摘要
成兰铁路是国家“八纵八横”运输大通道的重要组成部分，是国民经济大动脉，在深入推动西部大开发、增加西南与西北联系，促进区域经济协调发展方面，以及在促进沿线民族地区经济文化交流，促进民族团结，维护社会稳定等方面具有重要意义。成兰铁路四川段途经区域属于我国“两屏三带”中的川滇黄土高原生态屏障区，对我国生物多样性保护、长江流域生态安全格局具有重要影响。该区域多为高山峡谷区，地势切割较深、水热条件差，生态较为脆弱，而成兰铁路工程隧道使用率高，弃渣量大，弃渣场成为工程建设中生态修复的重点和难点。 为了解成兰铁路四川段沿线弃渣场植被生态现状，并为弃渣场可持续的生态修复提供理论和技术支持，我们进行了以下三部分工作： 1.成兰铁路四川段弃渣场植被生态调查： 结合谷歌影像解译和实地踏查对弃渣场位置、类型、水土保持措施、植被资源、土壤条件等进行调查。结果显示，成兰铁路四川段的弃渣场有以下特点：（1）主要有沟道型、平地型、坡地型和洼地型四种类型，其中坡地型数量最多，占该路段弃渣场总数的46.70%；（2）在不同地理单元非均匀分布，盆周山区和岷江干旱河谷区数量较多、面积较大；（3）堆积面坡度大，50%的弃渣场堆积面坡度＞45°；（4）砾石含量高，三个地理单元砾石含量都超过50%；（5）防护投入少，36%的弃渣场未采取任何防护措施，9.3%的渣场进行了人工植被恢复，植被种植以草本植物为主，且植物类型少；进行了土壤改良的弃渣场仅占总数的1.3%。（6）植被覆盖度低，74.7%的弃渣场植被覆盖度在0~30%。 2.生态修复工具种的适宜性评估和种源筛选与扩繁： 弃渣场土壤条件较差，植被恢复难度较大，克隆植物对异质性生境的良好适应使之成为生态修复的重要材料。地果为铺地木质藤本，具有克隆植物的典型特点，种群一旦建立有良好的护坡及水土保持作用，可作为生态修复工具种。我们对地果（Ficus tikoua）的应用前景和繁育方式进行了实验研究。（1）基于物种分布模型评估地果的适宜性。结果显示，成兰铁路四川段大部分区域位于地果的潜在适生区。我们在茂县野鸡坪弃渣场的适宜性种植也证实，地果在该区域的弃渣场能有效成活，并形成萌枝，验证了物种分布模型预测结果的可靠性。（2）利用同质园实验筛选适合度高的地果种源，根据研究区气候干燥、光照强的特点，通过比较不同种源地果种群的叶片光合特性和基础形态指标，筛选适合该区域的地果种源。结果显示，不同种源地果叶片的比叶面积、叶组织密度、光合特征、气孔导度、气孔长度和密度、水分利用效率等指标都存在差异，石棉种源的净光合速率、最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、气孔导度、暗呼吸速率、水分利用效率在5个种源中都最高，同时其比叶面积小，叶组织密度大，说明石棉种源对干旱环境、强光的适应能力较其他种源更强，适合成兰铁路四川段，特别是岷江干旱河谷弃渣场的生态修复。（3）基于多种处理进行地果扩繁效果的比较，探讨生长调节剂、插条处理方式、扦插基质对地果扩繁成功率的影响，优化地果的快速扩繁方式。结果显示，萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）、6-苄氨基嘌呤（6-BA）等植物生长调节剂的施用对地果插条生长繁殖都有促进作用，不同植物生长调节剂与不同处理时间结合之间的促进效果存在差异。吲哚乙酸的浓度为100mg/l，处理时间为90min时对地果插条的繁殖促进效果最好。不同插条长度处理对地果繁殖能力有影响，长插条（20cm）生长情况更好。 3.弃渣场土壤特征改良： 根据研究区气候条件以及弃渣场土壤基质特点，混合添加多种土壤改良剂进行弃渣场土壤改良试验，比较不同配施方式对土壤团聚体和土壤营养元素的影响，筛选改良效果较好的配施方式。结果显示，土壤改良材料混施能提高弃渣场土壤团聚体含量，增加有机质、总氮、速效养分的含量。在保水剂和沸石粉施用量一致的情况下，土壤团聚体稳定性随微生物菌肥和有机肥的施加水平增加而增加，高水平微生物菌肥（90g/盆）和高水平有机肥（150g/盆）混施处理下土壤团聚体稳定性最高；土壤养分含量也随改良材料施用水平的增加而增加，土壤改良剂的最佳配施方式为每盆土（5kg）中添加15g天然—合成共聚物（沃特保水剂）、75g沸石粉、90g微生物菌肥、150g有机肥。
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