矿山生态问题是全球关注的热点问题之一,尾矿库的堆积会造成生态环境问题加剧。植被恢复是开展矿山环境污染治理和退化生态系统修复最为有效、可持续的方法。矿区土著植物是矿山环境植物修复的最佳选择,了解矿区土著植物对矿山环境的修复能力以及与土壤之间相互关系对矿山生态修复有重要指导意义。论文针对干热河谷气候条件下铅锌尾矿库区植被恢复与生态重建的问题,以川西干热河谷区汉源县唐家铅锌尾矿库区为研究区,采用野外调查和试验分析方法,比较分析了尾矿库内不同植被恢复阶段表层土壤质量、植物和微生物多样性,评价了尾矿库区表层土壤环境质量,研究了不同植被恢复阶段土壤理化性质、重金属含量与植物群落、微生物群落多样性的响应关系,揭示了植被恢复过程土壤-植物-微生物多样性变化规律,提出了尾矿库区当前情境下植被恢复与生态重建优化模式,以期为该尾矿库区后续植被恢复过程人工有益干预提供科学依据和修复对策。论文主要取得以下成果:(1)通过对汉源县唐家铅锌矿尾矿库区土壤重金属含量的检测分析,结果显示:表层土壤中Pb、Zn、Cd、As和Cu含量分别超出四川省土壤背景值的140.74倍、34.91倍、288.35倍、22.39倍、1.13倍。采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数对尾矿库区土壤重金属评价,结果显示:Pb、Zn、Cd、As均达到重度污染,Cu无污染,尾矿库区重金属污染的生态风险较高。(2)对尾矿库区植物群落多样性调查发现,植物多样性与重金属含量呈负相关,与土壤理化指标呈正相关,随着植被的恢复,土壤中重金属含量在逐渐降低,土壤肥力在逐渐提高。尾矿库区和周边植物对Pb、Zn和As的吸收能力较好,筛选出丛毛羊胡子草、小芦苇、川滇野丁香、两头毛和尖叶长柄山蚂蝗5种具有修复潜力的植物。(3)通过高通量测序对汉源县唐家铅锌矿尾矿库区土壤微生物群落进行分析,结果显示:细菌群落中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸酐菌门(Acidobacteria)为优势菌群;真菌群落中子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和毛霉门(Calcarisporiellomycota)为优势菌群。植物群落多样性和土壤理化因子对微生物组成影响较大,Pb、Zn、Cd三种重金属对微生物群落多样性相关性较大,影响较高。细菌域的Gaiella、Sulfurirhabdus、JG30-KF-CM45菌属和真菌域的Neoascochyta、Cutaneotrichosporon对重金属胁迫具有较好的耐受性,可作为下一步筛选耐受菌株的方向。(4)针对唐家铅锌尾矿库区自然恢复情况,在对植物群落调查、优势植物选择、微生物群落分析的基础上,筛选出草本、灌木和乔木优势植物分为四个阶段进行植被恢复:初期以丛毛羊胡子草、小芦苇两种草本为先锋植物,同时接种微生物优势菌群;中前期在初期基础上添加草本(凤尾蕨、肾蕨)和灌木(胡枝子、川滇野丁香、马桑),增加植物种类,高低搭配;中期在加入草本(两头毛、尖叶长柄山蚂蝗)、灌木(杭子梢)和乔木(滇鼠刺、牡荆);后期引入超富集植物进行修复。