)(26°53′12″ N,104°45′56″ E)，平均海拔2 083 m，為典型的高海拔低緯度地區(qū)；屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，大部分地區(qū)春秋相連、干濕季分明，水熱同季，氣溫日較差大，年較差小。該地年降水量975 mm，最高氣溫32℃，最低氣溫零下5℃，平均氣溫13℃。松林坡鄉(xiāng)具有悠久的土法煉鋅歷史，鉛鋅礦數(shù)量眾多且分布集中，現(xiàn)存廢渣場(chǎng)較多，在黔西北具有典型性和代表性。研究區(qū)鉛鋅廢渣場(chǎng)的主體廢棄物為鋅提煉后的廢渣(包括鉛鋅礦冶煉殘?jiān)?、冶煉用陶質(zhì)桶殘片、煤灰和燃燒不完全的煤渣等)[25]，廢渣中殘留大量的重金屬如Pb,Zn,Cu,Cd,Ar,As等。赫章縣松林坡鄉(xiāng)礦區(qū)自然生長(zhǎng)的植物主要有：苦賣菜(Ixerispolycephala)、千里光(Senecioscandens)、繁縷(Stellariamedia)、艾蒿(Artemisiaargyi)、珠光香青(Anaphalismargaritacea)、知風(fēng)草(Eragrostisferruginea)、狗尾草(Setariaviridis)、細(xì)柄黍(Panicumpsilopodium)、鼠尾粟(Sporobolusfertilis)、牛筋草(Eleusineindica)、小蓬草(Conyzacanadensis)、馬唐(Digitariasanguinalis)、早熟禾(Poaannua)、白茅(Imperatacylindrica)、求米草(Oplismenus)等。

1.2 樣地設(shè)置與調(diào)查

2021年7月，通過對(duì)松林坡鄉(xiāng)廢渣場(chǎng)的全面踏查，選取典型廢渣場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)植物群落調(diào)查，該鉛鋅礦渣堆堆置100余年，地處偏僻，人為干擾小，且保存完整。根據(jù)廢渣堆的分布位置，設(shè)置一塊80 m×200 m的大樣地(基本覆蓋礦渣堆)，將大樣地劃為40個(gè)20 m×20 m的樣地，在每個(gè)樣地的網(wǎng)格交匯處及每個(gè)樣地中心設(shè)置2 m×2 m的樣方共98個(gè)。在礦渣堆周邊區(qū)域隨機(jī)布設(shè)98個(gè)2 m×2 m的樣方。記錄每個(gè)樣方中草本植物的種類、數(shù)量、平均高度、蓋度、生活力。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1重要值計(jì)算 重要值表示物種的優(yōu)勢(shì)程度[26]。計(jì)算方法如下:

重要值=(相對(duì)多度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度)/3[27-28]。

1.3.2生態(tài)位寬度 根據(jù)Levins提出、后經(jīng)Colwell和Futuyma加權(quán)修改的公式計(jì)算生態(tài)位寬度[29]。

(1)

式中：Bi為第i物種的生態(tài)位寬度；r為資源水平數(shù)；Pik為第i物種在第k個(gè)資源水平下的重要值占該物種在所有資源水平上重要值總和的比例。

1.3.3生態(tài)位重疊度 根據(jù)pianka公式計(jì)算生態(tài)位重疊[30]：

(2)

式中：Oij表示物種i和j的生態(tài)位寬度；r為資源水平數(shù)；Pik和Pjk分別為第i和j物種在第k個(gè)資源水平下的重要值占該物種在所有資源水平上重要值總和的比例。

1.3.4總體聯(lián)結(jié)性 根據(jù)Schluter提出的方差比率(Variance ratio，VR)法來測(cè)定多物種間的總體聯(lián)結(jié)性，并用統(tǒng)計(jì)量W來檢驗(yàn)多物種間的關(guān)聯(lián)顯著度[31]，計(jì)算公式為：

(3)

W=VR×N

其中:Pi=ni/N,ni為物種i出現(xiàn)的樣方數(shù)，N為總的樣方數(shù)；S為總的物種數(shù)，Tj為樣方j(luò)內(nèi)出現(xiàn)物種的總數(shù)；t為樣方中物種的平均數(shù)。

1.3.5種間聯(lián)結(jié)系數(shù)(Association coefficient，AC)

(4)

AC值進(jìn)一步檢驗(yàn)χ2檢驗(yàn)的結(jié)果，AC值域在[-1,1]，值趨近于1，正聯(lián)結(jié)性越強(qiáng)；值趨近于-1，負(fù)聯(lián)結(jié)性越強(qiáng)；AC=0時(shí)，種間無聯(lián)結(jié)[32]。

1.3.6卡方檢驗(yàn)(χ2) 根據(jù)物種在各樣方內(nèi)存在與否將物種樣地矩陣轉(zhuǎn)化為0，1形式的二元數(shù)據(jù)矩陣，用于χ2檢驗(yàn)。由于χ2分布屬于連續(xù)型分布，而取樣為非連續(xù)性取樣，數(shù)據(jù)分析時(shí)自由度為1。因此，采用Yates的連續(xù)校正公式計(jì)算χ2值[33]。

(5)

式中：N為取樣總數(shù)，a為2個(gè)物種均出現(xiàn)的樣方數(shù)，b，c為僅有1個(gè)物種出現(xiàn)的樣方數(shù)，d為2個(gè)物種均未出現(xiàn)的樣方數(shù)。χ2<3.841(P>0.05)，認(rèn)為2個(gè)物種獨(dú)立分布，即中性聯(lián)結(jié)；0.841<χ2<6.635(0.016.635(P<0.01)表示種間聯(lián)結(jié)性極顯著。χ2值均為正，當(dāng)ad>bc，為正聯(lián)結(jié)；ad

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)分析與制圖均采用R語言，其中重要值計(jì)算采用forestHES程序包，生態(tài)位及種間關(guān)系分析采用spaa程序包，制圖采用ggplot 2和ggcorrplot程序包。

2 結(jié)果與分析

2.1 礦渣堆及周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種重要值和生態(tài)位寬度

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦渣堆草本植物共計(jì)14科18屬36種，周邊區(qū)域有草本植物41科52屬90種，可見周邊區(qū)域物種數(shù)量明顯多于礦渣堆。選取礦渣堆物種多度處于前16位的草本植物知風(fēng)草、狗尾草、細(xì)柄黍、鼠尾粟、牛筋草、狗牙根、地毯草、白茅、求米草、細(xì)葉苔草、艾蒿、石松、箐姑草、馬唐、卷柏、鵝腸菜作為優(yōu)勢(shì)種。經(jīng)統(tǒng)計(jì)(表1)，礦渣堆16個(gè)優(yōu)勢(shì)草本植物共計(jì)11 833株，重要值占礦渣堆總物種數(shù)的87.76%，生態(tài)位寬度處于1.85～30.40之間，均值為11.72。其中，知風(fēng)草、狗尾草、細(xì)柄黍、鼠尾粟和牛筋草具有較高的重要值和生態(tài)位寬度；周邊區(qū)域這16個(gè)優(yōu)勢(shì)草本植物共有種共計(jì)5 825株，重要值占周邊區(qū)域總物種數(shù)占比47.86%，生態(tài)位寬度處于1.39～20.03之間，均值為3.99。其中，艾蒿、牛筋草、卷柏、求米草和白茅的重要值和生態(tài)位寬度較高。

表1 礦渣堆及周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種重要值和生態(tài)位寬度Table 1 The common species of dominant herbaceous plants in slag heaps and surrounding importance values and niche breadth

2.2 礦渣堆及周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種生態(tài)位重疊

對(duì)礦渣堆16種優(yōu)勢(shì)草本植物120個(gè)種對(duì)的生態(tài)位重疊計(jì)算顯示(圖1)，生態(tài)位重疊度處于0.00～1.00之間，平均值為0.14。其中有100對(duì)處于0.00～0.40之間，占比83.33%；15對(duì)處于0.40～0.80之間，占比12.50%；5對(duì)處于0.80～1.00之間，占比4.17%。其中生態(tài)位重疊較大的種對(duì)分別是知風(fēng)草-鼠尾栗(0.85)，細(xì)柄黍-狗牙根(0.98)，狗牙根-狗尾草(0.82)，卷柏-求米草(0.84)，箐姑草-牛筋草(1.00)。

周邊區(qū)域共有種中(圖1)，生態(tài)位重疊度處于0.00～1.00之間，平均值為0.11。其中有105對(duì)處于0.00～0.40之間，占比87.5%；7對(duì)處于0.40～0.80之間，占比5.83%；8對(duì)處于0.80～1.00之間，占比6.67%。其中生態(tài)位重疊較大的種對(duì)分別是知風(fēng)草和狗尾草(0.93)，知風(fēng)草-細(xì)柄黍(0.91)，狗尾草-細(xì)柄黍(0.81)，細(xì)柄黍-鼠尾粟(0.98)，鼠尾粟-狗尾草(0.99)，狗牙根-知風(fēng)草(0.93)，知風(fēng)草-鼠尾粟(1.00)，細(xì)柄黍-狗牙根(1.00)。

2.3 礦渣堆及周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種種間聯(lián)結(jié)性

礦渣堆的方差比率VR=1.43>1，周邊區(qū)域方差比率VR=1.86>1(表2)，表明礦渣堆和周邊區(qū)域草本植物種間總體關(guān)聯(lián)性為正關(guān)聯(lián)。分別計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)VR的顯著性，分別為W=136.01和W=165.79，不在置信區(qū)間(75.29，120.98)內(nèi)，說明礦渣堆和周邊區(qū)域的草本植物總體上表現(xiàn)為顯著正關(guān)聯(lián)。

圖1 礦渣堆(a)及周邊區(qū)域(b)優(yōu)勢(shì)草本植物共有種生態(tài)位重疊度Fig.1 Niche overlap of common species dominant herbaceous plants in slag heaps (a) and surrounding(b)

表2 礦渣堆和周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種的總體關(guān)聯(lián)性Table 2 The overall association of common species of domminant herbaceous plants in slag heaps and surrounding

在礦渣堆中，16種優(yōu)勢(shì)草本植物形成的120對(duì)種對(duì)，聯(lián)結(jié)系數(shù)AC<-0.75，-0.75≤AC<-0.50，-0.50≤AC<-0.25，-0.25≤AC<0.00，0.00≤AC<0.25，0.25≤AC<0.50，0.50≤AC<0.75，AC≥0.75的種對(duì)分別有57，7，6，10，12，12，10，6對(duì)，分別占總對(duì)數(shù)的47.50%，5.83%，5.00%，8.33%，10.00%，10.00%，10.83%，5.00% (圖2,圖3)。其中，有57對(duì)種對(duì)AC值為-1，表明負(fù)聯(lián)結(jié)程度高?？傮w來看，正關(guān)聯(lián)種對(duì)數(shù)有40對(duì)，占總對(duì)數(shù)的33.33%，其中極顯著正關(guān)聯(lián)對(duì)數(shù)有10對(duì)，顯著正關(guān)聯(lián)對(duì)數(shù)有5對(duì)。負(fù)關(guān)聯(lián)種對(duì)數(shù)有80對(duì)，占總對(duì)數(shù)的66.67%，極顯著負(fù)關(guān)聯(lián)種對(duì)5對(duì)，顯著負(fù)關(guān)聯(lián)種對(duì)3對(duì)。計(jì)算得出正負(fù)關(guān)聯(lián)比0.50。

在周邊區(qū)域，16種優(yōu)勢(shì)草本植物形成的120對(duì)種對(duì)，聯(lián)結(jié)系數(shù)AC<-0.75，-0.75≤AC<-0.50，-0.50≤AC<-0.25，-0.25≤AC<0.00，0.00≤AC<0.25，0.25≤AC<0.50，0.50≤AC<0.75，AC≥0.75的種對(duì)分別有78，4，1，1，11，11，6，8對(duì)(圖2,圖3)，分別占總對(duì)數(shù)的65.00%，3.33%，0.83%，0.83%，9.17%，9.17%，5.00%，6.67%。其中有78對(duì)AC值為-1，表明負(fù)聯(lián)結(jié)程度最高?？傮w來看，正關(guān)聯(lián)種對(duì)數(shù)有36對(duì)，占總對(duì)數(shù)的30.00%，其中極顯著正關(guān)聯(lián)對(duì)數(shù)有11對(duì)，顯著正關(guān)聯(lián)對(duì)數(shù)有4對(duì)。負(fù)關(guān)聯(lián)種對(duì)數(shù)有84對(duì)，占總對(duì)數(shù)的70.00%，無極顯著負(fù)關(guān)聯(lián)和顯著負(fù)關(guān)聯(lián)。計(jì)算得出正負(fù)關(guān)聯(lián)比為0.42。

圖2 礦渣堆(a)及周邊區(qū)域(b)優(yōu)勢(shì)草本植物共有種種間聯(lián)結(jié)性Fig. 2 Interspecific association of common species of dominant herbaceous plants in slag heaps (a) and surrounding(b)

圖3 礦渣堆(a)及周邊區(qū)域(b)優(yōu)勢(shì)草本植物共有種種間關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 Interspecific association network of common species of dominant herbaceous plants in slag heaps (a) and surrounding(b)

3 討論

生態(tài)位寬度反映種群對(duì)資源利用的程度，生態(tài)位寬度越大，說明該種群在群落中的地位越高，分布范圍越廣，對(duì)資源的利用能力越強(qiáng)[35-36]。同時(shí)，重要值大的物種，往往生態(tài)位寬度也較大，反之亦然[37-38]。本研究也證實(shí)了以上結(jié)論，礦渣堆優(yōu)勢(shì)草本植物種群中，生態(tài)位寬度較大的多為禾本科植物(表1)，表明禾本科植物在礦渣堆這一特殊生境中具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。研究顯示，禾本科植物知風(fēng)草、狗尾草、細(xì)柄黍、鼠尾粟、牛筋草、狗牙根等耐旱、耐寒、耐貧瘠，生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)重金屬的特殊耐性使得它們?cè)诘V渣堆生長(zhǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)[39]。沈佳怡等研究也證實(shí)禾本科植物能明顯降低礦區(qū)重金屬Zn，Pb，Cu的含量，對(duì)重金屬土壤具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和耐受性[39]。在周邊區(qū)域，除牛筋草、白茅、求米草等禾本科植物之外，艾蒿具有較高的重要值和生態(tài)位寬度(表1)，表明艾蒿在周邊區(qū)域利用資源的能力較強(qiáng)，適應(yīng)能力也較強(qiáng)。邢丹等研究證實(shí)艾蒿等菊科植物對(duì)鉛鋅礦區(qū)重金屬具有較強(qiáng)的耐性和轉(zhuǎn)移能力[40]?？梢?，禾本科和艾蒿等菊科植物在鉛鋅礦區(qū)分布相對(duì)廣泛且具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在土壤修復(fù)及生態(tài)恢復(fù)中具有明顯優(yōu)勢(shì)。

生態(tài)位重疊是兩個(gè)種在與生態(tài)因子聯(lián)系上具有一定的相似性，而在生態(tài)位重疊且資源供應(yīng)不足的情況下兩個(gè)種群會(huì)發(fā)生利用性競(jìng)爭(zhēng)[41-42]。由表1和圖1可知，礦渣堆的物種生態(tài)位重疊度(均值為0.14)高于周邊區(qū)域(均值為0.11)，表明礦渣堆較周邊區(qū)域物種間競(jìng)爭(zhēng)更加劇烈，同時(shí)，知風(fēng)草、狗尾草、細(xì)柄黍、鼠尾粟、牛筋草、狗牙根等禾本科植物在礦渣堆和周邊區(qū)域均具有較高的生態(tài)位重疊度，主要是由于礦渣場(chǎng)重金屬程度高且土壤環(huán)境惡劣，這種特殊的生境嚴(yán)重限制了其它物種的存活，禾本科植物由于具有相同的生態(tài)位且對(duì)重金屬環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，因而具有較高的生態(tài)位重疊度。

通常，植物群落結(jié)構(gòu)和物種組成會(huì)隨著演替及發(fā)展過程逐漸趨于穩(wěn)定[43-44]。本研究結(jié)果顯示(表2)，礦渣堆和周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種總體呈現(xiàn)顯著正聯(lián)結(jié)(VR>1)，表明該鉛鋅礦渣堆堆置100余年，由于地處偏僻，人為干擾小，植物群落總體呈現(xiàn)正向進(jìn)展演替，生態(tài)恢復(fù)良好。但是，種對(duì)間卻以負(fù)聯(lián)結(jié)為主(圖2,圖3)，表明種對(duì)間對(duì)生境和資源的需求不同，生態(tài)位分化較明顯。其原因是該區(qū)域由于礦渣堆的存在，植物群落受到鉛鋅礦重金屬的污染，土壤環(huán)境惡劣，物種間出現(xiàn)嚴(yán)重的排斥和分離。從生態(tài)位重疊分析也可以證明這一點(diǎn)(表1，圖1)，礦渣堆的物種生態(tài)位重疊度(均值為0.14)高于周邊區(qū)域(均值為0.11)，表明礦渣堆較周邊區(qū)域物種間競(jìng)爭(zhēng)更加劇烈。據(jù)此推測(cè)，該礦渣場(chǎng)植物群落演替總體呈現(xiàn)進(jìn)展演替，但是仍處于演替初期階段?？傮w來看，周邊區(qū)域生態(tài)恢復(fù)明顯優(yōu)于礦渣堆，我們調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，礦渣堆草本植物共計(jì)14科18屬36種，周邊區(qū)域有草本植物41科52屬90種，表明周邊區(qū)域物種數(shù)量明顯多于礦渣堆，但是礦渣堆上的36種植物有34種在周邊區(qū)域分布，尤其是本研究中的優(yōu)勢(shì)共有種的分布在周邊區(qū)域更為廣泛，意味著礦渣堆及周邊區(qū)域草本植物群落具有較高的相似性，這主要是由于礦渣堆通過水流和風(fēng)力作用擴(kuò)散至周邊區(qū)域，周邊區(qū)域重金屬含量污染相對(duì)較少，土壤環(huán)境相對(duì)較好，生態(tài)環(huán)境和植被生長(zhǎng)明顯優(yōu)于礦渣堆，據(jù)此，可進(jìn)一步推測(cè)礦渣場(chǎng)植物群落的演替是由重金屬含量及土壤環(huán)境決定的，周邊區(qū)域植物群落組成將是礦渣堆下一個(gè)演替階段。艾蒿在周邊區(qū)域由于具有較高的重要值和生態(tài)位寬度，將成為礦渣堆草本植物群落演替的下一個(gè)階段的優(yōu)勢(shì)種之一。

4 結(jié)論

綜上，礦渣堆和周邊區(qū)域優(yōu)勢(shì)草本植物共有種在生態(tài)位和種間關(guān)系上存在較大差異，表明由于礦渣堆的存在，嚴(yán)重的重金屬污染和惡劣的生境條件直接影響和制約著區(qū)域植物群落構(gòu)建和物種組成。本研究中，該鉛鋅礦渣堆已堆置100余年，呈現(xiàn)進(jìn)展演替，但仍然處于演替初期，可見礦渣堆在自然狀態(tài)下生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程緩慢，在生態(tài)治理過程中，可以考慮將生態(tài)位寬度高且生態(tài)適應(yīng)能力強(qiáng)的禾本科植物如知風(fēng)草、狗尾草、細(xì)柄黍、鼠尾粟、牛筋草等作為先鋒植物，待演替中期生態(tài)環(huán)境有所改善，可輔以艾蒿等菊科植物來改善種間關(guān)系，增加群落穩(wěn)定性，加速演替進(jìn)程，促進(jìn)植被恢復(fù)。