| 锰矿修复区植物生态系统自由能与化学势分析 |
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| 引用本文： | 欧阳林男,吴晓芙,陈永华,李芸,冯冲凌,陈明利.锰矿修复区植物生态系统自由能与化学势分析[J].生态学报,2017,37(8):2694-2705. |
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| 作者姓名： | 欧阳林男 吴晓芙 陈永华 李芸 冯冲凌 陈明利 |
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| 作者单位： | 中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004,中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004,中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004,中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004;环境科学与工程研究中心, 长沙 410004,中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004;环境科学与工程研究中心, 长沙 410004,中南林业科技大学环境科学与工程学院, 长沙 410004 |
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| 基金项目： | 国家科技惠民计划项目（2012GS430203）；国家十二五科技支撑计划项目（2014BAC09B00）；中南林业科技大学研究生科技创新基金项目（CX2015A02） |
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| 摘 要： | 基于热力学理论建立了生态系统Gibbs自由能方程,用以计算湘潭锰矿生态修复区植被系统的自由能(G)和物种化学势(μ)。生态修复区(及对照区)以泡桐(Paulownia fortunei)和栾树(Koelreuteria bipinnata)作为建群植物,总面积为4 hm~2,修复区泡桐和栾树的根际施用了含有自试验点废弃矿渣中筛选出的耐性菌株的有机菌肥,目的是为植物生长提供必要养分和降低根际土壤重金属毒性,对照区泡桐和栾树的根际施用了等量的化肥。泡桐和栾树种植后5 a期间,修复区与对照区均自然萌发生长了许多本土植物种类。试验结果表明,修复区植物种类数达到48,为对照区的3.7倍;修复区的总生物量、锰吸收量分别达到23324 kg/hm~2和4280 g/hm~2,为对照区对应值的20.6和2.6倍;修复区系统自由能G远远大于对照区的值,说明有机菌肥具有显著的改良污染土壤根际环境的效果。修复区和对照区植物种类之间的化学势μ均存在显著差异(P0.001),μ值差异范围分别为-3.79—6.76和-3.42—3.59,该一差异反映不同物种适应和修复锰污染环境的能力。G和μ值包含了生态系统生产力、生物多样性,植物种类生长势、重金属富集能力、生态学行为等综合信息,能反映生态系统与立地环境的关系和修复植物的生态学特性,可作为重金属污染区植被修复效果评价和修复植物筛选的重要指标。
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| 关 键 词： | 锰矿区 植物修复 生态系统恢复 环境工程 自由能 化学势 生态毒理 |
| 收稿时间： | 2015/12/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/8/5 0:00:00 |
Gibbs free energy and chemical potentials of plant communities in a manganese-ore tailing site undergoing ecological restoration |
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| OUYANG Linnan,WU Xiaofu,CHEN Yonghu,LI Yun,FENG Chongling and CHEN Mingli.Gibbs free energy and chemical potentials of plant communities in a manganese-ore tailing site undergoing ecological restoration[J].Acta Ecologica Sinica,2017,37(8):2694-2705. |
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| Authors: | OUYANG Linnan WU Xiaofu CHEN Yonghu LI Yun FENG Chongling and CHEN Mingli |
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| Institution: | College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China,College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China,College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China,College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China;Research Center of Environmental Science and Engineering, Changsha 410004, China,College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China;Research Center of Environmental Science and Engineering, Changsha 410004, China and College of Environmental Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | manganese tailings phytoremediation ecosystem recovery environmental engineering Gibbs free energy chemical potential ecotoxicology |
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