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.     

晋西黄土区退耕年限对土壤物理性质的影响

目的为评价晋西黄土区退耕年限对土壤物理性质的影响，并为该地区水土保持林构建提供依据。方法以山西吉县蔡家川小流域的农地为对照，对晋西黄土区5种典型退耕还林林分（包括自然恢复山杨林、刺槐×侧柏人工混交林、油松×刺槐人工混交林、刺槐人工纯林和油松人工纯林）的土壤物理性质进行了连续23年的定位观测。结果（1）所有人工林土壤密度随退耕年限呈现先上升（退耕后前1 ~ 4年）后下降（退耕后4 ~ 23年间）的趋势，在10 ~ 15年下降至一个比初始值更低的值后逐渐趋于平稳；自然恢复林随退耕年限土壤密度呈不断下降趋势，最高下降幅度为11.21%（0 ~ 20 cm土层）。（2）人工林土壤总孔隙度在前10 ~ 15年呈先下降后上升的趋势，自然恢复林土壤总孔隙度随恢复年限上升趋势越来越缓慢，0 ~ 20 cm土层和20 ~ 40 cm土层累积变化率为1.4%和0.6%。（3）5种典型林分的毛管孔隙度均随退耕年限增加呈上升趋势，其中人工林内20 ~ 40 cm土壤层的毛管孔隙度变化大于0 ~ 20 cm土层，自然恢复林0 ~ 20 cm土层和20 ~ 40 cm土层的累积变化率分别为2.5%和1.5%左右。结论退耕年限对土壤物理性质影响显著（P < 0.05），4种人工林中土壤物理性质的变化主要发生在退耕后的前10 ~ 15年内，其中刺槐×侧柏混交林对土壤物理性质的改良效果更明显，建议该地区人工林恢复类型应以刺槐×侧柏混交林为主。      

皆伐油松人工林天然更新对土壤肥力和酶活性的影响

目的探讨油松人工林皆伐后天然更新成林的过程中对土壤肥力和酶活性的影响,分析植物群落演替过程中土壤质量的变化规律,为油松林的地力维护和可持续经营提供理论依据。方法采用演替时序法,在河北平泉地区选择立地条件一致的中龄林（32年）、近熟林（40年）、成熟林（53年）,皆伐后不同时间（5年、10年、24年）的天然更新林及皆伐后8年撂荒地作为对照,分0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm土层测定土壤肥力和酶活性,并对2组指标进行典型相关分析。结果（1）从中龄林到成熟林土壤质量持续提升,其中在0 ~ 10 cm土层土壤含水量、全氮含量和蔗糖酶活性分别提高了161.5%、379.1%和181.3%,各指标在10 ~ 20 cm土层也有显著提升（P < 0.05）。（2）皆伐后5年天然更新林与成熟林相比土壤肥力和酶活性差异不显著（P > 0.05）,到伐后24年土壤肥力和酶活性逐渐下降,与伐后5年相比,土壤毛管持水量、全氮含量和蔗糖酶活性在0 ~ 10 cm土层分别下降了24.4%、61.0%和28.8%,在10 ~ 20 cm土层各指标也均有明显下降（P < 0.05）,但伐后24年土壤肥力和酶活性仍高于中龄林和近熟林。（3）天然更新林的土壤肥力和酶活性显著高于撂荒地（P < 0.05）,天然更新林在0 ~ 10 cm土层土壤毛管持水量、有机质含量和脲酶活性相比撂荒地分别提高了43.7%、145.7%和116.6%,在10 ~ 20 cm土层各指标也显著高于撂荒地（P < 0.05）。（4）典型相关分析表明土壤酶活性与土壤肥力之间具有极显著相关性（P < 0.01）,土壤肥力主要受土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质、全氮的影响,而土壤酶活性主要受脲酶和蔗糖酶的影响。土壤肥力和酶活性的典型变量得分均表现为成熟林 > 伐后5年 > 伐后10年 > 伐后24年 > 近熟林 > 撂荒地 > 中龄林。结论油松人工林成熟林阶段土壤质量明显改善,随着时间推移皆伐会造成一定程度的土壤肥力和酶活性下降,但在皆伐迹地上及时实现植被恢复会显著减轻下降的程度,且土壤质量明显好于同一发育阶段的人工林。皆伐油松人工林天然更新可以有效地缓解地力衰退的问题。      

晋西黄土区退耕年限对土壤孔隙度等物理性质的影响

目的通过分析不同退耕年限林地土壤物理性质的变化,探讨退耕还林工程对土壤物理性质的改良作用。方法以晋西黄土区不同退耕年限的荒草地、纯林地、混交林地为研究对象、以农地为对照,通过野外调查,研究了退耕年限对土壤密度、孔隙度、毛管孔隙度等土壤物理性质的影响。结果退耕地土壤密度随土层深度的加深显著增加,0 ~ 60 cm土层平均密度分别为:农地（1.38 g/cm3） > 荒草地（1.27 g/cm3） > 纯林地（1.20 g/cm3） > 混交林地（1.18 g/cm3）,退耕还林后纯林地、混交林地与农地、草地的土壤密度差异显著（P < 0.05）;土壤密度随退耕年限的增加逐渐减小,退耕23年后基本稳定在1.16 g/cm3,退耕还林对表层土壤密度的改良效果最好,且随着土层深度的增加,这种改良效果逐渐减弱。土壤总孔隙度随退耕年限的增加呈波动性增加,并逐渐趋于稳定。表层（0 ~ 20 cm）孔隙度最大（50.8% ~ 57.6%）,且在退耕5 ~ 10年内孔隙度变化最大,退耕25年后孔隙度基本稳定在55.61%左右。0 ~ 60 cm土层的孔隙度为混交林地（53.67%） > 林地（52.87%） > 农地（47.82%） > 荒草地（45.97%）。退耕后形成的纯林地、混交林地与农地、草地的孔隙度差异显著（P < 0.05）,纯林地与混交林地孔隙度差异不显著（P ＞ 0.05）。土壤毛管孔隙度随退耕年限的增加呈显著增加趋势。混交林地、纯林地毛管孔隙度分别为51.21%和50.37%,与农地的毛管孔隙度(45.62%)显著差异。结论退耕还林工程能明显改善土壤物理性质,且混交林对土壤改良效果好于纯林。      

磷矿废弃地对环境的影响及自我修复

通过不同年限的野外调查和土壤理化特性的分析,揭示了随着时间的演替变化、磷矿废弃地植被的群落结构和生物多样性、土壤肥力、土壤酶活性的变化规律。结果显示,随磷矿废弃地时间的演替,磷矿废弃地植被群落结构相对丰富,均匀度增大,生物多样性提高;酸性磷酸酶、脲酶随着磷矿废弃地时间的演替,上下层含量相对于对照都有所增加;而过氧化氢酶却随着磷矿废弃地时间的演替减小。     

喀斯特断陷盆地典型林地土壤酶活性及理化性质研究

目的土壤酶参与土壤中各种生物化学过程,与土壤理化性质密切相关。本文以喀斯特断陷盆地3种典型林地为研究对象,探究林地土壤酶活性与理化性质之间的关系,为该地区植被生态恢复工作提供参考依据。方法本研究以喀斯特断陷盆地云南松林、桉树林和天然次生林为研究对象,采用冗余分析方法,探讨不同林地土壤酶活性及其与理化性质之间的关系。结果（1）3种林地土壤pH介于5.47 ~ 6.03之间,10 ~ 20 cm和20 ~ 30 cm土层土壤密度,云南松林显著高于桉树林和次生林（P < 0.05）,0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层全氮含量,桉树林显著高于云南松林和次生林（P < 0.05）,0 ~ 10 cm土层速效磷含量,次生林显著高于云南松林和桉树林（P < 0.05）,有机碳和铵态氮含量整体呈现次生林 > 云南松林 > 桉树林的规律。（2）3种林地0 ~ 10 cm土层酸性磷酸酶和脲酶活性为次生林 > 桉树林 > 云南松林,而10 ~ 20 cm土层呈现相反的规律。淀粉酶、纤维素酶和蔗糖酶活性在0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层均为次生林最高,云南松林次之,桉树林最低。此外,林地各土层间土壤酶活性具有显著性差异（P < 0.05）,土壤酶活性呈现出随土层深度增加而逐渐降低的趋势。（3）冗余分析表明,有机碳、铵态氮、速效磷和pH均与蔗糖酶活性呈显著正相关关系,而全氮与蔗糖酶活性呈显著负相关关系。土壤密度与脲酶和酸性磷酸酶活性呈负相关关系。（4）蒙特卡洛检验表明土壤理化性质对土壤酶活性影响的重要性大小排序为:有机碳（41.4%） > 铵态氮（32.9%） > 速效磷（24.3%） > 土壤密度（12.6%） > 全氮（7.9%） > pH（5.5%）。结论综上分析表明,有机碳、铵态氮等是影响研究区内土壤酶活性变化的主要指标,在断陷盆地林地土壤肥力和酶活性恢复方面,次生林最佳,而云南松林的优势高于桉树林。      

基于主成分-聚类分析评价不同定植年限核桃土壤微生物生态

【目的】 评价新疆南疆不同定植年限核桃土壤微生物生态,为分析核桃园土壤退化问题及研究区域土壤微生物生态健康的研究提供参考。【方法】 采用时空互代法,以叶城地区核桃树为研究对象,分析土壤理化性质、微生物数量和土壤酶活性等微生物生态特征在时间(5、8~10、15、20~25 年的定植年限)和空间(0~20 cm和20~40 cm土层)上的变化规律,并采用主成分-聚类分析进行评价。【结果】 随着核桃定植年限的延长,0~20 cm和20~40 cm土壤pH总体呈酸化趋势。土壤总盐和除速效磷外的其余养分含量有明显表聚现象,全氮和有机质含量呈先降低后升高趋势。土壤可培养细菌、放线菌和真菌数量也存在表聚现象,随着核桃定植年限延长,土壤细菌数量呈先升高后降低趋势,放线菌和真菌数量有增长趋势。脲酶和蔗糖酶活性均随土层深度的增加总体降低,但不同定植年限没有明显的变化规律。0~20 cm土壤微生物生态综合得分排名为核桃定植15年>20~25年>8~10年>5年;20~40 cm土壤为核桃定植20~25年>8~10年>15年>5年。【结论】 5年定植的核桃土壤微生物生态条件最差;0~20 cm表层定植15年、20~40 cm亚表层定植20~25年核桃土壤微生物生态条件最好。     

金属矿山废弃地土壤质量综合评价指标体系初探

结合生态复垦实践经验,对金属矿山废弃地生态复垦的主要限制因素进行了分析,认为矿区废弃地土壤质量的内涵应包括土壤生产力和环境质量两个方面,初步提出以生态林草地复垦为主的矿区废弃地土壤质量综合评价指标体系应包括4个层次因子、19项具体评价指标.其中,4个层次评价因子包括土壤主要化学性质、产酸潜力、重金属污染、微生物群落特征...     

山西平朔露天矿区复垦农用地表层土壤质量差异对比

以复垦农用地为研究对象,以原地貌未受损农用地和排土场未复垦地作为对照,共选择18个样地,对比研究复垦农用地、未复垦地及原地貌未受损农用地的土壤容重、田间持水量、pH值、有机质、全氮、全钾、有效磷、速效钾的差异,揭示复垦农用地土壤重构的过程及变异的规律。结果表明：（1）复垦农用地土壤容重、田间持水量、pH值、全钾、有效磷、速效钾的均值都略高于未受损农用地;而复垦农用地有机质、全氮的均值都略低于未受损农用地。（2）复垦农用地和未受损农用地在0~10 cm的土壤容重及pH值均略低于10~20 cm土层;0~10 cm的土壤肥力指标均值略高于10~20 cm土层。（3）在0~10 cm土层,复垦耕地和复垦林地的相关土壤理化性质要优于未受损耕地;在10~20 cm,复垦林地土壤理化性质基本上优于未受损耕地。（4）复垦13年的耕地土壤容重、速效钾与未受损耕地差异不显著;复垦22年林地的单个土壤理化指标基本上优于复垦19年林地,复垦19年林地的单个土壤理化指标基本上优于未受损林地。     

不同种植年限苹果树根系对土壤酶活性的影响

通过用不同种植年限苹果树根系的土壤为研究对象,分析不同种植年限的土壤不同土层中酶活性变化。研究结果表明,土壤中的脲酶和过氧化氢酶活性偶呈先上升后下降的的趋势,上层土壤的酶活性高于下层土壤。脲酶和过氧化氢酶活性在0~20 cm分别以5年和2年的最高,在20~40 cm分别以15年和2年的最高。     

铜陵铜尾矿废弃地中氧化铁研究

[目的]对铜尾矿废弃地中的氧化铁进行研究,探讨不同类型氧化铁对土壤形成过程的影响。[方法]以铜陵2处不同时间弃置的铜尾矿废弃地为对象,采用化学分析法研究了自然生态恢复过程中3类铁氧化物（无定形氧化铁、游离氧化铁和络合态氧化铁）的含量。[结果1尾矿废弃物无定形氧化铁含量为（1．73±0．77）～（9．68±2．94）g/kg,氧化铁活化度为（4．80±3．85）％-（91．94±4．34）％;游离氧化铁、晶质态氧化铁含量和游离度分别为（9．10±1．57）～（42．77±12．69）、（2．50±0．57）～（42．05±13．46）g／kg和（8．17±1．77）％～（20．02．±5．38）％;成土时间较短的杨山冲铜尾矿废弃地不同发育层尾矿中3种氧化铁含量差异较小,而弃置时间较长的铜官山尾矿废弃地随深度增加无定形氧化铁逐渐降低,游离氧化铁和络合态氧化铁逐渐增加。相关分析表明：2处尾矿废弃地pH值与无定形氧化铁含量及氧化铁活化度呈极显著正相关．而与游离氧化铁含量、铁游离度、晶质态氧化铁含量和络合态氧化铁含量呈极显著负相关;有机质含量与无定形氧化铁含量和氧化铁活化度呈极显著负相关,而与游离氧化铁含量、游离度及晶质态氧化铁含量呈极显著正相关.目前,铜陵铜尾矿废弃地尚处于成土过程的初期阶段,大量问题仍有待于进一步研究。[结论]探索了自然生态恢复过程中尾矿废弃地中铁氧化物的形态、含量变化特征及其影响因素,为进一步揭示铜尾矿及类似尾矿废弃物的成土过程、成土机制等理论研究提供参考。     

广东大宝山矿区尾矿库植被演替分析

对广东大宝山4个尾矿库环境特点和植物群落进行了调查和分析.结果表明,广东大宝山尾矿库区内植物种类总体上较为稀少,不同尾矿库区内植物群落组成差异比较大,其中禾本科植物种类较多,其次为菊科植物和豆科植物,表明这3个科的植物较其他科植物更容易适应尾矿库环境,特别是禾本科的五节芒(Miscanthus floridulus)、类芦(Neyraudia reynaudiana)和狗牙根(Cynodon dactylon)表现出较强的适应能力.从样地1到样地4,物种多样性指数也依次增加,表现出由较少先锋物种种类组成的简单群落向稳定复杂群落方向演替的趋势,反映了植物群落结构随演替时间的延长越来越趋向复杂化.研究还表明物种多样性与有机质、有效磷、碱解氮含量显著正相关,与重金属含量(Cd、Cu和zn)显著负相关,尾矿库区的高浓度Cd、Cu和Zn是影响植物群落物种多样性进一步恢复的主要限制因子.     

磷矿废弃土地复垦规划探讨

【研究目的】通过对磷矿山废弃土地状况及其磷矿开采对区域生态环境的影响进行调查,探讨废弃磷矿山土地复垦规划及复垦后土地功能分区及用途。【结果】磷矿露天开采对区域生态环境破坏程度极大,严重影响区域生态环境质量,成为环境灾害发生的高风险区,必须明确划分土地复垦目的与用途,对废弃土地有计划、分阶段进行复垦。【结论】磷矿废弃土地主要成因是矿山开采过程中对地表形态的破坏及弃石排土占地。通过对废弃土地的复垦规划有效协调复垦工程中的生态合理性和经济可行性;因地制宜确定废弃土地复垦后功能分区及用途管制,实现生态、经济、社会效益的统一。     

赣南某原地浸析稀土尾矿复垦前后土壤质量变化

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0~20 cm土层土壤质量的影响，以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象，从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化，探讨稀土尾矿土地复垦的效果与潜在问题。结果表明：复垦后土壤的浸矿剂NH+4含量从89.00 mg·kg^-1降低至8.70 mg·kg^-1，土壤pH由4.15增加至5.16，而土壤肥力综合指数则由0.44降低至0.31。内梅罗综合指数评价结果显示，复垦前后土壤5种非稀土重金属的污染水平均为清洁水平；而地累积指数评价结果显示，复垦前后土壤稀土元素总量的污染水平分别为无污染-中度污染水平和无污染水平。研究表明，土地复垦可显著改善该矿区土壤的浸矿剂残留、土壤酸化和重金属污染问题，但土壤肥力衰退问题没有明显改善。     

塞罕坝华北落叶松纯林和混交林土壤肥力质量评价

[目的]基于土壤质量指数(SQI),研究华北落叶松林不同混交方式对土壤肥力质量的影响,为其合理经营和地力恢复提供理论依据.[方法]该研究以河北省塞罕坝林场华北落叶松纯林(落叶松纯林)、华北落叶松白桦混交林(落桦混交林)和华北落叶松樟子松混交林(落樟混交林)为研究对象,采集和分析0～20 cm土层的土壤进行土壤理化性质、...     

矿区复垦土壤接种丛枝菌根对玉米生长及营养吸收的影响

采用盆栽试验方法,研究了不同培养基质条件(10cm土5cm尾矿、8cm土7cm尾矿、5cm土10cm尾矿)下,接种丛枝菌根真菌和不接种丛枝菌根真菌(对照)两种处理对玉米生物量及植株中营养元素吸收的影响。结果表明,无论接种与否,植株的生物量都随覆土厚度增大而增大;与非菌根植物相比,接种菌根真菌的植株可以吸收更多的营养元素,而向地上部运移的Na较少,抑制了植株积累过量的Na盐;地上部Zn和Cu的含量受接种菌根的影响不大,而接种菌根降低了地上部Mn的含量。植株生物量及其植株体内的营养元素含量,接种菌根真菌后,覆土少的(覆5cm厚的土壤于10cm厚的尾矿上)相应高于不接种且覆土厚(覆10cm厚的土壤于5cm厚的尾矿上)的,说明接种菌根可以抵消由于覆土少而导致的植株生物量降低,并且对尾矿充填复垦土壤的植被重建具有重要作用。     

铜陵铜尾矿废弃地细菌多样性研究

[目的]探讨铜尾矿废弃地微生物多样性的变化。[方法]采集铜陵杨山冲和铜官山2尾矿库不同自然层裸地和植物群落以及不同植物发育阶段和土样类型的样本,采用PCR-DGGE技术研究2尾矿库废弃地不同自然生态恢复阶段的细菌多样性以及优势植物根系对细菌多样性的影响。[结果]铜陵铜尾矿废弃地发育过程中,不同恢复阶段的细菌多样性无明显变化;同一植物群落下A-层较C-层表现较高的细菌多样性,这与土壤有机质及氮磷等养分含量的变化相一致;杨山冲尾矿库白茅和结缕草根际的细菌多样性高于非根际的,而木贼的则相反;白茅和木贼成株的根际细菌多样性均高于幼苗,结缕草成株根际的细菌多样性较幼苗降低。[结论]铜尾矿废弃地细菌的多样性同时受养分积累状况和植被类型的影响。     

不同植被模式下张宣铁尾矿生态恢复效果评价

  目的  探讨不同植被模式对铁尾矿库生态恢复效果的影响,筛选出适宜张宣矿区的植被模式,以解决铁尾矿废弃地土壤养分低下、植物生长困难和水土流失严重等问题。  方法  以该区铁尾矿库的14种植被模式为研究对象,从植物生长特征、植被群落特征、土壤养分情况等方面选取指标对其恢复效果进行评价。  结果  各模式植被盖度普遍处于中上水平,油松、沙棘、芦苇和野艾蒿分别为研究区内乔木、灌木、草本植物的优势种;乔木、乔灌等模式多样性指数普遍高于灌木、灌草等恢复模式,但丰富度指数普遍较差。不同植被模式、不同土壤深度对土壤养分均影响显著,该区土壤富含速效钾,但缺乏氮、磷和有机质。经CRITIC-GRA法得分排序,油松、油松 + 洋白蜡、沙棘 + 胡枝子为研究区内得分排名前3的模式,评价等级为“优”,所有恢复措施中仅自然恢复措施评价等级为“差”。  结论  建议当地采用覆土整地植苗恢复措施,植物种选择上优先考虑油松 + 沙棘或胡枝子 + 野艾蒿或草木犀,另外可施用适量氮磷肥或有机肥,以加快铁尾矿库土壤养分改良。