露天矿排土场不同草本种植模式和接种AMF对植被生长和土壤改良的作用

本文以内蒙古锡林浩特市胜利露天矿排土场为研究对象,通过设定2种不同豆科与禾本科比例的种植方式、2种接菌处理(接种AMF和无接菌对照)和1个自然恢复对照,分别进行了植被调查与土壤性质分析。结果表明:植物地上生物量在接菌区均显著高于对照区和自然恢复区,且最大生物量出现在1∶2接菌区;硝态氮和铵态氮在1∶2比例下最高,且接菌区高于相应对照区和自然恢复区;土壤硝态氮、铵态氮与植物的地上生物量和植被盖度均成极显著正相关(P0.01)。接菌处理对不同种植模式下植物的生长和土壤氮累积均有促进作用,不同草本种植比例的生态效应也有差异。     

阜新海州露天矿排土场植被恢复对滞尘能力的影响

采用外业调查、取样和室内试验分析相结合的方法,对阜新矿区排土场、周边矿坑的不同植被模式的滞尘能力进行比较分析。结果表明,在各气候因子中,平均气温、最大风速、降雨量和沙尘暴次数是影响矿区扬沙的主导因子,且最大风速对滞尘量影响极显著。与草地相比,林地防风能力更强,其滞尘能力最大;且林地的林分密度和物种丰富度与滞尘量呈正相关。因此在矿区生态治理中,矿区草地应采用层次造林措施,形成密度适宜的林灌草立体复合生态模式,将对矿区提高滞尘能力及改善空气质量作用明显。     

排土场中不同处理对不同种植模式的向日葵生长特性和光合作用的影响

研究不同处理对不同种植方式的向日葵(Helianthus annuus)生长特性和光合作用的影响,为矿区排土场农林种植提供理论依据。在内蒙古黑岱沟露天煤矿北排土场(复垦20年)设置向日葵单作、向日葵玉米间作、向日葵大豆间作等三种种植模式,设接菌(I)、绿肥(G)、接菌+绿肥(IG)、风化煤+绿肥(GW)、接菌+绿肥+风化煤(IGW)与不接种对照(CK)六种处理。试验测定了试验小区土壤基本值及不同种植模式对向日葵株高、地径、花盘直径、单株净籽粒重、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)的影响,并分析其相互关系。研究表明,不同种植模式下,脲酶、磷酸酶活性与易提取球囊酶素含量均为向日葵玉米间作与向日葵大豆间作整体高于向日葵单作;向日葵单作与向日葵玉米间作净光合速率整体高于向日葵大豆间作,向日葵单作及向日葵大豆间作的气孔导度区间整体高于向日葵玉米间作。同一种植方式中,向日葵单作、向日葵大豆间作、向日葵玉米间作花盘直径最大值分别在接菌+绿肥+风化煤(IGW)、绿肥+风化煤(GW)和接菌(I)处理(P<0.05);向日葵单作、向日葵大豆间作、向日葵玉米间作净单株籽粒重最大值分别在绿肥(G)、绿肥+风化煤(GW)、接菌(I)处理。向日葵地径与G_s、T_r呈显著正相关(P<0.05);花盘直径与T_r呈显著负相关(P<0.05)。单株净籽粒重与C_i呈显著正相关与蒸腾速率显著负相关(P<0.05)。不同处理对不同种植模式向日葵生长及光合指标具有促进作用,不同种植模式的最适处理有差异,可为露天矿排土场农林利用提供参考。     

不同AMF接种两种湿地植物的生长效应研究

通过盆栽试验,研究了接种不同AMF对两种湿地植物菌根侵染率、生长量、生物量、叶片叶绿素含量、光合参数及菌根依赖性的影响。结果表明:接种不同AMF均能不同程度地提高翠芦莉和蓝花鸢尾的生长量、生物量和光合效率,以摩西球囊霉-翠芦莉组合、幼套球囊霉-蓝花鸢尾组合的植株生长效应最佳;翠芦莉对摩西球囊霉具有中等强度的依赖性,蓝花鸢尾对幼套球囊霉具有较强的依赖性。AMF-植物共生体技术在人工湿地去污方面具有良好的应用前景。     

不同AMF接种两种湿地植物的生长效应研究

通过盆栽试验,研究了接种不同AMF对两种湿地植物菌根侵染率、生长量、生物量、叶片叶绿素含量、光合参数及菌根依赖性的影响。结果表明:接种不同AMF均能不同程度地提高翠芦莉和蓝花鸢尾的生长量、生物量和光合效率,以摩西球囊霉-翠芦莉组合、幼套球囊霉-蓝花鸢尾组合的植株生长效应最佳;翠芦莉对摩西球囊霉具有中等强度的依赖性,蓝花鸢尾对幼套球囊霉具有较强的依赖性。AMF-植物共生体技术在人工湿地去污方面具有良好的应用前景。     

不同种植模式对绿肥产量与土壤改良的影响

为探明不同种植模式绿肥的产量表现及其对土壤的改良效果,并选出适宜的绿肥种植模式,2010—2011年采用混作、净作和套作等3种绿肥种植模式进行试验。结果表明:混作模式的绿肥产量最高(1 836.1kg/667m2),极显著高于净作和套作(p<0.01);土壤改良效果也最好,较试验前容重下降0.18g/cm3,有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾分别上升1.3g/kg、0.06g/kg、25.0mg/kg、2.6mg/kg、26mg/kg。因此,在绿肥种植中,应主要推广绿肥混作,提高绿肥产量;在复种指数较高的地区积极发展绿肥套作,促进用地与养地结合,兼顾其他农作物生产,提高土地综合产出能力。     

有机堆肥对作物生长和土壤改良的作用

通过收集园区内蔬菜废弃物和畜禽粪便,建立堆肥系统,采用微生物发酵和堆肥方法,集中处理各种蔬菜废弃物和畜禽粪便,制造有机肥料,并将自制的有机堆肥在园区花菜田内进行推广应用,不仅使园区农业生产的各种废弃物得到了充分的循环利用,而且减少了面源污染,改善了土壤理化性状。     

沼液对土壤改良的作用

沼夜是厌氧发酵剩余物,沼液富含农作物生长需要的营养成分,并且具有速效营养性能。且其中营养成份可利用率高,田间施用可以提高庄稼的产量与质量,同时,具有防病抗逆的作用,更重要的是使土壤的结构、土壤的品质得以改善。     

矿区土接种AMF和根瘤菌对紫花苜蓿及土壤氮磷的影响

以煤矿塌陷区土壤为研究对象,以紫花苜蓿为供试植物,选取摩西球囊霉菌(Gm)和根瘤菌(V)及二者的混合菌剂(Gm+V)为接种处理,以不接种土壤(CK)和自然土(R)为对照,进行温室盆栽试验,通过测定苜蓿植株的氮、磷含量和硝酸还原酶活性以及土壤的有效氮、有效磷含量和碱性磷酸酶活性,评定苜蓿接种丛枝菌根真菌(AMF)和根瘤菌对煤矿塌陷区土壤的改良效果。结果表明,不同处理下,植株氮和土壤有效氮含量大小均为Gm+VVGmRCK;植株磷和土壤有效磷含量大小均为Gm+GmVCKR;土壤碱性磷酸酶活性大小为Gm+VGmVRCK;苜蓿硝酸还原酶活性大小为Gm+VGmVRCK。综上所述,双接种比单接种和未接种处理更能有效改善矿区土壤理化性质,提升矿区土壤肥力,并可促进苜蓿植株对氮、磷营养元素的吸收能力。     

小麦间作豌豆模式对土壤AMF的侵染率和小麦生长的影响

为探究小麦间作豌豆模式下丛枝菌根真菌(AMF)与小麦生长发育的关系,采用大田试验研究春小麦单作(DC)、春小麦间作豌豆(JC)、冬小麦单作(DD)、冬小麦间作豌豆(JD)4种处理下丛枝菌根真菌(AMF)侵染率以及小麦产量的变化情况,分析丛枝菌根真菌侵染率与小麦生长发育的关系,采用单因素随机区组设计,对小麦的分蘖、株高、丛枝菌根真菌的侵染率、干物质量、小麦叶片的SPAD值、产量因素以及植株体内的N素含量进行测定分析,并对侵染率、干物质量、总N含量、SPAD值、产量进行相关性分析。结果表明,JC处理与JD处理分别对比DC处理与DD处理,丛枝菌根真菌的侵染率、分蘖、总氮素含量存在显著差异,在成熟期株高与干物质量存在显著差异;JC处理的侵染率比DC处理上升47%,JD处理的侵染率比DD处理上升了28%;JC处理产量比DC处理提高了18.72%,JD处理产量比DD处理提高了16.67%;AMF侵染率与总氮量、SPAD值、产量均呈正相关,与小麦干物质量呈负相关;小麦干物质量与总氮量、SPAD值、产量均呈负相关;总氮量与SPAD值、产量均呈正相关;SPAD值与产量呈正相关。小麦间作豌豆模式下丛枝菌根真菌对小麦的侵染率、干物质量、SPAD值、产量、总氮含量均高于单作模式,春小麦间作豌豆模式丛枝菌根真菌对小麦的侵染率高于冬小麦套作豌豆模式,丛枝菌根真菌侵染率与总氮量、SPAD值、产量均呈正相关,与小麦干物质量呈负相关。     

The vegetation classification in coal mine overburden dump using canopy spectral reflectance

The canopy spectral characteristics of typical plants in the overburden of the Fuxin coal mine dump were measured and analyzed. The reflectance of Leymus chinensis was affected by the soil, with a slight shift from green (550 nm) to the near infrared (NIR) region. Changes in chlorophyll and water absorption were not significant in the red (670 nm) and NIR bands, respectively. The reflectance curve trend for Artemisia lavandulaefolia was similar to those of Sophora japonica and Ulmus pumila, while the reflectance of S. japonica and U. pumila fluctuated in the NIR region (760-1200 nm), especially with greater water absorption around 930 and 1120 nm. In contrast, the reflectance of A. lavandulaefolia fluctuated slightly around 930 nm and a significant peak appeared at 1127 nm. In addition, the spectral reflectance of S. japonica was lower than for the other species in the visible band (400-700 nm). However, it was higher than for L. chinensis in the NIR region (780-1200 nm). Three classifiers, the self-organizing map (SOM), learning-vector quantization (LVQ), and a probabilistic neural network (PNN), were used to classify the vegetation and the results of all classifiers were compared based on total spectral reflectance data from 400 to 1200 nm. The PNN was the best classifier in terms of training and testing accuracy. The first difference reflectance was calculated, and the red edge parameter was able to classify the herbs (L. chinensis and A. lavandulaefolia) and the arbores (S. japonica and U. pumila) with an accuracy of 77 and 84%, respectively, although it did not perform as well for detail species. A mixing parameter matrix was built based on the sensitive wavelengths (550, 674, 810, 935, and 1125 nm), the vegetation indices (SAVI and NDGI), and the water absorption slope. High classification accuracy was obtained by applying the mixing parameter matrix. This method could be used for revegetation monitoring and in decision making.     

黄土区大型露天煤矿企业土地复垦质量控制研究

根据《中华人民共和国土地管理法》《土地复垦条例》《土地复垦质量控制标准》的要求,采用遥感影像解译、实地监测与室内分析相结合的方法,以及中国地质大学(北京)土地复垦团队1986—2016年在平朔矿区长期试验示范、跟踪监测评价的成果,旨在建立符合地域特色、具有可操作性的煤矿企业土地复垦质量控制标准。分析矿区1986、1996、2000、2004、2009、2013年的土地利用变化,以及18个典型耕地、林地、草地土壤剖面的土壤环境质量和土壤肥力指标。结果表明,地貌重塑是复垦土地质量的基础,土壤重构是复垦土地质量的核心,植被重建是复垦土地质量的保障。土地复垦质量控制的基本要求是:地貌稳定系数≥1.3,土壤侵蚀模数≤1000 t·km~(-2)·a~(-1),控制在黄土区允许的土壤侵蚀量范围内,耕地面积比例占60%左右、林草用地面积占30%左右,海拔高程不超过1500 m;土壤污染物含量达到《绿色食品产地环境质量标准》(p H7.5),耕地和林草地的有效土层厚度不小于120 cm和60 cm,容重1.2~1.4 g·cm~(-3),pH值7.0~8.5,有机质含量不低于10.0 g·kg~(-1);选择先锋植物与适生植物,进行草、灌、乔不同复垦模式的合理配置,形成有效控制地表径流的乔木层、灌木层、草本层、枯落物层和土壤层。     

黄土区露天煤矿不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响

为了解不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响,选择山西省朔州市安太堡露天矿排土场为研究区,采取典型小区调查的方法,分析了复垦21、22 a的4种混交林复垦模式(刺槐+油松、刺槐+榆树+臭椿、刺槐+柠条+沙棘、沙棘+榆树)、2种纯林复垦模式(刺槐纯林、沙棘纯林)以及复垦耕地的土壤水稳性大团聚体的含量、土壤团聚体的稳定率(WSAR)、几何平均直径(GMD)、平均重量直径(MWD)、破坏率(PAD),并通过和原地貌及未复垦地相应指标进行对比,来研究不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响。研究结果表明:经多年复垦后,土壤水稳性团聚体的稳定性有了显著提高,在团聚体DR0.25(0.25 mm团聚体质量)、WSAR、MWD和GMD值上呈现出4种混交林复垦模式2种纯林复垦模式未复垦林地,以及林地内排耕地的总体趋势;土壤水稳性团聚体PAD值呈现出相反的排序。上述复垦模式中,刺槐+油松复垦模式下土壤水稳性团聚体的稳定性最好。土壤水稳性团聚体稳定性的评价指标中,DR0.25、WSAR、MWD与GMD之间相互呈极显著正相关,且均与PAD呈极显著负相关。该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

不同植被恢复模式对紫色土植被多样性及微生物区系的影响

通过野外实地考察及实验室平板稀释等方法,比较分析了湘中紫色土地区4种植被恢复模式对植物种群多样性和土壤微生物区系的影响。结果表明：4种植被恢复模式均能不同程度地提高紫色土地区的草本物种数目和土壤中的细菌、放线菌、真菌数量,其中,以龙须草为先锋物种,配合多种乔灌木立体种植的植被恢复模式,最能有效改善紫色土地区的生物多样性,为以后紫色土地区的植被恢复提供了有利的先决条件。     

干旱胁迫下AM真菌对矿区土壤改良与玉米生长的影响

以神东矿区塌陷区退化土壤为供试基质,以玉米为宿主植物,研究在干旱胁迫下,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)对玉米生长和养分吸收的影响,以及对矿区退化土壤的改良作用。结果表明:干旱胁迫下,接种AMF显著提高了玉米根系侵染率和生物量,玉米叶片相对含水量和叶色值明显高于对照组;接种组玉米地上部分磷、氮、钙和根系部分磷、钾、钙含量显著增加;接种AMF后,玉米根际土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别增加了36.2%和33%,且根际土壤中有机质含量显著增加。由此可见,接种AMF促进了玉米对矿质养分的吸收,缓解了干旱造成的玉米生长的不利影响,提高了根际土壤中有机质含量,对矿区退化土壤改良有重要意义。     

四种环境材料单施对煤矿区土壤结构和性状的影响研究

为解决煤矿区土地复垦中表层土壤结构差、持水能力低和养分贫瘠等问题,通过土壤培养模拟试验,研究了单施聚丙烯酸钾、黑矾、生化腐植酸和煤基腐植酸等4种材料对土壤改良的效果,并确定了适宜的施用量。结果表明：与对照(CK)相比,4种材料中聚丙烯酸钾能显著降低土壤容重,提高孔隙度和田间持水量,其添加量5 g·kg^-1施用7 d时,容重较CK降低了14.02%,孔隙度、田间持水量分别提高了28.31%、54.32%;黑矾能降低土壤pH和速效养分,当添加量5 g·kg^-1施用25 d时,pH、有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别降低了0.21、30.24%、56.81%、9.77%;两种腐植酸对土壤容重、田间持水量、pH、速效养分均有影响,添加8 g·kg^-1生化腐植酸作用25 d时,有效磷和碱解氮较CK提高了15.18%、55.83%,pH降低了0.38,而添加5 g·kg^-1煤基腐植酸时,有效磷、碱解氮和速效钾较CK分别提高了12.38%、28.72%、11.47%。研究表明,4种材料能不同程度改善土壤结构、提升水...     

煤矸山周围土壤和乡土植物的重金属含量研究

通过对焦作市大马矿煤矸山进行野外调查采样,检测其周围土壤中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr)含量并分析周围自然生长的乡土植物对重金属(Cu、Zn)吸收累积的特性。结果表明,矿区周围土壤主要受Zn污染和Cu污染。花椒和芦苇具有较强的Cu吸收能力并且芦苇地下部分Cu富集系数大于1,苦荬菜和酸模的Cu转运系数大于1。而17种乡土植物的Zn富集系数均未超出1,仅有刺儿菜的Zn转运系数大于1。     

土壤调理剂对酸性土壤及水稻产量的影响

为探索土壤调理剂对酸性土壤的改良及增产效果,在大田县水稻田进行“施地佳”土壤调理剂应用效果试验,结果表明：土壤调理剂处理的土壤pH、有效磷和速效钾含量均有提高,其中土壤pH提高0.3个单位,改良效果明显;比不施土壤调理剂处理每667 m2增收稻谷58.3 kg,增产率10.4％,差异达显著水平（P＜0.05）.     

大杨树煤矿采煤塌陷区植被恢复效果调查与评价

以大杨树煤矿采煤塌陷区作为研究对象,采用样方法对其植被恢复情况进行调查,建立了以适应性、经济价值、配置与结构、恢复效果为主要评价指标的植被恢复综合评价体系。结果表明,该区域恢复的乔木林树种为山杨,灌木丛树种为胡枝子,复垦农田种植的农作物为大豆;山杨林的综合评价等级为Ⅱ级(良),胡枝子灌丛的综合评价等级为Ⅱ级(良),复垦农田的综合评价等级为Ⅰ级(优)。