晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应研究

探究晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应及差异。在内蒙古准格尔旗永利煤矿排土场,选取砒砂岩沙黄土混掺(FS)、风化煤沙黄土混掺(WC)、沙黄土(SL)三种人工熟化的新构土体,与周边以长芒草为主的原地貌土壤(OL)以及新建排土场(CK)作对比,分析3种改良模式下0～20 cm表层土壤中有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮、有效磷的含量变化及改良效果差异,并采用加权综合法对几种土壤类型的养分质量进行综合评价。结果表明:(1)不同改良模式排土场相比新建排土场,土壤各养分含量均有显著提高,原地貌土壤在0～10 cm和10～20 cm两个土层中,有效磷含量较对照分别降低了0.36 mg·kg-1和0.9 mg·kg-1。(2)重构小区中不同改良模式下土壤有机碳、有效磷、硝态氮均已超过原地貌土壤养分含量,土壤铵态氮基本达到原地貌水平,土壤全氮尚未恢复至原地貌水平。(3)由5种土壤养分指标计算出的土壤质量指数在0～10 cm土层中的变化范围是0.16～0.79,在10～20 cm土层中的变化范围是0.16～0.55,几种土壤类型的土壤质量指数排序为WCFSSLOLCK。总体而言,不同改良模式土壤养分质量以风化煤掺混土体最高,其次是砒砂岩掺混土体,沙黄土高于原地貌土壤,对照质量最差。     

科尔沁沙地南缘不同植被对土壤物理性质改良作用研究

试验选取科尔沁沙地南缘樟子松林地、柠条林地、狗尾草草地、裸沙地（对照）4种典型立地类型为研究对象,通过测定各研究地土壤容重、土壤含水率、最大持水量、毛管持水量、田间持水量及沙粒粒径等物理指标,研究分析不同植被对沙地土壤物理性质的改良作用。研究表明:3种植被都对土壤物理性质都有一定改良作用。（1）柠条和樟子松对沙地土的保水效果较差,1 m深处的土壤含水率仅为2.1%和2.6%,低于裸沙地,而狗尾草草地1 m深处的含水率达到7.4%,为裸沙地1 m深处的1.6倍。（2）通过分析0—30 cm各物理指标平均值,得出3种植被下,土壤容重都小于裸沙地;狗尾草草地毛管持水量和田间持水量都最高,分别为21.7%和18.2%。其次为柠条林地和樟子松林地,裸沙地最小;柠条林地最大持水量最高,为24.6%,其次为狗尾草草地和樟子松林地,裸沙地最小。（3）通过对不同土层深度物理指标分析得出:3种植被对0—10 cm和10—20 cm的土壤容重、最大持水量、田间持水量有显著影响,而对毛管持水量没有显著影响;对20—30 cm的土壤各指标都有显著的影响。（4）三种植被对土壤颗粒分布异质性改良效果的大小顺序依次为狗尾草 > 樟子松 > 柠条,其间接反映了土壤粒径分布范围的均匀程度,其由高到低依次为狗尾草 > 樟子松 > 柠条。综上,与裸沙地相比,种植各植被土壤的物理指标明显好于裸沙地,表明植被能明显改善当地土壤的物理性质。     

内蒙古黑岱沟矿区排土场土壤质量评价

以内蒙古黑岱沟露天煤矿北排土场土壤为研究对象,选择土壤容重、孔隙度、饱和含水量、毛管持水量、田间持水量、pH值、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量、有机质含量以及Shannon-wiener多样性指数共11项指标进行土壤质量评价,研究排土场不同复垦类型对土壤质量的影响。结果表明,经过多年人工复垦,排土场土壤质量较自然恢复状态下有了明显的改善;各样地按土壤综合质量评价值排序为杨树×沙棘样地>紫花苜蓿×沙打旺样地>沙棘×紫花苜蓿样地>杨树×油松样地>杨树纯林样地>紫花苜蓿×披碱草样地>对照样地,且随土层深度的增加土壤质量综合评价值降低。乔灌混交模式对该地表层土壤质量的提高有较好的作用,沙棘、沙打旺、紫花苜蓿对提高土壤质量有显著作用,适宜在该地区种植。     

不同配比改良材料对典型城市绿地土壤物理性质的影响

选择土壤物理性质退化的典型绿地——上海辰山植物园,进行不同配比改良材料的现场试验,结果显示:与对照相比,不同配比改良材料能显著改善土壤物理性质;并以配比3(土︰绿化植物废弃物︰有机肥=8︰3︰0.8和0.5 kg/m3脱硫石膏)改良效果最好,其土壤体积质量最低,土壤含水量、饱和持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和有效水含量最高,土壤饱和导水率也达到良好水平。在30、90和180天的试验时间内,同一配比土壤物理性质较稳定;各配比土壤水分特征曲线均较好拟合Gardner模型(R20.9)。砂虽能增加土壤导水率,但对绿地土壤物理性质改良综合效果不及绿化植物废弃物或草炭等有机材料;而脱硫石膏对土壤各物理性质的改良作用随试验时间延长,其作用越来越明显。在所有改良材料中,以有机材料和脱硫石膏混合使用效果最佳。     

微生物菌肥对干旱矿区土壤的改良效果

为了提高干旱矿区土壤肥力,丰富植被重建及生态修复理论,通过盆栽试验,种植紫花苜蓿、披碱草和冰草3种干旱矿区常见草本植物,并结合施用不同浓度的微生物菌肥处理,利用双因素方差分析揭示施肥水平和植物种类对土壤生物及理化性质的影响,采用因子分析和聚类分析进行综合评价,以筛选土壤改良效果的最佳组合。结果表明:(1)试验组较对照组土壤中细菌、真菌、放线菌、微生物总数量、微生物量碳、氮、有机质和速效氮磷钾均显著增加(p0.05),而微生物量碳氮比和pH显著减小(p0.05)。(2)施肥水平和植物种类对细菌、真菌、放线菌、微生物总量、微生物量氮和碳氮比有显著交互作用。(3)因子分析和聚类分析的结果基本一致,土壤改良效果最佳的为种植紫花苜蓿并施入20 g/kg的微生物菌肥;施用微生物菌肥能有效改良水肥贫瘠的干旱矿区土壤,随着微生物菌肥施用量的增加,土壤的改良效果逐步提升。     

高寒矿区排土场不同坡向植被和土壤特征研究

针对高寒矿区排土场人工植被恢复问题,选取青海江仓矿区南北2个排土场的4个坡面(南坡、北坡、东南坡与东坡)为研究对象,进行了不同坡向立地条件下植被与土壤的调查分析。结果显示:除幼苗高度外,不同坡向植被高度、盖度、地上生物量、生殖枝数量具有显著差异(P<0.05),东南坡与南坡(阳坡)长势较好。土壤全氮、有效磷含量及pH在不同坡向差异不显著(P>0.05),土壤全磷、碱解氮、速效钾、有机质、含水量在不同坡向具有显著差异(P<0.05)。北坡土壤有机质含量比其他3个坡面平均高出127.95 g/kg(P<0.05),土壤含水量在北坡与东坡(阴坡)显著高于南坡与东南坡(P<0.05)。土壤细菌与放线菌数量在东南坡显著高于其他3个坡面(P<0.05)。利用随机森林方法得出,土壤细菌数量、含水量、碱解氮含量、全磷含量、有机质含量及植被高度是影响露天煤矿排土场不同坡向立地条件下植被与土壤特性的主要因子。因此,为减小矿区排土场复绿过程中坡向不同带来的影响,在人工建植初期应加大东坡与北坡(阴坡)的种子播量,适时追施氮肥,并选择加厚无纺布(>50 g/m^...     

鄂北不同程度石漠化环境植物多样性与土壤物理性质

为了探析鄂北石漠化地区植被与土壤相关性,为区域石漠化综合治理提供参考,以鄂北岩溶石漠化生态系统为对象,采用野外定点样地监测调查及室内分析相结合的方法,研究了区域性不同程度石漠化环境中植物多样性与土壤物理性质及相关性。结果表明:鄂北岩溶石漠化地区植被结构简单,群落空间结构、植物组成、植物多样性随石漠化程度增强而递减,强度石漠化植物仅有13科18属18种;石漠化程度越高,植物形态特征越相近,以铁仔、黄栌及忍冬科、豆科的带刺植被为主;石漠化土壤物理结构随石漠化等级呈退化趋势,而持水性能则是先退化后趋于稳定;环境土壤的容重、干密度、孔隙度与植物多样性显著相关,其中非毛管孔隙度同丰富度、植物多样性呈显著正相关,均匀度指数与毛管孔隙度呈显著正相关;总孔隙度、均匀度、多样性、丰富度、毛管孔隙度是基于植物多样性和土壤物理性质评价石漠化的关键指标。     

微生物菌肥对草原矿区排土场土壤微生物与土壤酶活性的影响

[目的]研究施入微生物菌肥对土壤微生物数量及主要土壤酶活性的影响,为利用微生物菌肥改良草原矿区排土场恶劣土壤环境提供理论依据。[方法]采用完全随机区组设计,设微生物菌肥2种施用方法、3种施用量,对不同施肥处理后土壤中可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量进行测定,分析土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性变化。[结果]施用微生物菌肥土壤中可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量均显著高于未施肥处理(p0.05);施用微生物菌肥土壤中脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性比未施肥样地分别增加29.0%,92.6%,25.7%,75.7%;土壤可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量与土壤酶活性之间有一定的相关性;在微生物菌肥沟施法与较大的菌肥施用量作用下土壤可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量较高,土壤酶活性较强。[结论]微生物菌肥添加使草原矿区排土场土壤中微生物菌落数量增加、土壤酶活性增强,施用微生物菌肥改善了原状土壤环境,增加了土壤肥力。     

煤矿矿区不同采煤塌陷年限土壤物理性质对比研究

为揭示采煤塌陷对矿区土壤物理性质的影响机理,为矿区生态修复和重建提供理论依据,在选取典型样地的基础上,采用土壤测定方法,研究了不同塌陷年限不同土层土壤物理性质的变化。结果表明:随采煤塌陷年限的延长,矿区表层土壤密度逐渐增大,底层土壤密度先增大后减小;毛管孔隙度逐渐下降,非毛管孔隙度先下降后上升;表层土壤总孔隙度逐渐下降,底层土壤总孔隙度先下降后上升;土壤体积含水量和土壤贮水量先上升后下降,土壤质量含水量逐渐下降;表层土壤毛管持水量逐渐降低,底层土壤毛管持水量先下降后上升;表层土壤田间持水量逐渐降低,底层土壤田间持水量先下降后上升;土壤排水能力先下降后上升。     

植物篱对紫色土区坡地不同土层土壤物理性质的影响

通过对土壤0-20 cm及20-40 cm土层土壤微团聚体、机械组成、容重及含水率的测定,研究了新银合欢植物篱对紫色土区坡地土壤物理性质的影响。结果表明:在小区坡度为10°条件下,植物篱对于农耕地小区土壤微团聚体的影响作用大于经济林地小区的。对农耕地小区土壤0-20 cm层微团聚体粒级为0.05～0.02,0.01～0.005,0.005～0.002,0.002 mm的质量百分含量影响作用显著;对20-40 cm土层经济林地小区粒级为0.25～0.05 mm土壤微团聚体、农耕地小区粒级为0.002 mm土壤微团聚体质量百分含量影响作用显著。在农耕地土地利用方式条件下,植物篱对坡度为10°及15°小区的土壤微团聚体在垂直方向分布也有很大程度影响作用,对土壤0-20 cm层各粒级土壤微团聚体的影响作用要大于对土壤20-40 cm层的影响作用。植物篱对于坡度为10°小区土壤机械组成的影响作用大于15°小区的。植物篱对于农耕地及经济林地小区土壤含水率及容重影响作用不显著。植物篱对土壤结构的改善、土壤结构性能的提升效果明显。     

河西走廊沙漠—绿洲过渡带固沙植物根区土壤物理性质及持水特性

河西走廊中部的临泽绿洲位于巴丹吉林沙漠西南缘,在沙漠一绿洲过渡带上生长发育了大量的防风固沙植物.以梭梭、沙拐枣、泡泡刺三种固沙植物根区的土壤为研究对象,探究不同固沙植物根区土壤物理性质指标和持水特性的变化规律及其相互间的关系,旨在为防沙治沙工程实践中固沙植物的选择和空间配置提供科学依据.结果表明:(1)三种固沙植物根区...     

绿化植物废弃物堆肥对城市绿地土壤的改良效果

针对城市中普遍存在的绿地土壤退化和有机废弃物处理处置难的现状,选择典型城市土壤进行绿化植物废弃物堆肥不同用量的绿地现场土壤改良实验.结果表明:绿化植物废弃物堆肥能提高土壤持水能力;降低土壤的酸碱度;增加土壤有机质、总N、总P、有效P、生物量C、N和微生物总量;堆肥对土壤全K的含量总体影响不大,但速效K的含量却成倍增加;说明绿化植物废弃物能改善土壤理化性质,提高土壤肥力,且随着堆肥用量的增加,对土壤的改良作用也越显著;鉴于绿化植物废弃物高C/N,其用量宜控制在13240 kg/hm~2以内.绿化植物废弃物堆肥就地利用即能改良城市退化土壤,又减少城市废弃物量,有利于提高城市生态环境质量.     

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。     

黑岱沟矿区排土场不同复垦方式下土壤性质的研究

结合野外调查和室内分析,对黑岱沟矿区排土场不同土地复垦方式下的土壤性质进行了研究。结果表明:除土壤容重和pH值外,不同复垦方式土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效磷、团聚体、脲酶和蔗糖酶含量在整体上较未复垦地土壤有所提高;研究区土壤有机质、硝态氮、脲酶、蔗糖酶等指标间呈显著或极显著正相关,可作为综合指数来表征土壤质量的好坏;以林地为主的混合复垦方式土壤恢复指数较高,表明林地混合复垦方式对黑岱沟矿区排土场土壤修复有重要意义。     

等高植物篱模式下土壤物理性质变化与水土保持效果研究进展

等高植物篱模式就是在坡耕地上每隔4~8m的距离沿等高线将植物篱与作物种植带相间分布的一种农林复合经营模式,用于坡耕地的水土保持。已有的研究结果表明,等高植物篱技术用于坡耕地可有效地改善土壤物理性质和土壤水分状况,防治坡耕地水土流失效果显著,土壤水分的季节性再分配也有利于农作物的生长。但是该系统内植物篱和农作物相互之间的水分和养分关系有待深入研究。     

光明畜牧场土壤物理性质及其改良途径

光明华侨畜牧场位于广东省宝安县北部,紧靠深圳特区。具高温多雨的南亚热带生物气候条件。地形东部高,西南低,以丘陵为主。该场在发展畜牧的同时,综合经营农、林、渔生产,并致力于人工生态农场的建设。     

不同土壤调理剂对柑橘园酸性土壤的改良效果初报

土壤酸化是制约土壤高产稳产的重要因素,严重影响着种植业的可持续发展。2015年,在重庆市长寿区开展柑橘酸性土壤追施不同土壤调理剂的田间试验,研究了夏氏蓝得土壤调理剂、钙镁磷肥、土革、硅钙镁和生石灰对土壤的理化性质和柑橘产量与品质的影响,评价不同土壤调理剂的施用效果。结果表明:调理剂对土壤p H的提高效果为硅钙镁生石灰土革夏氏蓝得钙镁磷肥;施用土壤调理剂可以改善土壤理化性状,减轻土壤有害物质的毒害,提高柑橘的产量,改善柑橘品质,增加经济效益;土壤调理剂配合微生物菌肥或有机质处理,对土壤理化性状和柑橘品质的改善效果更佳。     

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。     

沂蒙山区不同母岩发育土壤物理性质

以沂蒙山区小圣堂小流域为研究区,对比分析了酸性岩石和钙质岩石发育土壤的物理性质及其影响因素。结果表明:(1)酸性岩石发育土壤石砾及砂粒含量较高,土壤质地由砂壤质到壤砂质,且随土层深度增加,石砾含量增加。钙质岩石发育土壤粉粒及黏粒含量较高,上下两层的土壤颗粒组成相差不大。受成土母岩影响两种土壤分形维数都很低,且酸性岩石发育土壤的分形维数更低。两种土壤石砾含量均大于10%,为粗骨土。(2)酸性岩石发育土壤的容重较大,总孔隙度和毛管孔隙度较小。两种土壤的容重和毛管孔隙度随土层深度的增加而变大,总孔隙度和非毛管孔隙度则反之。毛管孔隙度大小主要受土壤分形维数的影响。(3)酸性岩石发育土壤的饱和导水率大于钙质岩石发育土壤,酸性岩石发育土壤10—20cm土层的饱和导水率较0—10cm土层大,而钙质岩石发育土壤饱和导水率在不同土层深度呈现不规律的变化。土壤质地是影响沂蒙山区土壤饱和导水率的主导因素,其中,砂粒和粉粒含量的影响尤为明显。     

不同人工植物配置对排土场边坡水土流失的影响

[目的]揭示人工植被配置对露天矿排土场边坡水土流失的影响,为半干旱地区露天矿区排土场边坡水土流失控制提供依据。[方法]以不同植物配置和对照(未治理)边坡为研究区,于2014年和2015年的5—10月,对边坡径流和土壤侵蚀量与降雨量的关系进行了统计学分析。[结果](1)控制坡面径流。乔灌草和灌草配置是较好选择,其坡面径流仅为对照的42.9%和52.6%,二者无显著性差异。(2)控制边坡土壤侵蚀。3种植物配置措施都与对照区存在显著性差异,其土壤侵蚀量仅为对照区的2.3%~6.7%。日降雨量与坡面径流和土壤侵蚀量之间都存在显著线性关系。[结论]不同植被配置对边坡侵蚀控制优于径流深,与对照区相比侵蚀量减少93%以上,而径流深仅减少了28%~57%。