稀土尾矿库复合污染对周边土壤肥力的影响

以某尾矿库南侧湿地土壤以及西侧农田土壤作为研究对象,以相对无污染的小白河黄河湿地自然保护区等3个地区为对照样地,通过测定土壤中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)元素的含量,以及全磷、水解氮、速效钾和有机质等养分含量,同时测定碱性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等酶活性,评价土壤肥力状况并分析其相关性,从而探讨稀土尾矿库复合污染对周边土壤肥力的影响。结果显示,湿地土壤中重金属元素Cd、As、Pb、Cr和Ni均在不同程度上超过国家背景值,As元素超过了GB15618—1995《土壤环境质量标准》中的二级标准。土壤养分水解氮含量在湿地土壤中随着与尾矿库距离的增加显著降低(P0.05),而在农田土壤中则表现为逐渐上升趋势。土壤总磷含量在尾矿库、黄河湿地土壤中含量差异不大,在农田土壤中总体呈下降趋势。速效钾含量在湿地土壤中普遍偏低,而在农田土壤中较高,且随着与尾矿库距离的增加而显著增加(P0.05)。土壤过氧化氢酶活性在湿地土壤中显著高于农田土壤,且在农田土壤中随着与尾矿库距离的增加显著降低(P0.05)。农田土壤碱性磷酸酶和脲酶活性均高于尾矿库、黄河湿地土壤,且农田土壤中酶活性随着与尾矿库距离的增加而显著增加(P0.05)。尾矿库湿地、农田土壤中蔗糖酶活性也是随着与尾矿库距离的增加而逐渐升高。土壤养分整体优劣程度表现为有机质全磷水解氮速效钾,且农田土壤湿地土壤。重金属含量、土壤养分含量和土壤酶活性3类指标之间均有不同程度的相关性,整体而言,重金属元素含量与土壤酶活性的相关性高于重金属元素含量与土壤养分含量的相关性。     

不同植被恢复模式对矿区废弃地土壤养分的影响

以黑龙江省鸡西市采石场废弃地为研究对象,按照不同植被恢复模式进行土壤取样,测定养分含量。结果表明:植被的恢复能增加采石场废弃地的养分含量,各栽植类型中除土壤下层速效磷含量与对照地的比值小于1,下层有机质含量与对照地的比值大于10外,其他养分指标含量与对照地的比值在1.05～3.17。同种植被不同整地方式的土壤养分含量差异显著。客土保苗剂方式是对采石场废弃地进行植被恢复的最优整地方式。在植被恢复时间为5年后,客土和原土方式试验地的土壤养分含量在同一水平。     

矿区植被恢复措施对土壤养分及物种多样性的影响

为了了解矿区废弃地不同植被恢复措施对土壤养分及物种多样性的影响,以晋宁磷矿矿区废弃地不同恢复措施下的林地为研究对象,对林地土壤养分及物种多样性进行了研究。结果表明:不同植被恢复措施林地土壤养分存在一定的差异。旱冬瓜、圣诞树林地有机质和速效钾含量最高,旱冬瓜林地的速效氮和速效磷含量最高,荒坡地、废弃地中有机质、速效钾及速效磷含量最低。植被恢复措施提高了矿区废弃地的群落物种多样性,其中旱冬瓜林、旱冬瓜+圣诞树林及圣诞树林的物种多样性较高,直干桉林、藏柏林、蓝桉林的物种多样性较低,废弃地物种多样性最低。     

襄汾溃坝事件对下游土壤理化性质及作物生长的影响

[目的]为研究溃坝事件对下游土壤理化性质、作物生长的影响。[方法]以襄汾"9.8"溃坝下游土壤与农作物为研究对象,对溃坝物覆盖地区和未覆盖地区的土壤进行对比分析。[结果]溃坝物覆盖区土壤的物理性黏粒(0.01 mm)、田间持水量分别比未覆盖区土壤低15.2%、28.1%,达0.05显著差异水平,但紧实度未达显著差异;溃坝物覆盖区土壤的全氮、速效磷含量分别比未覆盖区土壤低31.8%、35.3%,其中全氮含量达0.05显著差异水平,速效磷含量达0.01显著差异水平,pH、有机质、速效钾含量均未达显著差异水平。[结论]P元素的缺失是溃坝物对覆盖地区土壤理化性质影响的主要表现。     

不同生态恢复措施对百花山边坡土壤特性的影响

选择百花山公路边坡不同生态恢复措施(喷混植生、客土种植、营养土种植、三维网种植、六棱砖种植)的生态系统为研究对象,以稳定的自然植物群落作为对照,研究不同生态恢复措施对土壤理化特性的影响。结果表明:在土壤养分和土壤微生物含量方面,不同恢复措施样地之间差异显著,营养土种植样地含量最高,三维网种植和喷混植生样地次之,客土种植和六棱砖种植样地最低;对比土壤脲酶活性,营养土种植、三维网种植和喷混植生恢复样地与自然植物群落样地差异不显著,但显著高于客土种植和六棱砖种植样地;在土壤生物学和土壤养分相关性方面,土壤微生物量碳、氮含量和脲酶活性与土壤全氮、速效氮、有机质等呈显著正相关,与全钾含量呈显著负相关。     

阜新矿区不同植被恢复模式下煤矿废弃地土壤养分特征

为研究煤矿废弃地在不同植被恢复模式下土壤的pH值、有机质和速效养分等特征,设置6种不同人工植被恢复模式,以附近荒草裸地为对照,于2005年6月采集土壤剖面0~20和20~40cm样品,测定土壤pH,有机质和速效养分含量等。结果表明,供试的6种植被恢复模式土壤pH为6.16~7.58,均小于荒草裸地。土壤有机质和速效养分含量均随深度增加而递减,且相对于荒草裸地含量明显提高,沙棘+紫穗槐混交林模式土壤有机质含量最高,与其他模式差异显著(P0.05),土壤速效氮含量较高,但土壤速效钾含量最低。白榆+紫穗槐混交林模式土壤速效磷含量最高,上下层分别为3.72和3.08mg/kg。菊芋林模式土壤速效氮和速效磷含量最低,但其速效钾含量较高。几种植被恢复模式均能有效改善土壤养分特征,其中沙棘+紫穗槐混交林恢复模式效果最为明显。该矿区植被恢复建议采用沙棘+紫穗槐+刺槐+菊芋混交林模式。     

煤矸山复垦重构土壤剖面养分含量和重金属污染状况分析

【目的】土壤养分状况不佳和重金属污染是煤矸山重构土壤植被恢复的两个重要限制因子。因此,分析煤矸山复垦地重构土壤剖面养分及重金属污染状况有助于查明煤矸山植被恢复的关键限制因子,为煤矸山植被复垦提供理论指导。【方法】研究以山西省霍州曹村煤矿复垦果园(OP)和复垦农田(FL)为对象,通过与当地普通果园(OP-CK)和普通农田(FL-CK)对比,分析了2种复垦地土壤养分和重金属(Cu、Pb、Cr和Zn)含量在1m土层剖面中的变化情况。【结果】(1)与当地的普通果园和普通农田相比,复垦果园和复垦农田1m土层中土壤养分含量较差,特别是有机质表现明显,从养分状况的剖面差异来看,复垦农田养分状况总体优于复垦果园,两种复垦样地中有机质在表层(0~20 cm)、中层(20~60 cm)和深层(60~100 cm)均偏低,复垦果园表层速效养分偏低,中层除速效钾外,其余养分均较差,深层全量养分含量偏低,复垦农田全氮含量在表层、中层和深层均较差,而碱解氮在深层较差。(2)从2种复垦地土壤重金属含量与当地普通样地的差异来看,复垦果园土壤中Cu和复垦农田土壤中Cu、Zn含量在1m土层中均不同程度的超过普通样地,Pb和Cr含量在某些土层也超过普通样地;(3)从单项污染指数评价结果来看,复垦果园和复垦农田中Cu和Pb分别达到中度污染和轻度污染,复垦农田中Cr也达到了轻度污染。从综合污染指数评价结果来看,复垦果园达到了中度污染,复垦农田达到了轻度污染。【结论】复垦样地的养分含量与普通样地相比较差,尤其是土壤有机质,复垦农田有机质及速效养分状况优于复垦果园,复垦果园中Cu和Pb、复垦农田中Cu、Pb和Cr均出现了不同程度的累积状况,尤其是2种复垦样地中的Cu已达到了中度污染。     

浅析青海省化肥农药减量增效行动实施对土壤养分的影响

为探讨青海省“化肥农药减量增效行动”(以下简称“双减”)对农田土壤有机质、养分的影响,在项目实施区和未实施区分别采集耕地土样进行养分含量变化分析。结果表明,实施“双减”后,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量均有不同程度提升,其中土壤有机质为较高水平提升,较未实施农田增加了1.39 g/kg;土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较未实施农田分别提升5.31%、8.54%、13.57%,表明实施“双减”对土壤有机质、养分的提升和生态环境友好型农业可持续发展具有重要意义。     

不同牧鸡密度对沙草地土壤养分状况的影响

为研究草原牧鸡在不同密度和距鸡舍不同距离对沙草地养分的影响,以中国科学院植物研究所浑善达克沙地生态研究站草原牧鸡试验平台为依托,测试样地的土壤容重、pH值、铵态氮、硝态氮、全氮、有机质及速效磷等7项理化指标。测定的数据经过Excel处理后,采用SPSS 18.0软件中的单因素方差分析(One-Way ANOVA)方法对土壤7项理化指标的显著性进行分析。结果表明:放牧密度和距鸡舍不同距离土壤容重低于对照,放牧密度的处理间土壤容重差异不显著,但距离对土壤容重有显著影响;pH值始终在9.0~9.5之间,放牧密度和距离对pH值没有显著影响;草原牧鸡显著增加了土壤铵态氮、硝态氮、全氮、有机质及速效磷的含量,且距鸡舍2m处的含量高于其他距离,但综合分析放牧密度和距离各指标间差异不显著。草原牧鸡改善了沙草地土壤的理化性质,增加了土壤的养分含量。     

不同林龄刺槐林对冀东铁尾矿客土土壤养分含量的影响

本研究选择唐山迁安马兰庄铁尾矿人工造林的3年生、5年生和12年生的刺槐林为研究对象,以未造林空地为对照,通过测定不同林龄林下土壤pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷、全钾、全氮含量,对比分析不同林龄刺槐对尾矿养分含量的影响,评价刺槐林对尾矿养分的改善效果。结果表明:(1)3个林龄地土壤pH差异不显著,均呈现弱酸性,土层越深,酸性越强。(2)不同林龄土壤有机质含量为:12年5年3年对照。(3)土壤全氮含量与有机质含量变化趋势相同,全磷、全钾含量变化为:3年5年12年对照;碱解氮含量变化与全氮含量变化相反,3年5年12年,且与对照相近或小于对照;而速效磷含量是对照空地最大,不同林龄未表现出明显的规律性;速效钾含量与全钾含量变化相同,对照3年5年12年。(4)不同林龄地养分含量普遍具有表聚性,随着土壤深度的增加呈现减少趋势。相关性分析结果表明,土壤深度对pH值、碱解氮和速效钾、有机质含量影响极显著或显著,而林龄仅对土壤全磷和速效磷含量有较显著影响(P0.01),对其他养分含量影响不显著。相比林龄,土壤深度对土壤酸碱性和养分含量的影响作用更大。     

管道工程建设对沿线地区农业土壤养分的影响——以西气东输冀宁联络线为例

通过对西气东输冀宁联络线具有代表性的19个样点的作业带和非作业带土壤养分状况监测对比,并在此基础上计算工程对土壤的养分干扰指数和土壤养分表底层分布干扰指数,分析工程施工对农田土壤养分含量影响以及对土壤养分的干扰强度,为工程建设后的土壤环境恢复提供理论依据.结果表明:(1)对于土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷而言,非作业带的含量低于作业带,说明工程施工导致了有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量的降低.(2)对全磷、全钾、速效钾含量而言,非作业带的含量和作业带差异不大.说明工程施工对全磷、全钾、速效钾含量影响较小.(3)就土壤养分含量干扰强度而言,工程施工对全氮、碱解氮、速效磷和有机质干扰较大;对全磷、全钾、速效钾含量干扰较小.(4)就土壤养分表底层分布干扰强度而言,施工对有机质、碱解氮、全氮和速效磷干扰较大;对全磷、全钾和速效钾干扰较小.(5)施工对于土壤养分表底层分布干扰趋势与对养分含量的干扰趋势基本相同.施工对土壤养分表底层分布干扰强度高于对土壤养分含量干扰强度.为减缓工程施工对土壤养分产生的不利影响,结合施工特点本文在管道开挖、回填、泥浆池处理、地貌恢复、土壤养分恢复方面提出了相应建议.     

安塞县农田土壤养分现状分析

【目的】分析地处西北内陆黄土高原腹地、具有典型丘陵沟壑特征的陕西省安塞县农田土壤pH值和养分的现状及其相关性,为黄土高原丘陵沟壑区提高土地生产力和培肥土壤提供理论依据。【方法】采集安塞县12个乡镇有代表性并能充分反映土壤特性的农田耕层(0～20 cm)土样4 231个,对其pH值及有机质、全氮、碱解氮和速效磷、钾含量进行测定,分析土壤pH值与各养分含量间的相关性。【结果】安塞县农田土壤pH值为8.16,偏碱性,变异程度为弱变异。土壤有机质、全氮含量分别为8.73和0.54 g/kg,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为31.11,8.79和100.68 mg/kg,其中只有速效钾的含量达到了中等肥力水平,其他养分含量均处于中等以下肥力水平;各养分含量均为中等变异。土壤pH值与有机质、碱解氮、速效钾含量呈显著或极显著负相关,有机质含量与全氮、碱解氮和速效磷含量呈显著或极显著正相关。【结论】安塞县农田土壤养分含量较低,土壤有机质含量和pH值影响着土壤速效养分的含量,今后应积极推广配方施肥技术,推进退耕还林还草工程,以提高土壤肥力水平。     

镜泊湖全新世玄武岩台地土壤养分特征分析

采用野外调查和室内分析的方法,测定镜泊湖全新世玄武岩台地土壤化学养分的含量.对土壤养分成分进行主成分分析和聚类分析.先将7个养分指标简化成两个主成分,主成分I代表土壤综合养分水平,主成分II主要反映土壤的速效K和速效P水平,再利用主成分得分进行聚类分析,将11个样地分为4类,探讨每类样地土壤养分的特征及差异产生的机理.结果表明:玄武岩台地上的土壤养分整体水平较高,其中土壤有机质、全N、碱解N和速效K的含量丰富,全P和速效P含量较少;不同的人为干扰方式显著影响研究区土壤养分变化的程度和方向,种植农作物后土壤各项养分指标均大幅度下降,放牧增加了土壤的各项养分指标;位于台地边缘裸露玄武岩缝隙中的薄层土壤,有明显养分富集现象.     

新疆艾比湖湿地土壤有机质与速效养分时空变异及其相关性

于不同时间采集了艾比湖湿地自然保护区博尔塔拉河、精河流域内3个典型样地的4个不同土层土壤,定量测定了其有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,分析土壤各养分指标的时空变异特征及有机质含量与速效养分的相关性。结果表明,艾比湖湿地有机质含量总体较低,为0.23%~4.27%;碱解氮平均含量为32.08 mg/kg,处于较低水平,与土层深度呈显著负相关;速效磷平均含量为24.21 mg/kg,处于中等水平,与采样时间呈极显著正相关;速效钾整体水平较高,平均含量达246.07 mg/kg,与土层深度呈极显著负相关。有机质含量与碱解氮含量和速效钾含量呈极显著正相关;与速效磷含量相关不显著。土壤有机质含量影响艾比湖湿地土壤速效养分的含量。     

土壤养分与毛竹及竹笋生长相关性研究

对江西5个毛竹主产县的土壤养分与毛竹及竹笋生长的相关性进行分析,结果表明:土壤养分对立竹度的影响达差异显著水平,平均立竹胸径随土壤速效磷含量提高而增粗,且达差异极显著影响.毛竹枝下高平均为7.399 m,土壤养分中速效磷对竹材枝下高影响达差异显著水平,而其他养分对枝下高的影响很小.回归分析结果表明.养分对竹材枝下高和笋地径影响达差异极显著水平,且笋地径随速效磷含量增加而显著增粗.各林地土壤有机质与速效氮含量和速效钾含量以及速效氮含量与速效磷含量之间的相关性差异显著.毛竹立竹度与各土壤养分因子均呈负相关关系,速效磷含量与毛竹胸径、枝下高、出笋数和笋地径均达差异显著含量或极显著影响.速效钾含量与毛竹及竹笋、有机质和速效氮含量与竹笋的影响均为负相关.     

水田土壤养分对泥鳅扰动的响应

[目的]研究水田土壤养分对泥鳅扰动的响应。[方法]通过野外定期取样,采用常规理化方法测定在养鱼水田和对照水田中土壤有机质、氮素、磷素、钾素的含量。[结果]养鱼水田土壤有机质含量、土壤速效氮含量、土壤速效磷含量在0.05水平显著高于对照水田。养鱼水田土壤全氮含量、土壤全磷含量、土壤全钾含量和土壤速效钾含量与对照水田间不存在差异。[结论]底栖鱼类泥鳅改善了水田土壤养分状况,尤其提高了土壤有机质、土壤速效氮和土壤速效磷的含量。     

黄石铁尾矿废弃地刺槐人工林土壤肥力研究

用常规方法测定了覆盖混合基质的黄石铁尾矿废弃地的刺槐Robinia pseudoacacia人工林土壤的pH以及有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量,用稀释平板法测定土壤固氮菌和解磷菌数量,分别用比色法、磷酸苯二钠比色法和高锰酸钾滴定法测定脲酶、磷酸酶及过氧化氢酶酶活性.结果表明,刺槐人工林下土壤pH比未种植植物的铁尾矿废弃地低4.7%,土壤的有机质、全氮、全磷质量分数分别为101.5、2.8和1.5 g.kg-1,碱解氮、速效磷和速效钾质量分数分别为、130.7、16.2和201.8 mg.kg-1,均极显著高于对照,而土壤的全钾含量比对照低13.7%.刺槐人工林土壤的自生固氮菌数量与解磷菌数量分别为75.0×105和85.7×105 cfu.g-1,土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性分别为2.7 g.kg-1.d-1、317.6 mg.kg-1.h-1和4.6 mL.g-1.h-1,均极显著高于对照.可见,覆盖混合基质能够提高养分含量,促进刺槐的定居,而刺槐的生长进一步改善了土壤性质,促进了铁尾矿废弃地的生态恢复.     

铜尾矿废弃地土壤动物多样性特征

土壤动物的恢复、群落演替及其多样性对于铜尾矿废弃地的生态重建具有重要意义.为了解铜尾矿废弃地土壤动物群落多样性特征,在铜陵市铜尾矿区设置4个样地23采样点,共捕获土壤动物4622只个体,隶属5门10纲18目29类.结果表明,铜尾矿自然废弃地与其对照组土壤动物多样性差异明显,自然废弃地土壤动物丰富度指数d、大型土壤动物密度、中小型土壤动物密度、多样性指数H''和D·G指数均小于其对照组且存在显著差异.而复垦废弃地中小型土壤动物密度和D·G指数小于其对照组且存在显著差异,多样性指数H''大于其对照组且差异极显著,其他土壤动物群落指标与其对照组均无显著差异.相似系数q表明,外围林地间土壤动物群落相似性最大,其次是复垦废弃地与外围林地间,自然废弃地与其它3个样地间相似性最小.从垂直分层来看,复垦废弃地土壤动物表聚性强于自然废弃地,尾矿废弃地表聚性强于外围林地.灰色关联分析表明,铜尾矿区土壤理化性质与土壤动物群落结构指标关系密切,其中最重要的因素是土壤含水量和总钾含量,重金属全镉含量也不容忽视,植被因素和土壤全铜含量对土壤动物的影响相对较小.由此可见,土壤含水量、土壤基质的优劣、土壤有机质与营养元素的含量等因素限制了铜尾矿废弃地土壤动物的恢复与重建,而这些因素的改善主要归功于尾矿废弃地的土地复垦和作物种植.所以,尾矿废弃地的复垦与利用有利于土壤动物的恢复与重建.     

黑龙江食品安全示范区农田土壤养分空间变异研究

以面积为450000m2农田为采样区,使用手持式GPS定位,网格法采集0￣20cm耕层土壤样品,实验室测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质的含量。应用传统统计学方法和空间分析方法对土壤养分变异进行了研究。结果表明,土壤养分性质均存在着空间变异性,受常规施肥措施影响较大的碱解氮、速效磷、速效钾变异相对较大;常规施肥有机质投放较少,变异相对较小;土壤养分性质均存在半方差结构,分别拟合Circular、Pentaspherical、Exponential模型,碱解氮、速效磷、速效钾和有机质均显示中等的空间相关性。     

秦岭北麓“坡改梯”农田土壤养分状况研究:以周至县余家河小流域为例

【目的】测定秦岭北麓陕西周至县余家河小流域"坡改梯"农田土壤的基本养分含量,旨在为"坡改梯"农田土壤培肥及合理施肥提供依据。【方法】采集秦岭北麓26份"坡改梯"农田和4份坡耕地耕层(0~20cm)土壤,测其pH以及NO-3、NH+4、有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,并根据陕西土壤养分含量分级标准对各指标进行评价。此外,研究了更改年限对"坡改梯"农田土壤养分含量的影响。【结果】"坡改梯"农田耕层土壤pH值为7.06~8.05,呈弱碱性;土壤有机质和全氮含量分别为7.54~16.72和0.48~1.10g/kg,两者均处在较低水平;土壤矿质态氮、速效磷和速效钾含量分别为2.90~14.79,0.38~12.98和92.80~158.00mg/kg,其中土壤速效磷含量大部分处在中低及以下水平,土壤速效钾含量基本处在中等水平。耕层各土壤养分含量均表现为坡耕地>坡改梯。3年"坡改梯"农田土壤各养分含量均高于1年"坡改梯"农田,其中有机质、全氮和速效钾含量随着更改年限的增加显著提高。【结论】与坡耕地相比,研究区域"坡改梯"农田初期土壤养分含量匮乏,但随着更改年限的增加,"坡改梯"农田土壤养分状况逐渐改善,建议"坡改梯"农田培肥时应在施用有机肥的基础上重视氮肥和磷肥的施用。