海州露天煤矿排土场复垦区不同土地利用类型土壤入渗特征

为揭示排土场复垦区不同土地利用类型土壤的水源涵养功能,采用野外实地双环入渗试验和室内理化分析方法,系统地研究了海州露天煤矿排土场复垦区不同土地利用类型(乔木林地、灌木林地、农用地、荒草地)土壤入渗特性及其影响因素。结果表明:不同土地利用类型下的土壤初始入渗率、稳定入渗率和累计入渗量均表现为乔木林地灌木林地农用地荒草地;不同土地利用类型下土壤入渗过程的拟合优度存在差异,G-P综合模型、Kastiakov模型、Horton模型的平均拟合优度依次为0.926,0.908,0.905。G-P综合模型相对误差为79.21%~123.69%,更接近排土场复垦区土壤入渗的实际过程,可作为排土场复垦区土壤入渗过程的预测模型;不同土地利用类型下土壤初始入渗率与非毛管孔隙度呈显著正相关,稳定入渗率和累计入渗量与非毛管孔隙度、砾石含量和部分根系特征呈显著正相关;采用主成分分析评价的土壤入渗能力排序为乔木林地灌木林地农用地荒草地,初始入渗率、稳定入渗率、14min入渗率和累积入渗量的主成分方差累积贡献率为99.047%,较好地表达了土壤入渗能力。     

海南昌化铅锌矿废弃地重金属污染评价及其空间分布特征

通过对海南昌化铅锌矿废弃地采集的56份土壤样品进行分析,并对其重金属含量进行测定,采用内梅罗污染指数法与潜在生态风险指数法进行污染评价,运用克里金插值法进行空间分布分析。结果表明,废弃地重金属镉(Cd)污染程度最高,铅(Pb)与锌(Zn)次之,均超过国家三级标准值;从内梅罗综合指数来看,废弃地土壤重金属污染达到重度污染级别;从生态风险角度分析,废弃地重金属潜在生态风险达到重度风险级别;从克里金插值结果来看,废弃地表层土壤污染最小的地方均在废弃地东北部地区以及西南部河流尾段处,而污染最严重的地方集中在尾矿库东部、服务区、居民点、河流中段以及河流转弯处。     

钢渣对稀土矿区酸性土壤的改良效果

[目的]探索一种新型稀土矿山酸性土壤改良方法。[目的]以江西赣州某稀土矿区土壤为研究对象,采用钢渣和有机肥为土壤改良药剂,设置了钢渣2%、有机肥3%、有机肥3%+钢渣2%、有机肥8%、有机肥8%+钢渣2%、空白对照6个处理,研究不同添加量的钢渣与有机质对矿区酸性土壤p H、阳离子交换量、水溶性盐总量、全氮、全磷、全钾、有效磷、水解性氮、速效钾、总孔隙度等理化性质以及白菜种子的发芽和生长情况的影响。[结果]土壤有机质、阳离子交换量、水溶性盐总量、全氮、全磷、水解性氮、有效磷、速效钾、电导率等指标和有机肥的添加量具有正相关关系,总孔隙度在改良前后变化不明显;钢渣可以提高黏粒含量和土壤p H,促进植物的发芽与生长;在植被后期生长过程中,可以通过添加有机肥保证土壤肥力,使稀土矿山的复绿效果得以长期延续。[结论]钢渣是一种改良矿区酸性土壤的有效药剂。     

西南山地小型矿山土地复垦研究——以云南省某灰岩矿为例

随着矿产资源的过度开发,许多严重的环境问题随之而来,对矿山土地进行复垦再利用尤为重要。该研究以云南省某小型灰岩矿为例,对西南山地小型矿山土地复垦进行研究。在分析矿山气候环境条件及土地资源利用现状的基础上,确定了复垦区范围、复垦土地利用方向及复垦技术标准:矿区复垦面积为2.863 4 hm2,复垦后的土地利用类型为有林地,复垦率为91.62%。结合矿山实际情况设计了合理有效的治理措施,获得了一定的社会、生态、经济效益,达到了矿山建设生产与生态环境保护协调稳定发展的目标。     

十种耐逆植物在和平县稀土矿区生态修复中的应用

广州市和平县稀土矿区由于采矿过程使植被受毁损,土体受破坏而使功能受损,导致土壤沙化,含菌量极低,且不同程度地存在偏酸和含盐量高的现象,使植物难以生长和形成相对稳定的群落。本研究通过现场施工的方式,发现和初步证实香根草、紫花苜蓿、柱花草、马唐草、虮子草、山毛豆、木豆、翅荚决明、油桐等多种植物具有较强的抗(耐)胁迫能力,是稀土矿区良好的植被恢复物种。根据不同植物的特点,采取不同的配置方式,取得了很好的土壤生态修复效果。     

不同有机肥及用量对矿区复垦土壤有效磷含量及供磷特性的影响

为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm²)研究不同肥料(鸡粪、猪粪、牛粪和化肥)对玉米产量及土壤速效磷含量的动态变化。经过2年的田间试验,结果表明:(1)施用有机肥和化肥均能显著提高玉米籽粒产量,随着施磷量的增加,玉米籽粒产量呈先增加后基本不变的趋势,通过构建2年磷肥效应方程发现,化肥、鸡粪、猪粪和牛粪处理的最佳施磷量范围分别为67.54~83.02,24.91~38.65,26.10~29.26,50.33~58.38 kg/hm²,可见,3种有机肥推荐施磷量均小于化肥处理;(2)玉米吸磷量和磷肥利用率在各施磷水平下均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪>化肥。玉米吸磷量随施磷水平的增加呈先增后基本不变的趋势,磷肥当季回收率表现为随施磷水平的增加呈下降趋势;(3)连续施肥2年后,不同施肥处理在采煤塌陷区复垦土壤上影响的土壤有效磷深度不同。其中,化肥处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—60 cm土层Olsen-P含量;鸡粪处理在50 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量,而100 kg/hm²磷水平下显著提高Olsen-P含量到60 cm土层;猪粪处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量;牛粪处理仅对表层Olsen-P含量有影响。总之,不同有机肥处理之间对作物生长和土壤Olsen-P含量的影响均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪,且不同有机肥对于新复垦土壤的推荐施肥量不同,鸡粪和猪粪的推荐施磷量最少,其次为牛粪处理。     

宁东矿区天然植物群落特征及其与土壤理化性质的关系

[目的] 研究宁东矿区天然植物群落特征与土壤理化性质的关系,为宁东矿区植被重建过程中植物种的选择提供科学依据。[方法] 以宁东矿区6种典型的天然植物群落和土壤为研究对象,采用野外调查结合室内试验的方法,对比分析不同群落的植物群落特征及其与土壤理化性质的关系。[结果] 宁东矿区6种天然植物群落共调查到植物55种,隶属于15科48属,集中分布于菊科、豆科、藜科和禾本科4科。细枝岩黄耆（Hedysarum scoparium）+柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）—白莲蒿（Artemisia sacrorum）群落灌木层植被盖度和高度在6个群落中均最高,其数值分别为48%和202.54 cm,灌木物种柠条锦鸡儿在其中5个群落中均有分布且生长良好。灌木层Patrick丰富度指数与土壤碱解氮、砾石含量、速效钾和有机质呈正相关,与pH值呈负相关;草本层植物种Patrick丰富度指数与土壤有机质、田间持水量和速效磷呈正相关关系。[结论] 宁东矿区煤矸石山植被重建时,对于覆土土质为壤质砂土或砂质壤土,优先选择柠条锦鸡儿、细枝岩黄耆、黑沙蒿（Artemisia ordosica）和沙拐枣（Calligonum mongolicum）等灌木树种;覆土土质为少砾质砂土时选沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和柠条锦鸡儿;覆土土质为多砾质砂土时可选藏锦鸡儿（Caragana tibetica）、裸果木（Gymnocarpos przewalskii）和胡枝子（Lespedeza bicolor）等灌木物种。土壤容重对灌木物种多样性贡献率较大,土壤田间持水量和有机质对草本植物多样性贡献率较大。     

Improving Soil Fertility to Support Grass–Legume Revegetation on Lignite Mine Spoils

The short-term sequential effects of different treatments on soil fertility and revegetation of mine spoils were examined in a lignite mine in northwestern Spain. Experimental plots were established both on old and recent spoils after tillage and treated with compost or nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), + magnesium limestone before seeding with a grass–legume species mixture. Compost improved plant production and, contrary to NPK, maintained soil N levels and supplied enough P for the establishment and early growth of the vegetation. Severe magnesium (Mg), calcium (Ca), and K limitations in recent spoils were only alleviated by compost + magnesium limestone, allowing the rapid growth and coating of the soil surface. The amendment based on NPK + magnesium limestone improved plant production in the short term but caused proliferation of weeds. Results suggest that revegetation in combination with the appropriate amendments is a key issue for the reclamation of lignite mine spoils.     

Characterization of the Soil Organic Matter in Agricultural Mine Spoils and Reclaimed Soils Treated with Organic Amendments

Recycling organic waste in agricultural soils is a valid solution. We performed short‐term experiments to investigate the fate of urban sludge and composts, in mine spoils, cultivated or uncultivated, and reclaimed soils located in Florence and Milan, Italy. The samples, either treated or untreated, were fractionated by density into light (<1.63 Mg m^?3) and heavy (>1.63 Mg m^?3) fractions. The fractions were analyzed for total carbon (C) and nitrogen (N) contents and for δ ¹³C and δ ¹⁵N isotopes, and they were characterized by ¹³C NMR spectroscopy. Treatment increased the heavy fraction. The addition of sludge in the Florence area acts in synergy with the cultivation, increasing the light fraction (LF). In the Milan area, the LF tends to be decomposed and apparently transformed into HF. The addition of amendments or cultivation enhances the decomposition with release of carbon dioxide. For future research, we suggest lengthening the time of the experiments to integrate climatic variations.     

湘西花垣矿区蔬菜重金属污染现状及健康风险评价

对湘西花垣锰矿、铅锌矿区的部分蔬菜及其种植土壤进行了调查和重金属含量分析,通过污染指数法和经蔬菜途径重金属暴露接触对人体的健康风险进行了系统评价。结果表明,与非矿区比较,两矿区蔬菜、土壤Pb、Zn和Cd含量较高,矿区土壤Pb、Zn、Cd含量均超过GB15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准（pH〈6.5）的污染警戒值;矿区蔬菜Pb、Zn和Cd含量均超过国家蔬菜重金属元素限量标准,分别为限量标准的2.0～10.75、0.9～2.5倍和2.2～19.8倍;两矿区蔬菜受到了Pb、Cd的严重污染,Zn的轻-中度污染。重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明,两矿区居民通过蔬菜途径摄入的Pb和Cd对其健康存在较大的潜在风险,且对儿童的健康风险高于成年人。因此,矿区土壤上种植蔬菜会对食用这些蔬菜的当地居民产生一定的健康风险,应采取合适的治理措施进行矿区污染土壤的修复。