公路护坡草本植物与防治重金属污染林带树种筛选研究

公路护坡草本植物与防治重金属污染林带树种筛选研究

论文摘要

公路建设和营运不仅引起水土流失等问题,而且产生的重金属污染物危及公路沿线的农业生态环境安全。公路路域绿化是减轻破坏和影响、治理污染的重要手段。适宜的护坡植物是减少水土流失,维持边坡稳定的有力保障,而公路路侧适当规模的绿化林带对污染物的扩散能起到很好的吸收屏障作用。针对上述问题,本论文以绥满公路(301国道)海林至亚布力段为研究对象,在对公路沿线的植被大规模的野外调查和室内试验的基础上,开展了相关研究。主要研究结果如下:1.以护坡草本植物的筛选为目标,应用层次分析法(AHP法),对边坡常见的21种草本植物进行综合评价。马蔺(Iris lactea var.chinensis)、月见草(Oenotherabiennis)、麦瓶草(Silene jenissensis)、草地早熟禾(Poa pratensis)、野苜蓿(Medicago falcata)、平车前(Plantago depressa)、冰草(Agropyron cristatum)、飞蓬(Erigeron acer)、紫花地丁(Viola alisoviana)、无芒雀麦(Bromus inermis)、野火球(Trifolium lupinaster)共11种植物各项指标表现优秀,可作为黑龙江省及气候类型相同的寒区主要的公路护坡先锋草本植物。2.对公路沿线典型植被区表层土壤(0~20cm)中Pb、Cd、Cu、Zn、As元素含量的分析结果表明,公路旁侧土壤重金属含量与背景值相比,5种金属含量普遍较高。其中Cd污染最严重,Zn、Cu、Pb、As均为轻度污染,综合污染指数等级均达到中度污染。公路建设营运是造成公路旁侧土壤Pb、Cd、Cu等重金属污染的主要原因。复层结构的林带能阻止重金属污染物向更远处扩散,能缩小公路污染影响范围。纯乔木组成的林带阻止重金属污染物扩散效果不明显。因此,在公路两侧建设防治重金属污染林带,在配置方式上,要乔木、灌木、草本有机搭配。在建设规模上,林带宽度至少不小于20m,有条件的地方应不小于60m。3.对公路路侧森林区土壤及春榆(Ulmus propinqua)等19种植物叶片中Pb、Cd、Cu、Zn、As元素含量分析结果表明,蒙古栎(Quercus mongolica)、白桦(Betulaplatyphylla)、臭松(Abies nephrolepis)等树种,可以作为公路旁侧防治重金属污染林带的骨干树种推广使用;春榆、裂叶榆(Ulmus laciniata)、毛赤杨(Alnus hirsuta)、东北山梅花(Philadephus schrenkii)、珍珠梅(Sorbaria sorbifolia)、金银忍冬(Loniceramaackii)等树种可作为重金属污染区绿化重点选用树种。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 公路边坡绿化研究现状
  • 1.3 公路两侧土壤—植被重金属污染研究进展
  • 1.3.1 公路两侧污染物的来源
  • 1.3.2 污染物扩散主要影响因素
  • 1.3.3 公路路域土壤-植被污染特征
  • 1.3.4 污染物对土壤-植被的危害
  • 1.3.5 公路两侧林带防护重金属污染效应研究进展
  • 1.4 研究目的意义
  • 2 研究区域概况和研究方法
  • 2.1 研究区概况
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 公路护坡草本植物筛选研究方法
  • 2.2.2 公路路侧典型植被区土壤及植物重金属污染研究方法
  • 2.2.3 数据分析
  • 3 绥满公路护坡草本植物筛选研究
  • 3.1 公路边坡野生草本植物组成及演替规律分析
  • 3.1.1 不同地块物种组成
  • 3.1.2 不同地块植物群落物种重要值
  • 3.1.3 公路护坡植物初选
  • 3.1.4 护坡植物评价指标选择
  • 3.2 植物选择层次模型的构建
  • 3.2.1 层次分析法简介
  • 3.2.2 建立层次结构模型
  • 3.2.3 构造判断矩阵
  • 3.2.4 层次单排序及一致性检验
  • 3.2.5 指标权重的求解
  • 3.3 结果与分析
  • 3.3.1 植物主要指标测定结果
  • 3.3.2 指标量化
  • 3.3.3 综合性状排序结果与分析
  • 3.4 护坡草本植物配置推荐
  • 3.5 本章小结
  • 4 绥满公路路侧林带对重金属污染的影响
  • 4.1 路侧不同植被类型植物种类组成特征
  • 4.2 土壤中重金属含量及污染评价
  • 4.2.1 土壤中重金属含量
  • 4.2.2 不同植被类型土壤重金属含量比较
  • 4.2.3 土壤重金属污染评价
  • 4.3 重金属相关性分析
  • 4.4 重金属含量与距公路距离的关系
  • 4.5 公路路侧林带对重金属污染的影响分析
  • 4.6 本章小结
  • 5 公路旁侧森林区植被对重金属污染物吸收和富集效应
  • 5.1 森林区(类型I)主要植物种类
  • 5.2 植物叶片中重金属含量与距公路距离的关系
  • 5.3 植物叶片中重金属的富集量分析
  • 5.4 植物重金属富集系数比较
  • 5.4.1 植物根际土壤重金属含量
  • 5.4.2 植物重金属富集系数
  • 5.4.3 不同植物对重金属的富集系数比较
  • 5.5 防治重金属污染物绿化树种的选择
  • 5.6 讨论
  • 5.7 本章小结
  • 结论
  • 建议
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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