矿区排土场不同植物对根区土壤物理性质的改良效果与评价

为揭示矿区排土场不同植物对根区土壤的改良效果,选取榆树、刺槐、火炬树、紫穗槐、荆条、杠柳等林地和荒草地7种典型植物的根区土壤为研究对象,采用主成分分析法对土壤物理性质进行综合评价。结果表明:7种植物根区土壤的田间持水量在0~50 cm土壤剖面上普遍存在先增加后减小的趋势,火炬树林地各层土壤的田间持水量显著(P0.05)大于其他植物根区土壤,其次为榆树根区土壤;火炬树根区土壤密度在各层中值最小,而在0~10cm、20~30 cm土壤中,紫穗槐根区土壤密度最大,研究发现乔木林根区土壤比灌木林密度小;7种植被根系周围土壤砂粒质量分数显著大于粉粒与黏粒质量分数,在0~10 cm土层中,杠柳根系附近土壤粉粒与黏粒质量分数最多,在10~20 cm,乔木林土壤粉粒与黏粒质量分数大于灌木林,在30~50 cm处不同植物根区土壤粉粒与黏粒质量分数随土层深度增加而减少;使用主成分分析综合得分得出不同植物对根区土壤物理性质改良效果依次为火炬树榆树刺槐杠柳荒草地荆条紫穗槐。研究结果可为露天煤矿排土场不同植物对根区土壤改良效益评价提供参考,为排土场植被恢复与重建提供依据。     

不同植被恢复模式对露天煤矿排土场土壤抗冲性的影响

为了探究不同植被复垦模式对排土场土壤抗冲性的影响,以辽宁省阜新市海州露天煤矿排土场复垦区内灌木林地(紫穗槐)、榆树林地、刺槐林地、混交林地(刺槐和榆树混交)、荒草地和耕地6种复垦模式为研究对象,采用野外采样和室内改进土壤抗冲槽的方法获取了径流含沙量、抗冲性指数、根系指标和根系对土壤抗冲性的强化值(ΔANS)等评价指标。结果表明:土壤冲刷过程中,不同复垦模式下的径流含沙量在冲刷6 min内变化幅度较大,伴随着冲刷时间的延长,6 min后含沙量相对稳固;不同复垦模式土壤冲刷过程累积径流含沙量表现为耕地较大,荒草地、6986树林地、混交林地和刺槐林地次之,灌木林地较小。土壤抗冲性变化与土壤冲刷过程含沙量呈反比,随土壤冲刷时间延长,土壤抗冲性增强。平均抗冲性指数趋势表现为灌木林地较大,刺槐林地、混交林地、榆树林地次之,荒草地和耕地较小。土壤抗冲性与土壤理化性质的相关性研究表明,在冲刷过程中,土壤容重越小,孔隙度越大,黏粒含量越高,土壤紧实程度越高,土壤抗冲性越强。不同复垦模式土壤抗冲性能强化值(ΔANS)范围为0.06～0.73,强化百分率在28%～630%;植物根系对土壤抗冲性变化特征表现为:灌木林地混交林地刺槐林地榆树林地荒草地耕地,植物根系对灌木林地的强化作用最为明显。