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铜尾矿属于固体废弃物的一种，它是矿石经过粉碎、浮选取中矿、精矿后余下的粉末状固体。这些堆放的尾矿不仅景观丑陋，占用大量土地，而且因重金属含量过高，通过风沙飞扬和水土流失等途径给周边地区带来一系列影响深远的环境问题。植被恢复是铜尾矿废弃地治理最有效的方式之一。安徽铜陵是我国6大矿业地区之一，在沿江一带停放有大量的铜尾矿。本文通过对铜尾矿的理化性质、尾矿废弃地上定居的植物及群落特征、定居植物对重金属的吸收、在尾矿胁迫下，优势物种白茅(Imperata cylindrica varmajor)叶片的超微结构和遗传多样性变化的研究，并引种香根草(Vetiveria zizanioides)在铜尾矿废弃地进行适应性试验，来探讨铜尾矿废弃地植被恢复过程中铜尾矿与定居植物相互作用的机制，为金属尾矿废弃地的人工恢复和重金属污染地区的植物修复提供理论依据和实践经验。主要研究结果如下：
1.铜尾矿是一种砂质性、非土壤结构的固体粉末。尾矿粒径小，表层不稳定，湿时板结，干燥时容易飞扬，持水肥能力极差，高温灼伤等是限制植物定居的首要因素。基质营养成份极低.铜尾矿中含有以铜为主的高含量重金属，是影响植物定居的重要因子。随着堆放时间的延长，尾矿表层渐趋稳定，基质逐渐类似土壤化，恶劣的环境逐渐得到改善，植物容易定居。
2.在6个停放较久的铜尾矿废弃地定居植物134种，隶属于36科112属，其中禾本科、菊科与豆科的植物种类较多。自然定居的优势植物，常具地下茎或种子小、易传播的特性。在铜尾矿废弃地上定居的植物表现有4种生态策略：边缘策略、群聚策略、深根策略和地下茎策略；主要优势物种常为地下茎策略。
3.铜尾矿废弃地堆放到一定的时间，可以自然恢复与周边地区植被不一致的“尾矿植被”。人工恢复可加速铜尾矿废弃地的植被形成和演替。铜尾矿废弃地群落的演替表现为原生演替的过程，有无植物的原始阶段、单种植物的早期阶段、多种植物的过渡阶段和木本草本交织的成熟阶段。白茅、狗牙根(Cynodon dactylon)、芦苇(Phragmitescommunis)、结缕草(Zoysiajaponica)、荩草(Arthraxon hispidus)、水蜡烛(Typha orientalis)、一年蓬(Erigeron annuus)、小飞蓬(Comnyza canadensis)、酸模(Rumex acetosa)和节节草(Equisetum ramosissimum)等物种在尾矿植被中具有较高的定居效率，可用于铜尾矿废弃地的人工恢复。在5个大型铜尾矿植被中，铜官山尾矿废弃地植被的Shannon-Wiener和Simpson多样性指数值最高，分别为3.4654和0.9579。
4.对定居在铜尾矿废弃地上主要优势物种白茅等体内的Cu、Pb、Zn和Cd含量进行测定，结果发现，植物体根部的含量常高于地上部位的含量，且体内重金属含量较低，均未达到超富集植物的水平。铜矿排土场的植物体内重金属含量比定居在铜尾矿废弃地植物体内含量高，其中鸭跖草(Commelina communis)根部和地上部分含量分别为2055.8mg.kg-1和1165.2mg.kg-1，达到超富集植物的水平。
5.在显微结构水平上，与对照组相比，定居在铜尾矿废弃地的白茅叶片表皮细胞排列紧密，表皮细胞内外壁及角质层均发生加厚，泡状细胞凹陷，维管束下方的厚壁组织发达；定居在铅锌尾矿废弃地上的白茅叶片也具类似的变化。
在超微结构水平上，定居于铜尾矿废弃地上的白茅维管束发育不良，形态上发生畸变，鞘细胞内叶绿体形态各异，呈现出拉长或膨胀状态，鞘内细胞的叶绿体上淀粉粒畸形；维管束鞘与鞘外层细胞壁明显加厚，细胞的初生壁和次生壁成层分布，在壁上有黑色沉积物质。叶肉细胞的叶绿体拉长或膨胀，类囊体片层之间出现泡状空隙，有些样地的叶绿体上有少量淀粉粒的存在。
中学生物教材认为C4植物只有维管束鞘细胞叶绿体有淀粉粒，而叶肉细胞没有淀粉粒。本研究发现，C4植物白茅叶肉细胞叶绿体上也有淀粉粒的存在，这证明中学教材上提法存在不妥之处。
6.用ISSR分子技术检测了定居在尾矿废弃地白茅种群的遗传多样性。POPGENE分析结果表明，白茅居群总遗传多样性为0.3125，高于同一生活史类型植物。定居在铜尾矿废弃地上的白茅，由于环境胁迫选择作用，遗传多样性下降，而铅锌尾矿废弃地的白茅居群遗传多样性最低oAMOVA分析结果表明，白茅居群间30％发生了遗传分化《p盯=0.030，P<0.002)。
7.用3种栽培方式将香根草引入铜尾矿，直接栽培、尾矿上覆土和尾矿与土壤混合进行野外试验。结果发现，香根草在3种处理方式下均可以成活，其中尾矿覆土和尾矿与土壤混合的改良方式均可提高香根草分蘖数，促进香根草生长，提高生物量，尤其尾矿与土壤混合改良的方式效果最好。香根草可用于铜尾矿废弃地植被恢复，但修复效果不佳。