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。     

不同植被恢复模式对黄土丘陵区土壤抗蚀性的影响

提高土壤抗蚀性是防治土壤侵蚀、促进生态恢复的有效途径之一。以退耕1a撂荒地作为对照,该研究通过对恢复30a的刺槐、柠条、油松与刺槐-紫穗槐、油松-紫穗槐5种不同植被恢复模式进行土壤抗蚀性的探索研究,结果表明,与对照相比,不同植被恢复模式的土壤抗蚀性均明显增强,土壤有机质含量、土壤黏粒含量以及土壤颗粒间团聚程度显著提高。采用土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、水稳性团粒平均质量直径、团聚度和分散系数等指标计算该区土壤抗蚀性,进行抗蚀性等量评价。不同植被恢复模式土壤抗蚀性大小顺序为:油松(PC16)、刺槐(RP21)、柠条(AK18)、油松-紫穗槐(PA17)和刺槐-紫穗槐(RA20),纯林土壤抗蚀性强于混交林。该区采用油松、刺槐和柠条纯林恢复模式效果要优于油松-紫穗槐和刺槐-紫穗槐混交模式。     

黄土高原植被恢复对土壤肥力质量的影响研究

在野外调查分析的基础上,测定了沙棘、黄刺玫、油松以及草地和农田的土壤有机质和速效养分,采用新负极差法检验了有机质含量的差异性,结果表明:(1)黄土高原半湿润地区恢复植被能够显著提高土壤的有机质含量,且草地>沙棘>黄刺玫>油松;(2)植被恢复对土壤有机质的提高效益随深度增加而明显减小,土壤有机质有一定表聚性,草地和灌木林植被下更为显著;(3)不同植被类型土壤速效氮均有大幅度增加,土壤速效磷增幅较小;土壤速效钾在草地、黄刺玫植被下有少量增加,沙棘、油松林地却有所下降。     

高寒山区采矿迹地植被恢复研究

以漠河县胭脂沟金矿和古莲河露天煤矿为例对高寒山区典型采矿迹地进行植被恢复研究。通过对两处采矿迹地进行本底调查、基质重构、整地和植被恢复模式设计与试验,结果表明,金矿尾矿库经多次筛淘,细颗粒沙土已经被洗尽,土壤偏酸性,有机质、全N、全P、速效P、全K和速效K含量很低,而Pb、Cu和Zn 3种重金属含量均较高,植被很难存活、生长,覆盖度不足30%,但通过基质重构、客土改良后采用樟子松、落叶松、柳树、沙棘、丁香和紫花苜蓿进行植被恢复效果较好,成活率均可达85%以上,可使土壤养分含量提高最大可达:有机质为236.6%,全N为50.0%,全P为64.7%,速效P为12.9%,全K为14.4%,速效K为20.0%;同时可使重金属含量降低最大可达:Mn为2.5%,Pb为15.2%,Cu为10.8%,Zn为4.1%;露天煤矿排土场的土壤条件稍好些,有机质、全N、全P、速效P、全K和速效K含量较金矿尾矿库要高,土壤的酸性较强,自然恢复植被覆盖度不足50%,但通过对排土场进行边坡和稳定性处理后,进行覆土,再客土栽植沙棘、樟子松、落叶松、白桦恢复效果较好,成活率可达80%以上,可使土壤养分含量提高最大可达:有机质为152.5%,全N为46.7%,全P为42.9%,全K为25.5%,速效K为46.2%,同时可使重金属含量降低最大可达:Mn为0.8%,Pb为21.9%,Cu为12.0%,Zn为7.7%。     

不同植被对晋陕蒙矿区排土场土壤养分16 a恢复程度的影响

为评价晋陕蒙矿区排土场土地复垦过程中不同植被措施对土壤肥力的恢复作用及程度,在内蒙古准格尔旗黑岱沟煤矿东排土场,分别选取已恢复16 a的7种不同人工植被(沙打旺、长芒草、紫穗槐+长芒草、刺槐林、沙棘林、杨树林、樟子松),并以周边原地貌条件下两种植被(退耕梯田长芒草、自然坡地沙棘林)为对照,分析了不同植被条件下0~10、10~20、20~40 cm土层土壤全氮、有机碳、硝态氮以及铵态氮的含量及其差异。结果表明:1)9种植被配置中除樟子松地和沙打旺草地外,土壤养分含量均随深度增加而递减。2)经过近16 a植被修复后,7种人工植被不同程度地改善了土壤肥力状况,其中刺槐纯林配置的恢复效果最佳,土壤肥力恢复程度接近或超过原地貌条件下植被的50%,沙棘次之。杨树和樟子松两种配置对土壤全氮、有机碳、硝态氮恢复效果相对较差,恢复程度均不超过40%。7种不同植被措施对土壤铵态氮的恢复程度相对较好,分别恢复到自然植被长芒草样地和自然植被沙棘样地的79.50%~93.77%,89.47%~105.70%。土壤全氮、有机碳、硝态氮恢复程度则相对较低,分别恢复到自然植被长芒草样地的24.70%~44.15%、25.09%~44.65%、47.25%~85.33%;分别恢复到自然植被沙棘样地的33.52%~56.85%、32.83%~54.82%、47.18%~84.66%。总之,尽管经过近16 a的复垦,7种人工植被下的土壤养分状况尚未完全恢复到该地区自然水平,但仍可认为该地区进行生态修复时可优先选择以刺槐为主的豆科乔木、以沙棘为主的灌木、以及长芒草等草本植物,并进行适当的套种、间种,以增强复垦效果。     

保水剂和微生物菌肥对半干旱区造林和土壤改良的影响

试验分别设置低、中、高浓度保水剂(20,40,60g/株)和微生物菌肥(150,300,450g/株)用于张北半干旱区风沙土樟子松造林。通过分析不同处理对土壤田间持水量、有效水分含量、水稳性团聚体含量、微生物菌落数量和微生物量碳、氮等指标的差异,研究保水剂与微生物菌肥对土壤物理性质、土壤微生物以及樟子松成活率的影响,探究适用于干旱、半干旱区樟子松造林的最佳配比。结果表明:保水剂和微生物菌肥能够显著改良土壤,提高造林成活率,但不同浓度配比对各项指标影响效果不同。高浓度保水剂单施对田间持水量,有效水分含量和水稳性团聚体含量提高最明显,分别较对照组提高了141%,150%,63.8%;中浓度保水剂和高、中浓度菌肥混施显著提高了土壤微生物活性和土壤微生物量,其中真菌,细菌和放线菌分别较对照组高77%,108%,93%,微生物碳、氮分别较对照组增加132%,178%。此外,施加保水剂和微生物菌肥对樟子松生长具有显著促进作用,株高、地径平均值分别较对照组提高6%,12%。保水剂提高樟子松成活率的效果优于其与微生物菌肥混施,且中浓度保水剂条件下造林成活率最高。在干旱、半干旱区造林时,采用中浓度保水剂和微生物菌肥配施可以改良土壤,提高造林成活率。     

半干旱区生态护坡工程客土养分衰减特征与恢复趋势

以山东省中部半干旱区济青南线高速公路部分石质边坡客土喷播生态防护试验工程为对象,通过对生态护坡试验工程客土土壤的有机质含量和碱解氮含量等进行现场跟踪测试,分析客土养分衰减与恢复变化规律。研究结果表明,有机质和碱解氮含量随着时间的延长出现了不同程度的衰减特征,而且碱解氮含量在4个月后出现年内稳定恢复的迹象,而有机质含量则在半年内仍未停止衰减过程,客土养分的恢复尚需时日;由于衰减机理的差异,不同坡面部位的碱解氮和有机质含量衰减转折点和时间效应不尽相同,可以预期未来随着植被落叶等自身有机物质的腐烂和养分补给,能够实现坡面植物营养的自给与客土养分的恢复。研究成果对开发贫瘠土壤和石质边坡生态植被恢复技术具有重要现实意义。     

不同造林模式对铁尾矿地土壤性质的影响

为了了解不同造林模式对尾矿地物种多样性的影响以及对土壤物理、化学和生物性质的影响,采用空间替代时间的研究方式,分别调查未造林尾矿地、紫穗槐纯林、沙棘纯林以及沙棘—紫穗槐—桑树人工混交林下土壤的物理、化学及生物性质。结果表明:(1)与裸尾矿相比,紫穗槐纯林、沙棘纯林以及混交林林下土壤容重、田间持水量、毛管持水量以及毛管孔隙度均有不同程度的下降,土壤饱和持水量、总孔隙度及非毛管孔隙度有所上升,且混交林林下土壤物理性质的变化最大,土壤容重、田间持水量、毛管持水量与毛管孔隙度较裸尾矿分别下降了12.07%,3.49%,4.66%,3.67%,土壤饱和持水量、总孔隙度及非毛管孔隙度分别增加了6.44%,9.29%,12.96%;(2)与裸尾矿相比,紫穗槐纯林、沙棘纯林以及混交林林下土壤有机质含量及各种养分元素含量明显增加,土壤pH值下降,尤以混交林的变化最为明显;(3)造林后土壤主要微生物类群的数量及主要酶活性均有所上升,且以混交林上升最明显。由此可以看出,在尾矿地进行人工造林可以在一定程度上改善尾矿土壤的性质,且营造混交林模式对尾矿土壤的改良效果最佳。     

黄土高原油松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响

通过油松及其他10个树种枯落叶单独和混合分解试验,探讨了油松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响及在对土壤性质影响中是否存在相互促进或抑制作用。结果表明:11种枯落叶单独分解均明显提高了土壤脲酶、脱氢酶、磷酸酶活性和有机质、碱解氮含量,但在对土壤速效磷含量和CEC的影响中存在较大差异。油松分别与侧柏、小叶杨、刺槐和白榆枯落叶混合分解对土壤微生物总量的影响存在明显的相互促进作用;油松与沙棘枯落叶混合分解对土壤磷酸酶活性的影响存在相互促进作用,而与侧柏、白桦和白榆枯落叶混合分解对土壤磷酸酶活性的影响存在相互抑制作用;油松与大部分树种枯落叶混合分解对土壤速效钾的影响存在相互促进作用,而对土壤速效磷的影响存在相互抑制作用;油松分别与小叶杨、沙棘、紫穗槐枯落叶混合分解对土壤有机质的影响存在相互促进作用。就土壤性质总体而言,油松与沙棘、刺槐、小叶杨和紫穗槐枯落叶成对混合分解对土壤性质综合表现为相互促进,而与侧柏、辽东栎、白桦、落叶松和柠条枯落叶成对混合分解对土壤性质综合表现为相互抑制。     

植被恢复对黑岱沟矿区排土场土壤性质的影响

[目的]以内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿北排土场为研究对象,为矿区的植被恢复和治理提供依据。[方法]通过野外土壤剖面调查和采集土壤样品,对9种植被恢复模式及对照区土壤理化性质进行测定和分析,并通过土壤质量指数计算,对不同植被恢复模式下土壤质量进行评价。[结果]各种植被类型均能有效地改良土壤。其中沙棘的容重最小,为1.35g/cm3;油松+沙棘+锦鸡儿的含水量最大,为13.32%;油松+杨树+柳有机质最高,为9.42g/kg;油松+沙棘+锦鸡儿土壤速效N和速效K含量均为最高,分别为21.32和90.21mg/kg;锦鸡儿土壤速效P含量最高,为6.47mg/kg;沙棘和锦鸡儿作为灌木的乔灌混交模式下土壤质量综合评价值最高,单一种植沙棘以及锦鸡儿的土壤质量综合评价值也较高。[结论]种植沙棘、锦鸡儿以及乔木、沙棘和锦鸡儿的乔灌混交类型对该地区土壤复垦有重要作用。     

海东地区油松混交林与纯林生态效应对比研究

基于油松与沙棘带状混交试验,以油松纯林为对照,研究了两类样地水土保持指标、土壤理化性质相关指标及林木生长情况变化.结果表明,油松沙棘混交林样地枯枝落叶厚度、总量、容水量分别比纯林提高了104.8%.90.8%,83.4%,油松沙棘混交林样地土壤有机质、全氮、通透速度分别比纯林提高了110.%,132.1%,66.7%;混交林能够有效改良土壤理化性质,提高土壤肥力,促进林木生长.提高林分的效益,减轻病虫害.增强水土保持能力.     

不同植被恢复模式对铁尾矿物种多样性及土壤理化性质的影响

为全面了解不同植被恢复模式对铁尾矿物种多样性及土壤理化性质的影响,在唐山迁安选取基于造地工程的植被恢复模式(紫穗槐林)、基于水保工程的植被恢复模式(六孔砖模式)、灌木纯林植被直接恢复模式(沙地柏直接造林模式)、乔木混交林植被直接恢复模式(沙棘-桑树混交直接造林模式),对其物种组成、数量特征和土壤理化性质进行调查,并与裸尾矿和未被破坏的天然灌丛进行对比分析。结果表明:(1)不同植被恢复模式的物种α多样性指数的变化趋势基本相同,丰富度指数和多样性指数均为沙棘-桑树乔木混交林>紫穗槐林>沙地柏灌木纯林>六孔砖;(2)与裸尾矿相比,沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式及沙地柏灌木纯林模式下的土壤容重分别减少了6%,15%,14%,总孔隙度分别增加了16%,1%,8%,毛管孔隙度分别减少了19%,16%,4%,非毛管孔隙度分别增加了118%,46%,22%;沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式下的土壤毛管持水量分别减少了18%,7%,而沙地柏灌木纯林恢复模式下的土壤毛管持水量增加了21%;(3)通过植被恢复后,相对于裸尾矿土壤,沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式和沙地柏灌木纯林模式下的土壤有机质、速效钾含量明显增加;不同植被恢复模式的铁尾矿土壤养分的恢复效果从高到低依次为沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式、沙地柏灌木纯林模式。     

基于野外大田试验的接菌紫穗槐生态修复效应研究

[目的]研究接菌紫穗槐对矿区退化植被的恢复生态效应,以期为丛枝菌根真菌应用于西部干旱半干旱煤矿区生态重建提供理论基础和野外试验基础数据。[方法]以紫穗槐为宿主植物,在野外大田条件下研究接种丛枝菌根真菌和紫穗槐的共生状况,以及对煤矿开采沉陷区植物根际土壤的改良作用。[结果]4a的连续监测结果表明,接菌促进了紫穗槐的生长,接菌紫穗槐成活率比对照高30%以上;接菌紫穗槐菌根侵染率和菌丝密度显著高于对照;接种菌根提高了紫穗槐根际土壤有效磷含量且降低了pH值,取得较好的生态修复效应。[结论]在野外大田条件下,接种菌根真菌能够促进植物—菌根共生关系的形成,改善植物—菌根共生体的营养环境。     

植被恢复和覆土厚度对砒砂岩区土壤水分及养分的影响

[目的]研究植被恢复对砒砂岩区土壤水分和养分的影响状况,明确对于砒砂岩地区土壤保水保肥效果最佳的植被恢复类型,为砒砂岩区的生态修复和区域水土流失治理提供理论依据。[方法]选取准格尔旗暖水乡裸露砒砂岩向覆土砒砂岩过渡区域,以黄土—砒砂岩交界带不同人工恢复植被和自然恢复草地的土壤为研究对象,测定土壤水分和养分含量,分析不同植被恢复和覆土厚度对砒砂岩区土壤水分和养分特征的影响(其中天然草地作为对照)。[结果](1)裸露砒砂岩向覆土砒砂岩过渡区域土壤水分含量主要受黄土厚度影响,黄土的持水性能优于砒砂岩土壤,养分含量主要受植被恢复类型影响;(2)研究区土壤各指标均属于中等变异程度,其中土壤水分、碳、氮含量自北向南随覆土厚度增加逐渐增加,磷素分布则相反;(3)对比天然草地,沙棘和油松恢复对砒砂岩区土壤碳、氮含量的提升效果最好,土壤有机质含量分别提高了43.12%和34.27%,全氮提高了78.95%和42.11%,铵态氮提高25.64%和46.15%,硝态氮提高69.44%和42.22%。其中油松恢复下土壤水分含量高于天然草地54.55%,但人工植被恢复后的土壤磷素水平并没有提升。[结论]黄土较砒...     

神东矿区典型植被不同恢复年限对土壤质量的影响

为揭示矿区土壤质量在植被恢复过程中的变化,采用野外调查和室内分析相结合的方法,以神东矿区中心10个矿区不同恢复年限典型植被种植区土壤为研究对象,测定了土壤容重和全氮、碱解氮、有机质、有效磷、速效钾含量等6项理化指标,通过主成分分析确定了各评价指标权重值,并运用土壤质量指数法对土壤质量进行了评价。结果表明:各指标按权重值排序为全氮(0.198)>速效钾(0.187)>碱解氮(0.182)>有机质(0.177)>容重(0.172)>有效磷(0.084);樟子松、山杏和柠条种植区的土壤质量指数与恢复年限呈线性变化关系,油松和小叶杨种植区的土壤质量指数与恢复年限呈对数变化关系,沙棘、沙柳和黑沙蒿种植区的土壤质量指数与恢复年限呈抛物线关系。总体来说,矿区典型植被恢复对土壤质量有较好的改良效果,在今后的生态治理过程中,需要对恢复年限较长的植被类型加强人工管护,防止土壤质量退化。     

黄土高原沟壑区人工植被类型对土壤水分和碳氮的影响

以黄土高原沟壑区人工建造的典型植被油松、侧柏、刺槐、沙棘、苹果为研究对象，研究分析了不同植被类型对土壤水分含量、土壤碳氮累积等的变化影响。研究表明，旱季刺槐林地表现出了强烈的耗水特征，200cm以下土壤含水量具明显减少趋势。200—300cm处水分含量仅为5．8％～7．1％，而油松林地200cm以下与荒草地含水量基本相一致，土壤水分含量保持在15％左右，侧柏、沙棘、苹果土壤水分利用主要在20-200cm范围内。雨季，天然降雨虽对林地水分含量有所补充，但只表现在0-50cm表层，且各个植被类型间表现不明显；与荒草相比，油松群落土壤有机碳氮提高了9．3％，果园土壤有机碳含量显著降低，而沙棘、侧柏和刺槐群落的土壤有机碳含量虽低于荒草群落，但尚未达到显著水平。     

水蚀风蚀交错区不同类型植被对土壤碳氮影响的研究

植被类型对土壤养分及其物质循环具有重要作用。通过典型采样与室内分析相结合,系统研究了水蚀风蚀交错区不同典型植被对200 cm土层内土壤全氮、有机质和C/N比值的影响,结果表明:(1)0-40 cm内土壤全氮和有机质含量随深度增加而逐渐下降,40 cm以下基本不随深度变化而变化。不同植被类型的土壤C/N比值基本不随深度变化而变化,其中裸地农田的200 cm剖面土壤C/N均值最高,剖面平均为9.5,其他植被类型基本相似为6.7~7.7。0-20 cm油松土壤C/N比值最高,为10.3,榆树最低,为5.99;(2)0-20 cm土层内沙蒿全氮含量最高,约为油松、榆树、黑豆农田的1.5倍。20-40 cm土层内,沙打旺最高,黑豆农田与农田裸地基本相似。总体而言,沙打旺和沙蒿200 cm剖面全氮含量均高于其他植被类型,油松和榆树土壤全氮含量最低;(3)0-20 cm内有机质含量沙蒿最高,榆树最低,20-40 cm层次内,沙蒿的有机质含量显著降低,最高者为农田裸地,沙打旺和黑豆农田次高,油松略高于沙蒿,榆树仍为最低。从整个0-200 cm土壤剖面看,裸地农田有机质含量最高,沙打旺次之。榆树在各层次有机质含量均低于其他植被...     

粉煤灰堆场植被恢复过程的养分效应及重金属变化特征

对黑龙江省鸡西滴道矸石电厂粉煤灰堆场自然植被恢复方式与人工恢复方式中粉煤灰基质养分、重金属含量变化特征进行研究,分析不同恢复方式对基质养分、重金属污染物状况的影响规律。结果表明：1）粉煤灰基质中养分含量极不均衡,有机质、全氮、速效氮、速效磷等营养元素严重缺乏,速效钾含量较丰富;2）粉煤灰在自然堆放过程中存在养分流失现象,全效性养分的流失程度高于速效性养分的流失程度;3）人工植被恢复过程极显著地改善了表层基质的养分状况,有机质含量增加459.28%,全氮增加238.46%,全磷增加131.4%,速效性N、P、K含量分别提高30.17%、56.29%、22.58%;4）粉煤灰堆场主要超标重金属为Hg,客土沙棘恢复方式有效降低了粉煤灰基质重金属含量,Hg、Cu、Cr含量相对自然恢复草地分别降低了66.93%6、8.82%和16.09%。     

三种造林模式对北京北部人工水源涵养林地土壤肥力的影响研究

为了认识不同造林模式对人工水源涵养林土壤肥力的影响作用,2010年8月在北京市密云县太师屯镇人工水源涵养林试验示范区内,选择了2008年植造的油松＋五角枫＋紫穗槐（Ⅰ）、油松＋橡栎＋五角枫（Ⅱ）和山桃＋板栗（Ⅲ）3种模式营造的人工林地,设置相对应的3块标准样地1,2,3。对标准地内土壤养分含量进行了描述性统计分析,对土壤肥力进行了综合评价。结果表明：有机质含量为油松＋橡栎＋五角枫〉油松＋五角枫＋紫穗槐〉山桃＋板栗,标准地3的有机质含量为11.3g/kg,比标准地1,2分别低54.3%和54%;全效氮与全效钾含量为：油松＋五角枫＋紫穗槐〉油松＋橡栎＋五角枫〉山桃＋板栗,全氮、全钾含量分别为1.63,1.34,0.80g/kg和2.65,2.32,1.71g/kg。速效钾分别为48.45,96.65,37.75mg/kg。针阔混交林植物种类丰富,郁闭度大,枯落物积累数量多,对水源涵养林土壤肥力改善较为明显。     

青海省东部黄土丘陵区主要林型土壤理化性质

以青海省黄土丘陵区16种林分类型为研究对象,通过对主要植被和林型土壤物理性质(土壤容重和孔隙度)和化学性质(有机质、氮、磷、钾)的测定与分析,研究了其林下土壤持水能力和土壤肥力状况变化。结果表明,混交林林下土壤容重的平均值最小,而林下土壤毛管孔隙度的平均值最大,说明混交林林下土壤表层疏松多孔,具有较高的水源涵养和水土保持功能。各植被类型土壤有机质、氮、磷、钾分布规律基本一致,均表现为:混交林针叶林阔叶林灌木林荒山荒坡,不同林分类型中华北落叶松林下土壤的氮元素含量最高,而磷钾含量相对偏少,青杨林林下土壤的磷元素含量最高,而氮钾含量相对偏少,白桦—糙皮桦—祁连圆柏—云杉混交林(5∶2∶2∶1)林下土壤的钾元素含量最高,而氮磷含量相对偏少。综合比较而言,混交林能很好地促进有机质、氮、磷、钾含量的增加,改善土壤养分状况,有利于土壤肥力的持续。