极端困难立地植被综合恢复技术研究

近年来．我国的森林覆盖率大幅度提高．生态环境明显改善。因此煤矸石山废弃地极端困难立地的植被恢复问题成了今后造林的主要任务。为了筛选出适合煤矸石山废弃地的造林树种和复垦措施，在辽宁省抚顺市,研究了不同植物在煤矸石山造林成活率、土壤化学性质随复垦年限的变化，以及复垦措施对土壤化学性质和植物胸径、树高年净生长量的影响。结果表明：（1）不同植物在煤矸石山废弃地的成活率在21％～85％之间，其中白榆和沙打旺的成活率分别为81％和85％，而小叶杨、刺槐、栾树的成活率均在70％左右，（2）植被能明显提高煤矸石山废弃地不同土层的有机质、全N、P2O5含量，但提高程度随土层深度、养分种类和复垦年限的不同而不同，（3）在同一土层，生物复合肥料、菌剂和保水剂均显著提高土壤有机质含量（P〈0．01），并显著降低土壤P2O5含量（P〈0．01）；只有保水剂可引起土壤全K含量的明显升高，（4）生物复合肥料、菌剂和保水剂均显著提高白榆、小叶杨、刺槐，栾树树高和胸径的年净生长量，但保水剂的提高程度最高。     

煤矸石山复垦的恢复生态学研究

煤矸石山是矿业废弃地中对矿区环境破坏最为典型的一种类型,其立地条件极其恶劣,植物生长困难。煤矸石山生态治理及其存在的主要问题:缺乏对植物生长限制因子的系统研究和立地条件评价指标体系的建立;对生态恢复中的新方法、新技术的应用缺乏理论上的总结和提高;现有的研究中缺乏对生态系统及生态恢复具有可操行作性的监测、评价指标;煤矸石山本身的立地条件极端恶劣——高温、干燥、土壤贫瘠。论述了恢复生态学的主要理论及煤矸石山生态恢复中的整形整地技术、酸性改造技术、覆土技术、绿化技术及要点。简要介绍了煤矸石山复垦中的恢复生态学研究领域。     

煤矸石山植被恢复影响因子初探——以山西省阳泉市280煤矸石山为例

对山西省阳泉市280煤矸石山小气候特征、地形条件、煤矸石理化性质、水分和生物特点进行了调查分析.结果表明.煤矸石山的小气候特征表现为以干热和干旱为主.煤矸石自燃致使地温产生较大异常,局部自燃的煤矸石坡面地表温度远高于植物生长的正常温度范围.煤矸石山坡度大,堆积松散,易产生坡面侵蚀.表层煤矸石经侵蚀后,植被根系周围缺乏附着物,生长势逐渐变弱.煤矸石物理特性与黄土相比,其持水能力差,有效水分含量低,缺乏下层水分补给,直接影响到植物正常生长.自燃后的煤矸石pH值降低,表层煤矸石养分状况差,微生物种类和数量均偏少.煤矸石山植物生长状况显示,地表温度、侵蚀状况、酸性和含水量是影响植物生长的重要因子.地温高于50 ℃或pH值小于5的地区植物均不能生长.植物盖度在含水量小于15%的区域较含水量为20%的区域下降约10%～20%.在侵蚀区植物盖度下降约30%.     

南方高岭土采矿废弃地生态恢复试验研究

通过对高岭土矿废弃地土壤理化性质测定,选择了马尾松、胡枝子和香根草3种植物作生物复垦的先锋植物,并采取不同试验处理。结果表明,马尾松、胡枝子和香根草乔灌草相结合的群落配置,结合废弃地熟土回填的处理,有利于植物较快生长,能较快地达到培土熟化效果,恢复受损的生态环境。     

露天矿废弃地不同植被修复下土壤肥力的差异性研究

通过对海州露天矿废弃地上植被生长状况进行调查,依据海州露天矿废弃地的复垦年限及植被生长状况,将废弃地复垦植被划分为5个类型,对不同复垦植被废弃地类型土壤进行检验,并对结果进行分析处理,提出适合该区生长的植物种类与优化配置模式,在理论上具有科学依据,对海州露天矿废弃地植被恢复与重建方面具有重要的指导意义。     

门头沟区龙泉镇煤矸石山植被恢复中的树种选择

为筛选出可在煤矿废弃地生长的先锋树种,以及适宜在煤矿废弃地环境生长的景观树种,在北京市门头沟区龙泉镇的滑石道矸石山的平台上选择了10种抗逆性强的树种作为供试材料,通过测定株高、地径、冠幅生长量等生长指标和叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标,对10种植物的适应性指标测定值进行了综合研究、分析及评价。结果表明:不同树种的年生长量(株高、冠幅、地径等)和生理指标(叶绿素含量、SOD和CAT酶活性)均不同,呈现出极显著的物种差异;荆条和千头椿的生长适应性较强,在煤矿废弃地植被恢复中可将其作为先锋树种,元宝枫、紫叶小檗、柠条和珍珠梅也较适应在煤矿废弃地环境中生存,可用来丰富矿区废弃地生态恢复中树种的多样性,提高矿区废弃地的自然景观效果。     

不同地点和复垦方式煤矸石山土壤中丛枝菌根真菌群落变化

以山西省大同市晋华宫人工复垦和自然恢复煤矸石山以及忻州窑自然恢复煤矸石山为研究对象,采用IlluminaMiSeq高通量测序技术对三座煤矸石山土壤AM真菌群落组成进行分析,并测定其土壤理化性质,以探究不同地点煤矸石山不同复垦方式下土壤中丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AM真菌）群落组成的差异及其土壤影响因子。结果表明：晋华宫人工复垦煤矸石山和忻州窑自然恢复煤矸石山AM真菌多样性指数（Chao指数和香农-威纳指数）存在显著差异,但晋华宫人工复垦和自然恢复煤矸石山AM真菌群落的多样性指数差异不显著。试验共检测到67个AM真菌OTUs,可鉴定到3个AM真菌属级分类单元,其中球囊霉属（Glomus）在晋华宫人工复垦煤矸石山、晋华宫自然恢复煤矸石山和忻州窑自然恢复煤矸石山中均为最优势菌,多样孢囊霉属（Diversispora）、类球囊霉属（Paraglomus）仅出现在晋华宫自然恢复煤矸石山。多元置换方差分析和多维尺度分析结果表明,晋华宫两种恢复方式的煤矸石山之间AM真菌群落组成差异不显著,而晋华宫与忻州窑两个地点的煤矸石山AM真菌群落组成差异显著。AM...     

微生物肥料对铝矿废弃地复垦区土壤有机碳的影响

在山西省孝义市铝矿废弃地复垦区玉米种植地块,采用不同的生物活化剂及生物菌剂处理,研究铝矿废弃地复垦过程中微生物肥料对复垦区玉米种植地块土壤有机碳的影响,测定了土壤有机碳含量、土壤δ13C值、玉米籽粒和秸秆中δ13C值.结果显示,不同微生物肥料处理下土壤有机碳含量随着土层深度的增加而降低,而土壤δ13C值随着土层深度的增加而增加;施加微生物肥料能显著提高土壤有机碳含量;使用微生物肥料后,玉米籽粒δ13C值显著高于秸秆,说明玉米籽粒比秸秆更容易富集13C,但玉米籽粒和秸秆的δ13C值之间没有显著相关性.以上结果表明,在铝矿废弃地的复垦过程中,使用微生物肥料有利于土壤有机碳的积累.     

晋北生态修复区种源补充技术研究

在宁武县张家山流域片实施了水土保持生态修复试验研究,探讨了在晋北干旱半干旱生态脆弱区,依靠生态系统自身修复为主,辅以人工适度补植,加速植被的恢复技术.选择乡土树种补充种源,按树种风媒传播范围确定补植密度,因地制宜配置混交方式,采用大营养袋定植等综合技术,可提高造林成活率.经5年试验,当年造林成活率90%～95%,造林保存率80%～85%,试验区植被盖度达71.5%,人工补充种源新增盖度10.6%,提高生物产量33.72%,形成了较为稳定的植被群落.     

鸡西矿区采石废弃地植被恢复技术

以鸡西矿区采石废弃地为研究区,采取客土、保水剂、营养袋等栽培方式进行造林,选择樟子松、兴凯赤松、中国沙棘、紫穗槐和小叶锦鸡儿等树种进行植被恢复。结果表明：1）客土栽培方式下,中国沙棘成活率最高,达95.2%,平均高度（179.1 cm）、冠幅（130.6 cm）和盖度（65.3%）均为最高,林下土壤全N、水解N含量最高,分别为1.97 g/kg和294.01 mg/kg,有机质含量为0.91%;樟子松成活率为67.3%,平均高度为70.5 cm,但土壤全N、水解N和有机质含量均为最低,分别为0.45 g/kg、52.36 mg/kg和0.46%;兴凯赤松和紫穗槐成活率分别为64.1%和50.1%,小叶锦鸡儿成活率仅有9.4%。2）在不同栽培方式中,保水剂栽培方式对兴凯赤松影响最大,成活率达85.3%,比对照提高103%,林下土壤N、P、K和有机质含量都有很大程度的提高,有机质和水解N含量分别是对照的2.6和3.1倍;营养袋栽培方式对樟子松影响最大,成活率达88.3%,成活率和高生长分别比对照提高116%和23%,土壤有机质、全N和水解N含量分别是对照的1.8、1.8和1.4倍。3）保水剂和营养袋栽培方式可有效增加林下草本植物数量和盖度。     

煤矸石改良盐碱土对马铃薯生长的影响

为探索煤矸石用于盐碱地改良的可行性,拓展大宗固体废物煤矸石的资源化利用途径,该研究采用盆栽法对煤矸石用量影响盐碱土理化性质及马铃薯生长进行研究。试验设置4个处理：85%盐碱土+15%煤矸石（CL15）、70%盐碱土+30%煤矸石（CL30）、50%盐碱土+50%煤矸石（CL50）,以及不添加煤矸石的对照（CK）,分析煤矸石用量对土壤理化性质、马铃薯植株生长生理、产量和品质等的影响。结果表明：1）煤矸石加入能够影响土壤的理化性质,改善盐碱土自身贫瘠、板结的土质,土壤pH值、盐分浓度、容重逐渐降低,土壤结构趋于稳定,同时土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量显著增加（P <0.05）,增幅分别为15.2%～447.2%、11.7%～27.6%、0.5%～29.5%、43.3%～225.8%、16.6%～216.1%和3.6%～34.9%。2）不同煤矸石添加量对马铃薯植株生长、光合作用以及抗逆性等指标影响效果存在差异,随着煤矸石用量的增加,植株各个时期的生长生理、抗逆境胁迫等指标多数呈现先增加后降低的趋势。CL30处理对马铃薯生长促进效果最佳,CL50则表现出一定的抑制作用,3个品种马铃薯收获后的地上生物量排序均为CL30、CL50、CL15。3）对照中马铃薯植株在幼苗期全部死亡,煤矸石各处理种植马铃薯可完成生长周期并结薯。CL30处理下单株块茎质量最高,为252.37～424.10 g/株,块茎中淀粉、蛋白质和维生素C含量也最高,分别为90.0～110.3 g/kg、13.3～14.1 g/kg和99.0～164.0 mg/kg,但与商品马铃薯品质相比仍有差距,淀粉、蛋白质和维生素C含量分别低于商品马铃薯21.2%～35.7%、45.8%～48.8%和7.9%～44.4%。综上所述,煤矸石可用于盐碱土改良,煤矸石用量为30%时,可有效改善盐碱土壤环境并适合种植马铃薯,因而在盐碱地土壤改良、保障粮食安全领域具有应用前景。     

陕北沙区煤矸石山适宜的覆沙厚度试验研究

[目的]解决陕北沙区煤矸石废弃地占地面积大,植被恢复困难和治理造价高的问题。[方法]利用野外试验,设计半隐蔽沙蒿沙障(2m×2m)下的3种覆沙厚度(30,50和70cm)共3种类型的处理。4种乡土灌木树种沙地柏(Sabina chinensis)、长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)和蒙古莸(Caryopteris mongholica)进行对比试验。[结果]成活率、保存率、新稍生长量和地径变化随着覆沙厚度的增加,其指标均有所提高;多因素方差分析表明种间存在极显著差异,在0.05的显著水平下,紫穗槐与其它植物种均存在显著差异,蒙古莸与沙地柏间存在显著差异;在0.01显著水平下,蒙古莸、长柄扁桃和沙地柏间差异性不显著;覆沙30cm与覆沙50cm,覆沙70cm间均存在显著差异,覆沙50cm和覆沙70cm间差异性均达不到显著水平。[结论]综合因素条件下,覆沙50cm是该区域煤矸石山土地复垦及生态恢复植被需要基质的最佳选择。     

宁夏黄土区不同植物群落土地利用方式对土壤质量的影响

本文研究了宁夏南部山区典型植物群落土地不同利用方式下土壤质量的变化。结果表明:（1）典型长芒草群落土地,开垦地比封禁地土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾养分含量明显降低,降低幅度分别为19.5%、20.1%、17.6%、13.0%、77.8% 和47.5%。脲酶活性为开垦地封禁地,蔗糖酶则表现为封禁地开垦地,中性磷酸酶差异不明显。（2）铁杆蒿群落土地三种利用方式下:放牧地土壤有机质、全氮、全磷、速效钾等养分含量较封禁地与开垦地有一定幅度的增加;放牧地的土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性均高于封禁和开垦的同土层土壤,封禁地的脲酶和蔗糖酶次之,开垦地的脲酶和蔗糖酶活性最小,开垦地的中性磷酸酶活性高于封禁地。脲酶活性在土层之间变化较小,最高为放牧地表层177.6 mg/(kg.h),最低为开垦地表下层114.5 mg/(kg#8226;h),蔗糖酶活性层次之间变化明显,其中放牧地表层为表下层的3倍左右。长芒草群落土壤表层各级微团聚体表现为封禁地远大于开垦地,铁杆蒿群落土地不同利用方式下各级微团聚体表现不同,结构系数表现为表层表下层,保持率则为表层表下层。结构系数与保持率均表现为封禁地放牧地开垦地。（3）在轻度放牧条件下,土壤养分状况、酶活性有所提高,但土壤微团聚体中的结构系数与保持率则明显降低。     

基于GIS的安塞县土壤水分制图及其数量分析

 以空间图形和数据库为基础,利用GIS安塞县的土壤水分样点数据与地理数据结合起来,建立不同利用类型土地类型坡度分级的浮点型土壤含水率字段,对安塞县域尺度土壤水分制图及其定量化方法进行研究和探讨,对安塞县不同土层土壤水分状态和分布进行定量分析。结果表明:从土壤水分结构看,安塞县土壤水分总体上处于较低水平,0～500 cm土层平均土壤含水量在含水量为8.6%～10.8%的分布面积占到总土地面积的75.34%,在含水量<6.4%和6.4%～8.6%的分布面积占到总土地面积的19.36%,其中含水率<6.4%的土壤干层面积占到总土地面积的9.23%,其在上层分布面积大于下层,分布在一般（≥10.8%）以上水平的面积仅占总土地面积的5.31%。安塞县每2的土壤水库蓄水量在0～120cm土层仅有0.060.07 m3,而其他土层都在0.15m3以下。说明安塞县土壤水分环境极差,土壤水库的调节作用对于林木生长极其有限,大面积植树造林超越了安塞县土壤水库的供水和调水能力,是不适宜的;因此,在以适地适树原则适应土壤水分环境的同时,应加强土壤水分环境的改善。     

压实对矿区废弃土壤含水量及植物生长的影响

[目的]探究不同压实处理对矿区废弃土壤含水量及植物生长的影响,为有效利用采石场废弃物和城市固体废弃物、改善矿区立地条件、进行植被修复提供依据。[方法]将砾石和城市固体废弃物按体积8∶2混合后进行不同程度压实处理,进行小区试验。[结果]压实显著提高基质含水量,减小各层含水量差异。随着压实程度增加,植物主要耗水层上移。不同植物受到压实的影响不同,刺槐和苜蓿在重度压实条件下生长明显受阻,侧柏生长量增加。植物在中等强度的压实条件下,能够通过调节自身,适应环境。[结论]一定程度的压实能获得理想的植物保存率和生长量,压实技术可以运用在废弃采石场植被修复工作中。     

徐州矿区充填复垦场地作物重金属含量研究

为了了解矿区充填复垦土壤重金属污染状况和复垦场地主要作物的重金属含量情况,通过场地采样试验与室内检测相结合的方法,对不同作物不同部位的砷、镉、铬、汞、铅、铜和锌等重金属含量进行了测定,并进行了相关的分析和研究。结果表明:作物在生育阶段不同部位对不同元素的敏感性不同;复垦场地红豆幼苗受重金属的污染较轻,而小麦和水稻则较严重;复垦场地应改变耕作制度,种植红豆或者利用红豆充当先锋作物。     

两种利用类型煤矸山复垦重构土壤贮水特性研究

土壤贮水能力是复垦地植被恢复和生态重建的基础。因此开展煤矸山复垦重构土壤贮水能力研究对于指导煤矸山植被复垦具有重要意义。以长治王庄煤矸山复垦6 a的林地（SL）和草地（GL）为对象,分析了2种利用类型煤矸山复垦重构土壤1 m土层贮水状况。结果表明:（1）复垦林地（SL）和复垦草地（GL）土壤容重分别较普通林草地（CK）高12.7%和19.0%（p > 0.01）。两种复垦地土壤容重的剖面变化有别于普通农地,并且其差异主要体现在60 cm以上土层。（2）SL样地和GL样地土壤总孔隙度分别较CK样地低20.5%和30.9%,非毛管孔隙度分别较CK低80.0%和74.9%,而土壤毛管孔隙度分别较CK样地高14.1%和2.4%,因此,两种复垦地土壤饱和贮水量和非毛管贮水量明显低于普通农地,但毛管贮水量高于普通农地。（3）SL样地和GL样地1 m土层土壤平均含水量和总贮水量分别较CK样地高7.8%,12.3%和23.5%,34.9%,但两种复垦地与普通农地1 m土层含水量和贮水量的差异在60—100 cm最大。     

定西市安定区退耕还林地径流聚集工程的土壤增墒效果

[目的]分析退耕还林地径流聚集工程的土壤增墒效果,为改善林地土壤水分供给研究提供依据。[方法]通过对甘肃省定西市安定区退耕还林地中径流聚集工程形式和造林模式的调查研究,分析半干旱地区隔坡水平阶、隔坡反坡台、正方形聚流坑、燕尾式聚流坑不同整地方式下林地增墒效果及其林草的生长发育状况。[结果]径流聚集工程具有明显的土壤增墒效果,在径流聚集工程作用下乔木树种单株水分供给总量达2.54~4.29m~3/(株·a),灌木树种单株水分供给总量达1.42~1.79m~3/(株·a),2m土层内含水率达到8.76%~11.40%,土壤水分基本满足了林草植被的正常发育需求,林草生长旺盛。[结论]在同类地区的人工林建设中可选择适宜的树种与相应的径流聚集工程结合,改善林地土壤水分供给状况。     

Soil reclamation,improvement, recultivation and conservation in Germany

Land improvement has a long tradition in Germany. Therefore, the author gives an introduction pointing out the historic background as well as trends in theory and practice. Objectives of melioration are reclamation of land, site improvement, recultivation and soil conservation. In the past, land was reclaimed by clearing forests, building dykes and cultivating peatlands. This horizontal expansion has now ceased because of the lack of suitable land for reclamation. Instead, attempts are being made to improve certain sites by ”?downward expansion”?: the usable volume of soil is being increased by deep ploughing, subsoiling as well as combined drainage and irrigation in order to improve its productivity as well as its bearing capacity for heavy machines. Modern uses of melioration include the recultivation of open pits and refuse dumps. Agricultural engineering has developed further to ecological technology. Finally, the autor deals with preventive and improvement measures within the framework of soil conservation programs.