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基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比

刘琴 杨建英 侯健 谭锦 张明浩

刘琴, 杨建英, 侯健, 谭锦, 张明浩. 基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
引用本文: 刘琴, 杨建英, 侯健, 谭锦, 张明浩. 基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
LIU Qin, YANG Jianying, HOU Jian, TAN Jin, ZHANG Minghao. Ratio of dominant dust retaining plants in waste dump of desert open-pit coal mine based on CATS model[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
Citation: LIU Qin, YANG Jianying, HOU Jian, TAN Jin, ZHANG Minghao. Ratio of dominant dust retaining plants in waste dump of desert open-pit coal mine based on CATS model[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604

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基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFC0504403)
详细信息
    作者简介: 刘琴(ORCID: 0000-0002-8941-3930),从事矿区生态修复研究。E-mail: 2507242620@qq.com
    通信作者: 杨建英(ORCID: 0000-0002-4588-9806),教授,博士,从事水土保持与荒漠化防治研究。E-mail: jyyang@bjfu.edu.cn
  • 中图分类号: X171.4

Ratio of dominant dust retaining plants in waste dump of desert open-pit coal mine based on CATS model

  • 摘要:   目的  干旱荒漠区露天矿排土场易产生沙(粉)尘,造成大气污染。基于植物功能性状模型(Community Assembly by Trait Selection模型,CATS模型)模拟,得到研究区排土场优势滞尘植物及物种在恢复群落中的配比,提出植被恢复策略。  方法  于2020年8月在内蒙古自治区乌海市新星煤矿排土场周围进行样方调查,测定物种水平和群落水平的性状值,并计算功能性状目标值,将植物滞尘功能和根体积作为模型的2个因子代入模型计算。  结果  植物种的根体积与单位叶面积滞尘量呈反比;群落根体积与土壤含水量呈现“U”型曲线分布;模型模拟结果表明:各物种相对多度最高的是猪毛菜Salsola collina和骆驼蓬Peganum harmala,相对多度的中位数分别为0.41和0.32。  结论  在研究区排土场以猪毛菜和骆驼蓬的相对多度比6∶4的比例播种,可发挥相当的滞尘效益,能够很好地解释植被修复过程中的一些机制性问题,为其他研究提供借鉴。图2表1参40
  • 图  1  CWM与土壤含水量的关系

    Figure  1  Relationship between CWM values of root volume and soil moisture content.

    图  2  植物种相对多度分布

    Figure  2  Relatively abundant distribution of plant species

    表  1  植物种功能性状值

    Table  1.   Functional trait values of plant species

    编号植物种名平均根体积/cm3平均单位叶面积滞尘量/
    (g·m−2)
    编号植物种名平均根体积/cm3平均单位叶面积滞尘量/
    (g·m−2)
    1 猪毛菜 0.65 35.36 12 沙葱 0.57 2.34
    2 燥原芥 0.21 32.17 13 苦豆子 0.80 1.99
    3 阿尔泰狗娃花 0.97 32.17 14 荒漠黄耆 0.56 1.81
    4 雾冰藜 1.10 19.91 15 防风 5.92 1.52
    5 蝎虎驼蹄瓣 0.36 15.78 16 戈壁天门冬 5.46 1.43
    6 刺沙蓬 0.59 11.98 17 驴欺口 0.19 1.20
    7 隐子草 2.90 8.10 18 火煤草 1.35 1.20
    8 砂珍芨豆 1.35 6.30 19 骆驼蒿 0.54 1.04
    9 骆驼蓬 5.85 6.14 20 沙鞭 1.88 0.77
    10 细枝岩黄耆 0.22 5.01 21 针茅 3.11 0.60
    11 冷蒿 0.14 2.98 22 沙蒿 2.74 0.35
      说明:蝎虎驼蹄瓣Zygophyllum mucronatum、刺沙蓬Salsola ruthenica、隐子草Cleistogenes serotina、砂珍芨豆Oxytropis racemosa
         细枝岩黄耆Hedysarum scoparium、苦豆子Sophora alopecuroides、荒漠黄耆Astragalus grubovii、骆驼蒿Peganum
         nigellastrum、沙鞭Psammochloa villosa
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-01
  • 录用日期:  2022-03-01
  • 修回日期:  2022-02-28

基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2017YFC0504403)
    作者简介:

    刘琴(ORCID: 0000-0002-8941-3930),从事矿区生态修复研究。E-mail: 2507242620@qq.com

    通信作者: 杨建英(ORCID: 0000-0002-4588-9806),教授,博士,从事水土保持与荒漠化防治研究。E-mail: jyyang@bjfu.edu.cn
  • 中图分类号: X171.4

摘要:   目的  干旱荒漠区露天矿排土场易产生沙(粉)尘,造成大气污染。基于植物功能性状模型(Community Assembly by Trait Selection模型,CATS模型)模拟,得到研究区排土场优势滞尘植物及物种在恢复群落中的配比,提出植被恢复策略。  方法  于2020年8月在内蒙古自治区乌海市新星煤矿排土场周围进行样方调查,测定物种水平和群落水平的性状值,并计算功能性状目标值,将植物滞尘功能和根体积作为模型的2个因子代入模型计算。  结果  植物种的根体积与单位叶面积滞尘量呈反比;群落根体积与土壤含水量呈现“U”型曲线分布;模型模拟结果表明:各物种相对多度最高的是猪毛菜Salsola collina和骆驼蓬Peganum harmala,相对多度的中位数分别为0.41和0.32。  结论  在研究区排土场以猪毛菜和骆驼蓬的相对多度比6∶4的比例播种,可发挥相当的滞尘效益,能够很好地解释植被修复过程中的一些机制性问题,为其他研究提供借鉴。图2表1参40

English Abstract

刘琴, 杨建英, 侯健, 谭锦, 张明浩. 基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
引用本文: 刘琴, 杨建英, 侯健, 谭锦, 张明浩. 基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
LIU Qin, YANG Jianying, HOU Jian, TAN Jin, ZHANG Minghao. Ratio of dominant dust retaining plants in waste dump of desert open-pit coal mine based on CATS model[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604
Citation: LIU Qin, YANG Jianying, HOU Jian, TAN Jin, ZHANG Minghao. Ratio of dominant dust retaining plants in waste dump of desert open-pit coal mine based on CATS model[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210604

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