8 黄金地质黄 金GOLD2008年第6期/第29卷贵州水银洞卡林型金矿苔藓植物研究收稿日期:2008-01-08基金项目:贵州省优秀青年科技人才资助计划[黔科合人字(2005)0514号];国家人事部留学人员择优资助优秀项目[国人部发(2003)50];贵州省优秀科技教育人才省长专项基金[黔科教(2003)04]作者简介:汪文云(1982—),女,水族,贵州三都人,硕士研究生,研究方向:植物学;贵阳市宝山北路,贵州师范大学地理与生物科学学院,550001汪文云,张朝晖(贵州师范大学地理与生物科学学院,贵州省山地环境重点实验室)摘要:通过对贵州水银洞卡林型金矿苔藓植物野外全面调查,发现贵州水银洞金矿共有苔藓植物15科42属102种,其中苔类植物4科4属5种,藓类植物10科37属96种,角苔类植物1科1属1种。
短柄小曲尾藓D icranella gonoi Card .、纤毛丝瓜藓Pohlia hisaet .Kop et J.S .Lou 、纤枝短月藓B rachym enium exile (Doz .et .Molk )Bosch et Lac .、真藓B ryum argen teum Hedw .为该矿区裸地大量生长的种类,可利用它们作为金属矿山生态恢复进一步研究的素材。
通过与露天开采的金矿区苔藓植物丰富度比较,埋藏型金矿区的苔藓植物较露天开采的金矿区的丰富。
该区苔藓植物区系地理成分共9种,世界广布和中国特有分布占主要优势(各22种,都占21.57%),其次是东亚成分(共17种,都占16.67%),再次为热带亚洲成分(共16种,都占15.69%)。
关键词:苔藓植物;丰富度指数;区系;水银洞卡林型金矿中图分类号:P63214 文献标识码:A 文章编号:1001-1277(2008)06-0008-050 引 言苔藓植物特殊的构造和生理功能,使得它们能很好地生长在严酷的环境中,如它们克服了钙华沉积的巨大的胁迫压力,能很好的生活在高钙华沉积的瀑布和溶洞洞口中[1～9]。
在生态环境被严重破坏的矿区,苔藓植物成为其上的主要植物类群,研究矿区这一特殊环境的苔藓植物,不仅可以利用它们来找矿[10～13],而且对恢复矿区生态环境具有很大的实际意义。
通过10年来的地质勘查,水银洞卡林型金矿床已成为滇黔桂“金三角”地区继烂泥沟之后的又一个特大型金矿床[14],为品位相对较高(平均9.05g/t )[15]的卡林型金矿床。
经过长期的金矿开采和矿石处理,使得矿区环境越来越干燥,加上开矿活动和矿石处理向矿区释放了大量的重金属,在该矿区的中心地带,除了苔藓植物类群和一些禾本科植物外,维管植物极其稀少。
本文对水银洞卡林型金矿这一特殊环境的苔藓植物进行研究,以期查清该矿区苔藓植物的种类、区系组成,为矿区植被恢复、生态修复等提供科学依据。
1 研究区概况水银洞金矿床位于黔西南卡林型(微细浸染型)金矿区内。
该区构造上位于扬子地块西南缘和华南褶皱系右江褶皱带的结合部位,跨特提斯喜马拉雅和环太平洋两大构造成矿域,区域上分布有大量贵金属和有色金属矿产[16]。
矿床位于贞丰县城北西直距20k m 。
地理位置为E:105°30.00′—105°33.38′,N:25°31.00′—25°33.28′之间。
隶属贞丰县小屯乡,矿区西端小部分属兴仁县回龙镇。
矿区面积28k m 2[17]。
所处的黔西南州州域年均温度13116℃～20111℃,年均降水1253～1577mm ,丰水年可达2000mm ,枯水年也有900mm ,下半年降水占80%,年均日照时数在1400h 以上,年均日照百分率为32%～37%,为寡日照的贵州省的高光值区。
2 研究方法211 野外工作笔者于2007年8月对贵州水银洞卡林型金矿床矿山进行苔藓植物标本的全面采集,采集样点布及矿区矿体井口斜坡、居民住区玉米地、矿区氧化车间旁裸地、炼矿废水处理池旁裸地和矿区边缘杉树林等5个区域,共采集了230件标本,并在野外详细记录了苔藓植物的形态和环境特征,其具体情况见表1。
212 室内工作将刚采集回来的标本装入处理好的标本袋中,并写清它们的编号及生境特征。
应用H W G21型双筒解剖镜及XSZ2107TS 型光学显微镜等仪器,借助于《中国藓类植物属志(上、下册)》、《中国苔藓植物志》以及多本地方苔藓植物志等现代苔藓分类工具书,采用经典的形态分类方法进行鉴定工作。
2008年第6期/第29卷黄金地质9 表1 水银洞卡林型金矿苔藓植物研究地点序号采样地点生境特征海拔/m经纬度标本数/件1矿体井口斜坡矿石表面薄土1414N:25°32.237′E:105°32.355′382居民住区玉米地玉米地土壤1391N:25°32.267′E:105°32.529′303矿区氧化车间旁裸地裸地薄土或厚土1393N:25°32.329′E:105°32.475′674炼矿废水处理池旁裸地裸地薄土或厚土1342N:25°32.436′E:105°32.721′495矿区边缘杉树林林下土壤1282N:25°32.296′E:105°32.529′462.3 数据处理根据苔藓植物的种类,计算贵州水银洞金矿区与其他金矿区的苔藓植物物种丰富度指数(S j )[18]。
S j =∑nj =1X ij -X ijX ij(1)式中:X ij 为k 个地区中第i 个地区n 个分类单元中的第j 个分类单位数据;X ij 为k 个地区中n 个分类单位中第j 个分类单位的数据平均值;n 为分类阶层数。
S j 越大,第i 个地区植物区系越丰富;相反,则越贫乏。
3 研究结果3.1 水银洞卡林型金矿区苔藓植物科、属、种的统计分析经初步分析、鉴定及整理,贵州水银洞金矿区苔藓植物共有15科42属102种,其中苔类植物4科4属5种,占总科数26.67%,占总属数的9.52%,占总种数的4.90%;角苔类植物1科1属1种,占总科数6.67%,占总属数的2.38%,占总种数的0.98%。
藓类植物10科37属96种,占总科数66.67%,占总属数的88.10%,占总种数的94.12%,见表2。
表2 水银洞卡林型金矿矿区石灰岩苔藓植物科、属、种数统计科名属数种数占该矿总种数的百分比/%叶苔科Junger manniaceae 12 1.96小叶苔科Foss ombr oniaceae 110.98蛇苔科Conocephlaceae 110.98钱苔科R icciaceae 110.98角苔科Anthocer otaceae 110.98牛毛藓科D itrichaceae 57 6.86细叶藓科Seligeraceae 23 2.94曲尾藓科D icranaceae 333109.80丛藓科Pottiaceae 3381716.67缩叶藓科Ptychom itriaceae 110.98葫芦藓科Funariaceae 27 6.86真藓科B ryaceae 3363130.39珠藓科Bartra m iaceae 13 2.94灰藓科Hypnaceae 33598.82金发藓科Polytrichaceae487.84总计15科42102100.00 注:带33的为优势科(种数≥9)从表2可以看出,生长在水银洞卡林型金矿矿区的苔藓植物,真藓科B ryaceae 占主要优势,占该区苔藓植物总种数的30.39%;其次是丛藓科Pottiaceae,占该区苔藓植物总种数的16167%;再次为曲尾藓科D icranaceae 。
在整个矿区都出现的苔藓植物种类是土生对齿藓D idym odon vinea lis(B rid .)Zander 、异芽丝瓜藓Poh lia leucosto m a (Bosch Lac .)Fleisch 、短柄小曲尾藓D icranellagonoi Card .、狭叶丝瓜藓Poh liati m m ioides(B roth .)P .- C.Chen ex R edf .Tan 、纤枝短月藓B rachym en ium ex ile (Doz .et Molk .)Bosch et Lac,矿区氧化车间旁和炼矿废水处理池旁还出现一定数量的金发藓科Polytrichaceae 种类,在矿区边缘森林林下出现了生长良好的灰藓科Hypnaceae 种类,林下的环境比较潮湿。
3.2 水银洞卡林型金矿区裸地苔藓植物种类长期的采矿、选矿生产,使得水银洞矿区内基质非常干燥,生长在矿体井口斜坡上、氧化区和废水处理区裸地的大多苔藓植物极其矮小、干枯,特别是生长在氧化区和废水处理区裸地上的苔藓植物植株大多已变为褐色,说明这两个地方的苔藓植物已收到严重的重金属毒害。
虽然矿区不适合植物的生长,但在这些地方,可以看到不少的苔藓植物的生长,甚至还成片的生长,成为矿区的优势植物。
由此我们推测,大量生长在矿区污染严重的地方苔藓植物对修复土壤环境具有重要的生态学意义。
现将水银洞矿区环境比较严酷的三处裸地的苔藓植物种类统计如下:(1)矿体井口斜坡裸地苔藓植物种类:荷包藓Ga rckea phascoides (Hook .) C.M uell .、犁蒴小毛藓M icrodus brasiliensis (D ub .)Th ér 中华小毛藓M.sinensis Herz .、沼生小曲尾藓D icranella pa lustris(D icks )C rundw.in W erb 、短柄小曲尾藓 D.gonoi Card .、华南小曲尾藓D.austro 2sinensis Herz .、东亚泽藓Ph ilonotis tu rneriana (Schwaegr .)M itt .、毛尖10 黄金地质 黄 金泽藓P.capillifor m is Lou etW u、斜叶泽藓P.secunda (Dozy&Molk)Bosch&Sande、长尖扭口藓B a rbu la d itrichoides B roth.土生对齿藓D idy modon vinealis (B rid.)Zander、硬叶对齿藓D.rig idu lus Hedw.、卷叶湿地藓Hyoph ila javan ica(N ees et B lum.)B rid.、尖叶平蒴藓P lag iobryum de m issum(Hook.) L indb.、北地链齿藓D es m a todon suberectus(Hook.) L i m p r.、短尖叶墙藓Tortu la schm id ii(C.M uell.)B roth.、纤毛丝瓜藓Poh lia h isaet.Kop et J.S.Lou、南亚丝瓜藓P.gedeana(Bosch.et Lac.)Gang.、纤枝短月藓B rachym en ium ex ile Bosch&Lac.、芽孢银藓A no m obryum ge mm igerum B roth.、真藓B ryum a r2 gen teum Hedw.。