矿区复垦土地土壤肥力研究——以孝义矿区为例

针对目前孝义大规模矿产资源开发造成农业生态环境破坏、耕地沦陷的现状,以孝义矿区不同复垦年限土壤为研究对象,分析孝义矿区复垦区土壤理化性状。研究结果表明：复垦后土壤有机质、全氮、速效磷含量均呈递增趋势,速效钾含量逐渐降低。经过复垦处理后土壤在长期的自然、人为及耕作措施等因素的影响下,土壤再次开始熟化,适于耕作。     

黄土高原退耕地复垦对土壤理化性状及空间变异特征的影响

【目的】明确复垦措施对黄土高原退耕地土壤理化性质的影响,并揭示其空间变异特征,为评价退耕地复垦对当地生态环境的影响提供帮助,并为相关政府决策提供参考。【方法】在实地调查和取样分析的基础上,使用经典统计学和地统计学相结合的方法,以山西省广灵县退耕6年后复垦的典型坡耕地为对象,对比研究了复垦前(2007-04)和复垦2年后(2009-05)表层(0~15 cm)土壤理化性质的差异及空间变异特征。【结果】与复垦前相比,复垦2年后表层土壤有机质、全氮、全磷以及碱解氮、速效磷和速效钾含量分别降低了38%,11%,15%,24%,81%和8%,而体积质量则降低了7%;研究区土壤养分属中等变异,而土壤体积质量属弱变异;复垦前土壤性质的合理采样数依次为有机质>速效磷>碱解氮>速效钾>全氮>全磷>体积质量,复垦后略有变化;土壤养分和体积质量的变化主要是随机性因素(人为活动)作用的结果,且复垦措施可使土壤理化性质的空间相关性减弱并朝均一化方向发展,从而明显影响土壤养分和体积质量的空间分布特征。【结论】退耕地复垦可使土壤理化性状迅速恶化,使其空间相关性减弱和朝均一化方向发展,因此应予以避免。     

黄土高原退耕地复垦对土壤理化性状及空间变异特征的影响

【目的】明确复垦措施对黄土高原退耕地土壤理化性质的影响,并揭示其空间变异特征,为评价退耕地复垦对当地生态环境的影响提供帮助,并为相关政府决策提供参考。【方法】在实地调查和取样分析的基础上,使用经典统计学和地统计学相结合的方法,以山西省广灵县退耕6年后复垦的典型坡耕地为对象,对比研究了复垦前(2007-04)和复垦2年后（2009-05）表层(0～15 cm)土壤理化性质的差异及空间变异特征。【结果】与复垦前相比,复垦2年后表层土壤有机质、全氮、全磷以及碱解氮、速效磷和速效钾含量分别降低了38%,11%,15%,24%,81%和8%,而体积质量则降低了7%;研究区土壤养分属中等变异,而土壤体积质量属弱变异;复垦前土壤性质的合理采样数依次为有机质>速效磷>碱解氮>速效钾>全氮>全磷>体积质量,复垦后略有变化;土壤养分和体积质量的变化主要是随机性因素（人为活动）作用的结果,且复垦措施可使土壤理化性质的空间相关性减弱并朝均一化方向发展,从而明显影响土壤养分和体积质量的空间分布特征。【结论】退耕地复垦可使土壤理化性状迅速恶化,使其空间相关性减弱和朝均一化方向发展,因此应予以避免。     

邹城市采煤塌陷区复垦土壤质量变化研究

[目的]分析邹城市不同复垦年限土壤的质量变化。[方法]样品选自复垦工艺相同的5个不同复垦年限的复垦区和未塌陷区,选用pH、电导率、速效钾、有效磷、有机质、容重、碱解氮和紧实度8个指标,比较分析了复垦后土壤质量的时间和空间变化。[结果]利用相关系数确定权重,在Arcgis中运用地统计分析和空间分析,得到不同复垦年限的土壤质量分布图。随着时间的推移,复垦后邹城市土壤质量逐步提高;施肥不均和复垦机械造成的紧实度不均匀引起区域土壤质量变异系数比较大;复垦时的充填物质会对表层土壤质量产生影响,在较短的时间内,粉煤灰产生的影响要比煤矸石好。[结论]人工施肥不均、复垦机械作业以及复垦时的充填物质都能对复垦后的土壤质量产生影响。     

半干旱地区露天矿排土场复垦对土壤物理性质的影响

为研究露天煤矿排土场复垦对土壤物理性质的影响,以内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗黑岱沟露天矿排土场平台为研究对象。针对矿区自然地貌（ZR）、未复垦的排土场（WF）与复垦5年排土场（FK）0—60 cm土层土壤物理性质的差异,运用方差分析、主成分分析等方法研究复垦对排土场土壤物理性质的影响。结果表明,未复垦排土场的土壤容重和砾石含量均显著高于复垦排土场和自然地貌,而土壤含水率、饱和含水率和田间持水量均低于复垦排土场和自然地貌,其中田间持水量显著低于复垦排土场和自然地貌。相关性分析和回归方程拟合分析发现,土壤砾石含量影响土壤容重和持水保水性能。复垦使排土场土壤容重及砾石含量呈降低趋势,而土壤含水率、饱和含水率、田间持水量呈升高趋势;随着土层深度的增加,排土场土壤容重、含水率、饱和含水率呈升高趋势,而田间持水量和砾石含量呈降低趋势。复垦排土场40—60 cm、自然地貌40—60 cm、复垦排土场20—40 cm土层土壤的综合评分分别排第1、2、3位,说明排土场复垦能够在一定程度上改良土壤、优化土壤质地,并在复垦5年情况下对土壤的改良深度可达60 cm。以上研究结果对矿区复垦工作具有一定指导意义...     

采煤塌陷复垦初期土壤微生物及根际效应研究

土壤微生物及根际效应的研究能为采煤塌陷复垦区土壤质量的评价及复垦初期土壤植被生态恢复提供依据.对平原农业区采煤塌陷复垦1年和3年的根际土壤微生物和非根际土壤微生物的研究表明,无论根际还是非根际,复垦后1年和3年土壤微生物的数量均比对照少,细菌、真菌和放线菌分别占对照土壤的20.3％～66.5％、2.8％～56.3％和1.1％～45.1％％;但随着复垦年限的增加,根际和非根际土壤微生物变化趋势不同,即,复垦后非根际土壤微生物除放线菌数量显著增加外,细菌和真菌数量均没有显著差异变化,而根际土壤微生物数量均随复垦时间的增加而显著增加.因此,复垦1年和3年的土壤总微生物根际效应分别为1.7和3.3,均表现为正效应.这表明在采煤塌陷复垦初期种植适当的植物能有效地改善土壤质量.     

不同植物种植对矿区复垦土壤微生物多样性的影响

利用16S rDNA及Biolog-ECO技术研究不同植物种植下矿区复垦土壤中微生物种属及代谢功能多样性特征,旨在为矿区复垦土壤质量提升与定向培育提供理论基础。结果表明：矿区复垦土壤中微生物多样性在属水平上丰度值较高的为假节杆菌属、芽球菌属、气微菌属、鞘氨醇单胞菌属、类诺卡式属;种植大豆与玉米后,复垦土壤微生物属水平上丰度差异不大,而种植毛苕子、苜蓿与自然恢复下土壤微生物属水平上丰度差异较大;复垦土壤微生物代谢功能主要集中于氨基酸代谢与碳水化合物代谢,土壤中香农-维纳指数差异较大,顺序为毛苕子 > 苜蓿 > 玉米 > 大豆 > 自然恢复;影响矿区复垦土壤代谢功能的碳源主要有糖类中的D-木糖、β-甲基D-葡萄糖苷、葡萄糖-1-磷酸盐、D-纤维二糖,氨基酸类中的L-丝氨酸、L-精氨酸,酯类中的丙酮酸甲酯、D-半乳糖酸γ内酯,醇类中的D-甘露醇,胺类中的N-乙酰基-D-葡萄胺,酸类中的4-羟基苯甲酸、D-半乳糖醛酸。种植毛苕子有利于矿区复垦土壤微生物的碳代谢功能增强,而自然恢复下土壤碳代谢功能较差。总体来看,矿区复垦土壤中种植豆科作物毛苕子可以增加矿区复垦土壤微生物的物种多样性,提高微生物活性,增强微生物代谢功能多样性,使土壤向健康方向发展。     

建设占用对土壤质量的影响及评价

研究了建设占用对复垦土壤质量的影响,结果表明：1）复垦土壤表层有机质、全N、全P、速效N、速效P以及Ca2＋、Mg2＋的含量均明显偏低,属缺乏、极缺乏水平;2）与对照耕地土壤相比,复垦土壤表层粗砂含量明显增多,建设占用对土壤机械组成有较大的破坏;3）复垦土壤的综合肥力明显低于对照土壤,复垦土壤肥力降低、质量恶化。     

天津市复垦地土壤汞元素的研究

[目的]为了研究天津市南部地区复垦地土壤汞元素的含量特征,促进土地复垦工作的进一步开展。[方法]建立了8个工作区,配套采集复垦地、残留建设用地、周边农用地的耕层土壤及土壤剖面,并且进行相关研究。[结果]复垦地土壤汞元素普遍低于周边农用地。农用地汞元素含量与农业生产关系密切。复垦地土壤剖面含量规律性不强,与周边农用地土壤剖面差异很大。[结论]应减少污水灌溉,使用重金属含量低的肥料,防止复垦地土壤汞元素的累积。     

矿区不同复垦年限土壤养分及有机碳特性研究——以抚顺矿区碳质页岩区复垦土壤为例

以抚顺矿区碳质页岩风化物区域的复垦土壤为例,对不同年限不同深度的复垦土壤进行分析,揭示了抚顺矿区复垦土壤养分的时空演变规律。结果表明,随着复垦年限的增加,矿山土壤pH值逐年降低,其变化范围在6.47~7.80;全氮、有效磷、碱解氮等呈现逐年增加的趋势,尤其以0~10 cm土层内增长幅度明显;随着深度增加,pH值、全氮、有效磷、氮等逐渐降低。矿山土壤中由于排弃物中含有含碳矿物和少量煤块的原因导致总有机碳含量较高;矿山土壤中有机碳随着复垦年限的增加及自然、人为活动影响,碳黑、颗粒状碳趋向于减少,而易氧化碳的数量增加。     

张集矿复垦土壤物理性质变化特征研究

煤炭开采引起地表沉陷,使地表变形、坡度加大,土壤侵蚀加重,对土地资源造成了严重破坏。土地复垦是恢复耕地的重要措施,而矿区复垦土壤物理性质变化对于土壤质量有着重要影响。以淮南张集矿区复垦土壤为对象,研究其容重、团粒组成和含水量的变化规律。结果表明：随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤复垦土壤物理性质变化规律不一;同时复垦土壤物理性质随复垦时间增长呈现恢复趋势。     

浅议采煤塌陷区复垦技术研究

作者主要阐述了充填复垦的方法及复垦过程中土壤的性质变化,目前充填复垦根据充填材料的不同分为粉煤灰、煤矸石、河湖於泥及垃圾充填,复垦土壤性质的变化主要集中在土壤的容重、孔隙度、水分、养分、生物活性、土壤生产力、污染物质及其修复的研究上。     

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。     

浅议采煤塌陷区复垦技术研究

作者主要阐述了充填复垦的方法及复垦过程中土壤的性质变化,目前充填复垦根据充填材料的不同分为粉煤灰、煤矸石、河湖於泥及垃圾充填,复垦土壤性质的变化主要集中在土壤的容重、孔隙度、水分、养分、生物活性、土壤生产力、污染物质及其修复的研究上。     

土壤颗粒固碳及影响因素研究进展

简要概述了各国学者通过物理分组对各级土壤颗粒对土壤有机碳截获作用的研究,同时也对在土壤管理中耕作、施肥及土地利用方式等人为活动对团聚体固碳的影响进行了综述,提出应加强对团聚体物理保护—有机质化学结合与稳定的研究,为农田土壤固碳和减排提供理论依据。     

城市新建绿地系统的土壤剖面、养分特征及与植物生长的关系

研究了河南郑州郑东新区新建城市绿地系统的土壤剖面、硬度等土壤特征，分析了不同绿化土壤的养分含量、结果表明，城市绿地土壤由于受人为的强烈干扰，与自然土壤相比，出现了明显的退化现象，并且随程度的增加，土壤理化性状变得更加恶化．改善城市绿地系统的土壤质量，保障绿化成果，对其进行改良是十分必要的。     

露天矿复垦土壤的研究现状

露天采矿破坏了原有的土壤剖面并极大地改变了土壤特性，因此，构造一个最优的土壤物理、化学和生态条件是土地复垦的研究重点。本文介绍了国外露天矿复垦土壤研究的现状和特点。     

生物菌肥对矿区复垦土壤磷、有机质、微生物数量的影响

采用室内盆栽模拟试验,通过研究煤炭矿区1,2,3a复垦土壤中全磷、速效磷、有机质及微生物数量来分析生物菌肥对复垦土壤熟化的效果。结果表明:加入生物菌肥后,不同年限复垦土壤中全磷、速效磷、有机质及微生物数量明显增加,但对不同复垦年限土壤提高效果不同。总体而言,3a复垦土壤的质量好于2a和1a复垦土壤。     

河南永城采煤塌陷复垦区不同复垦年限土壤理化性质的研究

对采煤塌陷区不同复垦年限土壤理化性质的研究,是合理开发和利用沉陷土地资源的基础性研究工作。因此,对河南省永城市煤矿塌陷复垦区复垦1、3、5年和附近正常农田的0~20 cm表层土壤样品进行分析,测定了土壤容重、比重、土壤孔隙度、pH和有机质5个指标,比较不同复垦年限的土壤质量。结果表明,复垦1、3、5年后的土壤容重分别为1.81±0.03、1.75±0.02和1.60±0.02 g/cm3,土壤比重分别为2.40±0.03、2.70±0.04和2.86±0.02 g/cm3,土壤孔隙度分别为22.60%±0.08%、34.93%±0.11%和43.82%±0.13%,土壤pH分别为7.20±0.10、6.90±0.10和7.10±0.10,土壤有机质含量分别为0.32%±0.01%、0.49%±0.01%和0.83%±0.02%。复垦后的土壤比重、土壤孔隙度和土壤有机质3个指标逐年升高,土壤容重逐年下降,土壤pH变化不大。永城市采煤塌陷复垦区随着复垦时间的推移,土壤质量逐步提高,但仍未达到塌陷前水平,土壤有机质极其缺乏,建议进行秸秆还田或种植绿肥,增加土壤有机质。     

硫磺矿废弃地复垦土壤重金属含量演变规律研究

以西南地区某硫磺矿废弃地复垦土壤为研究对象,连续采集了2015、2016年土壤表层样品126个、50个,利用经典统计分析、单因子指数(P_i)和内梅罗综合指数(P_n)来评价复垦土壤5种重金属的污染程度,并利用经验贝叶斯克里格法进行空间预测,旨在探索复垦土壤重金属含量时序演变规律及其影响因素。结果表明,相较于2015年,2016年各土壤重金属变异性均增大,Cd变异系数高达1.04。由P_i和P_n值可知,Cd、Ni是研究区主要污染因子,且2016年P_n为3.05,土壤污染趋势加重。从重金属全量角度来看pH与有机质的变化可能对表层土壤重金属的演变具有一定指示作用。根据研究结果,可知复垦土壤pH增加0~1个单位,有机质含量提高2%左右时,有利于改善土壤环境质量。建议后续治理中,在土壤酸化严重、有机质含量较少地区可适当采取一定措施进行改善。