Page 57 - 《广西植物》2020年第6期

６ 期 毛圆圆等: 煤矸石山不同种植年限香根草生物量分配及异速生长分析 ８ ０ ３

( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｇｅｒｍｐｌａｓｍ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎꎬ Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｖｅｔｉｖｅｒｉａ ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ ｉｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｌａｎｄ. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅ￣
ｔｗｅｅｎ ｂｉｏｍａｓｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｌｌｏｍｅｔｒｙ ｗｉｌｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｄｅｅｐｅｎ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃ￣
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｖ. ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ. Ｖ. ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ ｐｌａｎｔｅｄ ｏｎ ｃｏａｌ ｓｐｏｉｌ￣ｈｅａｐｓ ｏｆ Ｄａｈｅ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ｉｎ Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ Ｃｉｔｙ ｏｆ
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｆｏｒ ４ꎬ ５ꎬ ８ꎬ １５ ａ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔｓꎬ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｗｅｉｇｈｔ ｍｅｔｈｏｄｓꎬ ａｎｄ ｏｒｇａｎ ｂｉｏｍａｓｓꎬ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔｉｎｇ
ｙｅａｒｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓｅｓ ｏｆ ｒｏｏｔｓꎬ ｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ ａｎｄ
ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｙｅａｒｓꎬ ａｎｄ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｔ ５ ａ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ａｔ １５ ａ
ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ. (２) Ｓｔｅｍ ｐｅａｋｅｄ ｉｎ ｂｉｏｍａｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｉｎ ｔｈｅ １５ ａ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ(３７.３％)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｌｅａｆ ｄｉｄ ｉｎ ｔｈｅ ５ ｙｅａｒｓ
ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ(３６.１％)ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｄｉｄ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｙｅａｒｓ(３０％). (３) Ｉｎ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ４ꎬ ５ꎬ ８
ａꎬ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ｗａｓ ｉｎ ａｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ ｒｏｏｔ ａｎｄ ｌｅａｆ ｂｉｏｍａｓｓｅｓ. Ｉｎ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ５
ａꎬ ｔｈｅ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｗａｓ ｉｎ ａｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ ｒｏｏｔ ａｎｄ ｌｅａｆ ｂｉｏｍａｓｓｅｓꎬ ａｎｄ ｗａｓ ｉｎ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｇｒｏｗｔｈ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
ｗｉｔｈ ｓｔｅｍ ｂｉｏｍａｓｓ. Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ａｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔｉｎｇ
ｙｅａｒｓꎬ ｂｕｔ ｉｔ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｖ. ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ ｂｉｏｍａｓｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｇｒｏｗｔｈꎬ ａｎｄ ｗｏｕｌｄ
ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｖ. ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ ｏｎ ｃｏａｌ ｓｐｏｉｌ￣ｈｅａｐｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｖｅｔｉｖｅｒｉａ ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓꎬ ｃｏａｌ ｓｐｏｉｌ￣ｈｅａｐｓꎬ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｙｅａｒｓꎬ ｂｉｏｍａｓｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎꎬ ａｌｌｏｍｅｔｒｉｃ

煤矸石是在煤碳开采、掘进及洗煤过程中挑 婧等ꎬ２０１３)ꎮ 其在根、茎、叶各器官间的分配是植

选后剩余的矸石固体废弃物ꎬ其含碳量较低、比煤 物为了适应异质环境而形成的一种生态策略ꎬ是
坚硬ꎬ主要成分为 Ａｌ Ｏ 、ＳｉＯ ꎬ具有养分贫乏、利 植物生殖与生存平衡的结果ꎬ对植物生长发育具
２ ３ ２
用率低、对周围水体和土壤污染严重等特点( 郭李 有重要影响( 王杨等ꎬ２０１７)ꎮ 生物量分配与植物
凯ꎬ２０１７)ꎮ 对煤矸石山进行生态修复ꎬ控制其对 的个体生长发育、生长环境、群体大小相关( 李旭
周围地区的污染已成为目前煤矿矿区生态恢复研 东等ꎬ２０１２ꎻ梁飞等ꎬ２０１３)ꎮ 大量研究表明ꎬ水分、
究的重要内容之一ꎬ而基质的改良和耐性植物的 土壤养分或光照等资源受限时ꎬ植物会改变生物

筛选是煤矿废弃矿区生态环境修复成功的关键ꎮ 量在 不 同 器 官 间 的 分 配 ( Ｍｃｃａｒｔｅｙ ＆ Ｅｎｑｕｉｓｔꎬ
许多学者研究表明ꎬ香根草对重金属污染尾矿废 ２０１０ꎻＰｏｏｒｔｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎮ 目前ꎬ对生物量的研

弃地具有一定的生态修复功能( 简曙光等ꎬ２００４ꎻ 究大多数集中于随空间变化( 李凯辉等ꎬ２００７ꎻ平
Ｂａｒｒｕｔｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ周少燕ꎬ２０１７)ꎮ 晓燕等ꎬ２００７ꎻ郭东罡等ꎬ２０１１)、生育期变化的探
香根草( Ｖｅｔｉｖｅｒｉａ ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ)ꎬ又称岩兰草ꎬ为 讨(张文辉等ꎬ２００３ꎻ韦兰英等ꎬ２００９)ꎬ而随种植年
禾本科多年生草本植物ꎬ具有生物量大、能适应各 限变化的研究较少( 郝婧等ꎬ２０１３)ꎮ 异速生长关
种土壤环境(如耐重金属、耐贫瘠等)等特性( 刘晚 系是指植物各器官生物量与个体间的某种定量关

苟等ꎬ２０１５)ꎮ 被广泛应用于公路护坡( 夏汉平等ꎬ 系ꎬ常以幂函数形式表示(Ｎｉｋｌａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５ꎻ陆霞
２００２ａ)ꎬ退化生态系统的恢复( 夏汉平等ꎬ２００２ｂ) 梅等ꎬ２００７)ꎮ 在植物生长发育过程中ꎬ植物以异
以及对重金属污染和污染物的生物修复( 杨兵等ꎬ 速生长的方式来获取所需资源和对环境的适应
２００５)等方面ꎮ 相关研究表明ꎬ香根草是一种良好 (李钰等ꎬ２０１３)ꎮ 目前ꎬ异速生长分析主要应用在
的矿业废弃地生态修复植物( Ｓｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ꎻ徐 荒漠地区不同种类植物的研究( 钟泽兵等ꎬ２０１４)ꎬ
德聪等ꎬ２０１２)ꎮ 而对尾矿废弃地恢复植物的研究鲜有报道ꎮ
生物量是研究植物生物学特征和功能性状的 目前ꎬ针对香根草的研究主要集中在引种( 陈
基础ꎬ是能量积累的基本体现( 闫建成等ꎬ２０１３ꎻ郝 法扬等ꎬ１９９１)、生理生态(王兴明等ꎬ２０１８)、对重金