煤炭基地村庄复垦前后土壤养分时空变化研究——以山西省西郜村为例

以位于山西省晋城市泽州县西郜村为研究区,基于土壤-景观模型,利用GIS与地统计学的方法预测了复垦后土壤养分状况,并将其与复垦前土壤养分状况进行对比分析。研究结果表明:复垦后,土壤有机质、全氮、速效钾、有效磷的变异程度、块金系数与变程均会降低,且块金系数与变程在复垦后均具有中等程度空间相关性;复垦后较复垦前土壤有机质、全氮、速效钾、有效磷分布更为均匀,村庄与农田土壤养分含量差异降低。基于上述研究结果以及研究区实际状况,提出了相应的土壤培肥建议,对今后研究区农田管理与施肥工作具有实际意义,并为其它区域复垦前后土壤养分变化研究提供参考。     

复垦煤矸山重构土壤剖面养分状况研究

以山西省霍州曹村煤矿矸石山复垦6年果园(OP)和复垦6年草地(GL)为样地,分析了2种农林用地类型煤矸山复垦重构土壤100 cm土层养分剖面差异,以期为煤矸山重构土壤选择合适的植被类型提供依据。结果表明,煤矸山复垦6年果园土壤养分含量明显优于复垦6年草地,其中养分改善程度较好的是土壤全钾、有效磷、全磷及有机质,较差的是土壤全氮和碱解氮。复垦6年果园土壤有机质和全量养分含量明显较常规果园低,但速效养分中有效磷和速效钾含量却优于或相当于常规果园;复垦6年草地除土壤速效钾含量高于常规草地外,其余土壤养分含量均明显低于常规草地。从两种复垦煤矸山100 cm土层养分含量的剖面差异来看,复垦6年果园土壤全钾和有效磷含量在土壤表层(0~20 cm)、中层(20~60 cm)和深层(60~100 cm)均高于复垦6年草地,土壤有机质、碱解氮和全磷的这种差异主要表现在表层或中层,但2种利用形式复垦地土壤全氮含量在100 cm土层中均无明显差异。     

不同作物对采煤复垦区表层土壤养分及酶活性的影响

[目的]煤矿复垦区土壤往往存在着结构不良、营养贫瘠等问题,作物的种植能够改善土壤结构、提高养分,但不同作物在改善复垦区表层土壤性质方面存在一定差异。[方法]本研究以淮南潘集采煤复垦区为对象,在复垦区土壤上直接种植芝麻(Sesamum indicum)、黄豆(Glycine max)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、玉米(Zea mays)和苏丹草(Sorghum sudanense),探讨不同作物种植对复垦区表层土壤养分和酶活性的影响。[结果]与未种植作物的对照区相比,5种作物的种植均能够显著降低表层土壤pH、增加土壤有机质、总氮和有效磷含量,提高蔗糖酶和磷酸化酶的活性。[结论]在5种作物中,芝麻和黄豆更有利于复垦区表层土壤养分的改善和酶活性的提高,潘集煤矿沉陷复垦区种植芝麻和黄豆是较为合适的选择。     

海口市美兰区土壤养分状况研究

在海口市美兰区5个乡镇场共采集有效土壤样品2414份,测定了pH值、有机质、碱解氮、有效磷及速效钾含量,按照全国第二次土壤普查养分分级标准和养分丰缺指标划分方案,系统评价了土壤养分状况,结果表明:海口市美兰区土壤酸性较强,pH为5.21,土壤有机质和碱解氮含量处于中等偏上的水平;有效磷含量丰富,速效钾含量缺乏;各养分含量空间分布不均匀。总体来看海口市美兰区土壤养分含量处于中等水平,土壤酸化和养分含量不均衡主要与环境气候、成土母质和人为施肥不平衡关系密切。因此,今后在农业生产中应采取平衡施肥,切记要稳氮、补钾和减磷,提高耕地地力水平,实现农业可持续健康发展。     

海口市美兰区土壤养分状况研究

在海口市美兰区5个乡镇场共采集有效土壤样品2414份,测定了pH值、有机质、碱解氮、有效磷及速效钾含量,按照全国第二次土壤普查养分分级标准和养分丰缺指标划分方案,系统评价了土壤养分状况,结果表明:海口市美兰区土壤酸性较强,pH为5.21,土壤有机质和碱解氮含量处于中等偏上的水平;有效磷含量丰富,速效钾含量缺乏;各养分含量空间分布不均匀。总体来看海口市美兰区土壤养分含量处于中等水平,土壤酸化和养分含量不均衡主要与环境气候、成土母质和人为施肥不平衡关系密切。因此,今后在农业生产中应采取平衡施肥,切记要稳氮、补钾和减磷,提高耕地地力水平,实现农业可持续健康发展。     

南方丘陵区耕地土壤养分空间特征及其影响因素

以江西省峡江县为研究对象,采集样点,获取土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮等土壤养分数据,借助地统计软件对土壤养分的各类因子进行空间变异性分析与空间自相关分析,探究其主要影响因子。结果表明:峡江县耕地土壤养分分布符合正态分布,碱解氮含量总体丰富,有机质与速效钾含量属于中等水平,有效磷含量偏低。有机质、有效磷均属于中等变异性,速效钾属于强烈空间变异性,碱解氮空间变异性较弱。研究区西部耕地土壤养分含量总体低于东部。研究区高程较高区域有较高的土壤养分含量,坡度、坡度变率、土壤侵蚀程度较大区域土壤养分含量较低。成土母质中砂质岩类风化物分布区土壤养分较高,酸性结晶岩类风化物分布区土壤养分含量较低。     

矿区塌陷复垦地土壤养分及酶活性的变化

经过大田试验,研究了不同施肥处理对复垦土壤养分和酶活性的影响,结果表明,不同施肥处理对复垦区土壤养分和酶活性有一定影响。在玉米整个生育时期,化肥(C)、化肥+有机肥(CM)和化肥+有机肥+菌肥(CMB)处理土壤全氮含量分别增加了2%～11%,10%～60%,9%～79%,土壤速效磷含量分别增加42%～53%,64%～76%,71%～80%,土壤速效钾含量分别提高了1%～38%,16%～32%,21%～47%;土壤酶活性也有一定程度的提高,其中以CM和CMB处理提高最大,与不施肥处理差异显著。     

基于层次分析法的香芋产区土壤养分肥力评价——以广东省张溪村为例

以广东省韶关市乐昌市乐城街道张溪村香芋产区为研究对象,通过野外调查的方法研究香芋产区的成土条件,并运用层次分析法(AHP),筛选了土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾4个养分指标,研究张溪村香芋产区的土壤养分特征。结果表明,香芋产区地处中亚热带常绿阔叶林区的河谷地带,成土母质以河流冲积物为主,主导成土过程为脱硅富铝化,主要土壤类型为红壤。在4个土壤养分指标中,有机质养分含量属于中等水平;有效氮和有效磷养分含量均属于极丰富水平;速效钾的养分含量属于缺乏水平。总体来看,乐昌市张溪县香芋产区的土壤养分特征整体属于很丰富级别。     

煤矿复垦区土壤肥力状况分析及评价——以新庄孜矿为例

通过对安徽淮南新庄孜矿复垦区的土壤含水量、容重、孔隙度和有机质、速效磷、速效钾含量等9项土壤养分指标进行测试与统计分析,以对复垦区土壤肥力现状进行科学合理的评价。结果表明,复垦区土壤有机质属于较缺水平,速效磷和速效钾属于中等水平。在农业生产上应对土壤进行增肥,对表层土进行翻耕作业。     

粉煤灰场复垦地肥力状况及对土壤理化性质的影响

选择安徽省淮南市上窑镇粉煤灰处置场覆土复垦地为研究区域,测定覆土厚度和土壤剖面各层的容重、pH、含水量、有机质等理化性质,土壤总氮、有效磷、速效钾等养分含量,以及冬小麦抽穗期的生物量,研究粉煤灰处置场复垦土壤理化性质及其与土壤养分的相关性,不同覆土厚度复垦地冬小麦生长的差异性.结果表明,粉煤灰场复垦地土壤总氮含量约0.90 g/kg,有效磷和速效钾含量分别为12～76 mg/kg、114～135 mg/kg,土壤肥力与作物生长状况和自然农业土壤相比差异不显著;除复垦土壤厚度、容重、含水量对有效磷含量影响显著外,其余土壤养分与土壤理化性质和表土厚度的相关性不强.     

焦作煤矿区开采沉陷地生物复垦技术与试验研究

焦作市煤矿区是一个有着近百年历史的老矿区。长期以来,地下采煤引起的大面积土地沉陷及矸石山压占土地对该地区土地资源造成较大的破坏。为了改善矿区环境,结合焦作市中马村矿区采煤沉陷地土壤特点与工程复垦技术,提出几种生物复垦措施对复垦地土壤进行改良:酸碱中和法、绿肥法、施用化肥和农家肥、微生物法。试验结果表明:生物复垦技术是改善新土壤层的养分状况,增加有机质和保肥能力的最有效方式,采用生物复垦措施后,复垦地土壤结构明显得到改善,土壤容重明显降低,理化特性得到改善,试种的作物产量与工程复垦后土壤相比明显增加,基本接近普通农田的水平。     

黄河泥沙充填复垦农田生产力障碍因素调查分析

为揭示复垦农田生产力的障碍因素,提升黄河泥沙充填复垦农田的作物产量,选取山东省邱集煤矿黄河泥沙充填复垦区域为对象,通过农户问卷调查和定点采样分析的方法进行研究。结果表明:1)黄河泥沙充填复垦农田覆土厚度影响小麦实际产量,随着覆土厚度的减小,小麦实际产量呈现递减趋势;2)土壤有机质、总氮、总磷、碱解氮和有效磷含量整体上与研究区农田小麦实际产量成正相关;3)施肥量对黄河泥沙充填复垦农田小麦调查产量的影响不稳定性较强;耕种复垦农田的农户习惯施肥量存在严重过高现象,且肥料施用比例失衡;4)研究区两类农田小麦调查产量与灌溉量均在0.01水平上显著相关。在研究区内利用黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地是可行的,但复垦农田在耕作管理过程中应当采取少量多次的施肥和灌溉方式,注意农作物秸秆还田,培肥地力、提高土壤保水保肥能力等。     

农业措施对复垦土壤有机质和生产力的影响

为阐明矿区工程复垦后,农业措施对复垦土壤有机质和土地生产力的影响,以原平露天矿区复垦地为研究对象,比较了人工农业措施干预下的复垦地和自然恢复的复垦地土壤有机质含量和土地生产力的变化,同时分析了有机质和土地生产力之间的相关性。结果表明:施肥尤其是有机肥施用相对自然恢复可以显著提高复垦土壤有机质含量;方差分析表明,在种植相同作物情况下,有机肥+无机肥处理能显著提高土壤有机质含量,同时提高复垦土地生产力;相关分析表明,有机质和土地生产力之间存在显著的线性正相关关系。     

江阴市花山废弃采石场生态复绿效果研究

通过调查江阴市花山废弃采石场生态恢复区地表土壤和植被,对2种生态复绿技术的效果进行分析。结果表明：与原始覆土厚度相比,实施区域地表土层均出现一定程度的沉降和减少;2区域现存土层厚度相差均不显著（p〉0.05）,但植物根系生物量差异较大（p〈0.05）。坡位对样地现存土壤厚度与植物根系生物量存在显著影响,现存土壤厚、根系鲜质量、根系干质量的排序依次是上坡〈中坡〈下坡;2恢复区土壤维持良好,植物长势繁茂,丰富度、多样性和均匀度均较高,并有少量乡土物种侵入。植被混凝土护坡绿化技术（VGC）与PMS生态防护工程技术在岩石陡峭,坡度较高,直接客土难以奏效的坡面施工,可实现快速复绿、景观再现的效果。     

基于资源配置露天矿土地复垦适宜性评价研究

特大型露天煤矿排土场土地复垦适宜性评价与一般适宜性评价迥然不同,是一种资源配置下对未来空间的土地单元及质量的预测性评价。综合考虑特大型露天煤矿排土场复垦适宜性评价的预测性与动态性,采用极限条件法对其进行适宜性评价分析。选取安家岭露天矿排土场作为实例,将排土场分为平台和边坡两个评价单元,选取5个方面的预选指标,并进一步筛选出具有代表性的7个评价因子（非均匀沉降、坡度、有效土层厚度、地表物质组成、土体容重、有机质含量、岩土侵蚀强度）,将适宜性评价结果与原地貌进行对比。结果表明,通过资源配置下的土地复垦,复垦土地质量均可达到原地貌的标准,甚至优于原地貌。由于部分评价因子性状的可变性,同一评价单元体现出不同时段的多宜性。根据适宜性评价结果,可以指导矿区采剥、运输、排弃及造地,使矿区土地复垦及复垦土地的利用有序、高效。     

黄土区露天煤矿不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响

为了解不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响,选择山西省朔州市安太堡露天矿排土场为研究区,采取典型小区调查的方法,分析了复垦21、22 a的4种混交林复垦模式(刺槐+油松、刺槐+榆树+臭椿、刺槐+柠条+沙棘、沙棘+榆树)、2种纯林复垦模式(刺槐纯林、沙棘纯林)以及复垦耕地的土壤水稳性大团聚体的含量、土壤团聚体的稳定率(WSAR)、几何平均直径(GMD)、平均重量直径(MWD)、破坏率(PAD),并通过和原地貌及未复垦地相应指标进行对比,来研究不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响。研究结果表明:经多年复垦后,土壤水稳性团聚体的稳定性有了显著提高,在团聚体DR0.25(0.25 mm团聚体质量)、WSAR、MWD和GMD值上呈现出4种混交林复垦模式2种纯林复垦模式未复垦林地,以及林地内排耕地的总体趋势;土壤水稳性团聚体PAD值呈现出相反的排序。上述复垦模式中,刺槐+油松复垦模式下土壤水稳性团聚体的稳定性最好。土壤水稳性团聚体稳定性的评价指标中,DR0.25、WSAR、MWD与GMD之间相互呈极显著正相关,且均与PAD呈极显著负相关。该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

昆明海口磷矿山复垦区土壤含水量研究

[目的]研究不同条件下昆明海口磷矿山复垦区的土壤含水量,旨在为该地植被复垦提供科学依据。[方法]选择昆明海口磷矿山复垦区为试验区,分别测定不同植被条件下不同土壤深度、不同时间段、不同人为因素影响下以及降雨前后的土壤含水量。[结果]矿山复垦区0~80 cm土层土壤含水量差异不大;下午土壤含水量高于上午;果林土壤含水量高于蔬菜地;未翻耕地土壤含水量高于翻耕地,且翻耕后覆膜的土壤含水量较高;降雨1 d后的土壤含水量较高,降雨后土壤含水量较降雨前高出15%左右。[结论]复垦区土壤含水量与土壤深度、时间段、人为因素、降雨等条件有关。     

脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体含量的影响

【目的】土壤团聚体特征是反映土壤结构好坏的重要指标。探究脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体的影响,可为评价改良后土壤结构状况提供重要参考。【方法】本文基于内蒙古河套灌区长期碱化土壤改良田间试验,分析了3种脱硫副产物施用量和3种淋洗量共9组处理下0-10,10-20, 20-40和40-60 cm深度土层的土壤干、湿筛团聚体的平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D、＞0.25 mm的团聚体比重（DR_0.25和WR_0.25）等参数特征,以及土壤容重和饱和导水率。【结果】施用脱硫副产物配合淋洗的综合处理显著降低了0-60 cm土壤容重,并提高了饱和导水率K_sat以及机械稳定性团聚体的GMD 和MWD,其中高脱硫副产物施用量（14.5 t·hm^-2）配合低水量淋洗处理（淋洗量为1.52×10³ t·hm^-2）的机械稳定性团聚体GMD和MWD显著高于其他处理。整体上,单一处理（仅施用脱硫副产物或仅淋洗）对团聚体的影响不显著,但仅淋洗处理下团聚体分形维数D显著高于仅施用脱硫副产物处理。综合处理中高脱硫副产物使用量处理在0-60 cm土壤剖面的分形维数D值均小于其他处理。改良后的碱化土壤中水稳性团聚体GMD和MWD远小于机械稳定性团聚体。多数碱化土壤团聚体参数与代换性钠含量、土壤碱化度（ESP）、土壤pH呈极显著负相关关系（P＜0.01）,而饱和导水率则与机械稳定性团聚体GMD,MWD和DR_0.25呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施用脱硫副产物配合淋洗的改良对0-40 cm深度碱化土壤团聚体稳定性有明显的提升,土壤结构改善明显;仅施用脱硫副产物改良可以维持团粒结构稳定性,而仅淋洗改良则不利于团聚体的形成。     

东至县土壤养分与烟叶质量状况分析

对东至县59个土壤和14个烟叶样品进行了分析。结果表明：东至县土壤酸性较强,土壤有机质、磷和交换性镁含量中等偏低,钾含量低;烟叶还原糖、钾、铁、锰、铜和锌含量较高,烟叶尼古丁、氯离子和镁含量偏低。建议加强土壤酸性的改良,选用碱性钙镁磷肥;加强土壤的培肥和物理性状的改良,提高土壤有机质含量的含量;增加磷、钾和镁肥用量。     

不同整地方式定向培育杉木大径材的比较研究

对不同整地方式培育杉木大径材的生长过程研究表明:整地方式对3种立地6年生杉木幼林的生长效应,呈现全垦>带垦>穴垦的趋势,但这种作用效应在不同立地条件上是有差别的,整地对杉木幼林地土壤条件的改善作用在低地位指数级较为明显,在立地条件较好的林地(18以上指数级)则差别不显著.杉木生长过程分析表明:全面整地、带状整地等高规格整地方式最终并不能改变立地质量,18年生以后整地效应逐渐消失,对杉木林分的终期生长量不会产生显著的影响.