丘陵山地滑石礦表土養(yǎng)分和物理狀況特征分析：以遼寧大石橋市官屯鎮(zhèn)大嶺村滑石礦為例

周宏清

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院，遼寧 鞍山 114038）

1 項(xiàng)目區(qū)基本概況

項(xiàng)目區(qū)位于大石橋市東9km，行政區(qū)劃隸屬遼寧省大石橋市官屯鎮(zhèn)大嶺村。項(xiàng)目區(qū)總面積為46.789 9hm2，其中，礦區(qū)面積為46.100 0hm2，復(fù)墾區(qū)范圍面積為24.351 1hm2。礦區(qū)地處北溫帶，四季分明，溫差變化較大，年平均氣溫為8.3℃，1月份最低氣溫為－27℃，7—8月氣溫最高可到35℃，積溫為3 353℃。年平均日照2 600h，年平均降雨量671mm，主要集中在7—8月，占全年降雨量的50%～60%，蒸發(fā)量大于降水量。每年12月至次年4月上旬為冰凍期，凍土層深度0.8～1.2 m。礦區(qū)土壤類型為棕壤和草甸土。

2 試驗(yàn)方法

2.1 調(diào)查和取樣方法

在礦區(qū)范圍內(nèi)，選定有代表性的未損毀的坡面，采用對角線取樣法，沿礦區(qū)一角向坡頂取樣，挖取土壤斷面，深達(dá)巖石或母質(zhì)層，每隔20m設(shè)一取樣點(diǎn)，量取土層厚度，小于10cm土層用蠟封法，大于10cm用環(huán)刀法測定土壤密度，根據(jù)斷面用剖面刀和肉眼判斷石粒的多少。在土壤斷面內(nèi)由下至上采集1kg的土樣，風(fēng)干后研磨過2mm篩用于測定土壤pH值和速效性養(yǎng)分。2mm篩的土樣經(jīng)研磨過0.25mm篩用于測定全量養(yǎng)分和土壤有機(jī)質(zhì)。

2.2 化驗(yàn)方法

土壤物理性質(zhì)和化學(xué)養(yǎng)分測定采用森林土壤分析方法［1］，數(shù)據(jù)用 Windows 2003進(jìn)行統(tǒng)計處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 項(xiàng)目區(qū)土地?fù)p毀前的土壤物化狀況分析

表1 項(xiàng)目區(qū)土地?fù)p毀前的土壤物理狀況

由表1可看出項(xiàng)目區(qū)損毀前的土壤物理狀況，土層厚度平均為16.81cm，土壤密度平均為1.28g·cm－3，土層內(nèi)的粗谷質(zhì)石粒含量均較多，具體表現(xiàn)為土層薄的地點(diǎn)粗谷質(zhì)石粒含量少，土層厚的地點(diǎn)相對較多，從中可以看出滑石礦在土層較厚的地段存在較多的石粒。土壤總孔隙度平均為47.95%，孔隙度較小說明土壤較為緊實(shí)。土壤含水量平均為17.4%，與植被相對較好的遼東山區(qū)相比，平均含水率較低。由標(biāo)準(zhǔn)偏差可以看出，土層厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.122，存在較大的土層厚度的差異，這是由于滑石礦土層較薄，不同地點(diǎn)的厚度不均勻和相差較大而引起的變化［2］。相對而言，滑石礦在未損毀前的土壤密度由于沒有受到人為的毀損和干擾，其變化的幅度不大，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.177。

由表2化驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出項(xiàng)目區(qū)損毀前的土壤養(yǎng)分狀況。從項(xiàng)目區(qū)不同采樣地點(diǎn)的未損毀表土層養(yǎng)分狀況上看，土壤有機(jī)質(zhì)相對較低，其平均含量為1.68%，屬于中偏下水平，說明滑石礦表土的植被狀況不是很好，枯落物較少，歸還給土壤的有機(jī)物質(zhì)的數(shù)量較少。土壤全氮0.101%，全磷0.070%和速效氮42.6mg·kg－1、速效磷8.24mg·kg－1含量也相對較低。這也是石質(zhì)性山地土壤較為貧瘠的一種表癥［3，4］。

表2 項(xiàng)目區(qū)未損毀前土壤養(yǎng)分狀況

3.2 土地?fù)p毀后的土壤理化性質(zhì)分析

表3 表土堆放場不同取樣部位土壤物理狀況

由表3可以看出土地?fù)p毀后的土壤物理性質(zhì)情況，與損毀前化驗(yàn)結(jié)果相比，土壤經(jīng)過人為干擾損毀后土壤密度變大，說明土壤容重較高，這可能是土壤經(jīng)過人工剝離后集中堆放，隨堆積高度增加，土壤密度相應(yīng)增加，土壤的緊實(shí)度變大，孔隙度變小，活性生物喪失，因而影響著土壤養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)的積累水平，土質(zhì)變差。

由表4項(xiàng)目區(qū)損毀后表土堆放場土壤化學(xué)養(yǎng)分狀況分析結(jié)果看出，與表2的損毀前的土壤化學(xué)養(yǎng)分狀況相比，也發(fā)生較為明顯的變化，主要是損毀后表土集中進(jìn)行堆放，由于沒有枯枝落葉有機(jī)物質(zhì)的補(bǔ)充，土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯降低［5，6］，土壤平均有機(jī)質(zhì)含量小于1%，這與未經(jīng)熟化的淋溶層土壤有機(jī)質(zhì)含量幾乎相同。由于受有機(jī)質(zhì)下降的影響，其全氮、全磷和速效性養(yǎng)分均有下降的趨勢。土壤肥力受到3個因素的影響：一是受堆放前剝離時的養(yǎng)分水平的影響；二是受堆放后不能補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)的水平的影響；三是受表土堆放后土壤活性生物水平的影響。由此看出采礦表土損毀后，其表土堆放場集中堆放的表土?xí)a(chǎn)生明顯的肥力退化現(xiàn)象［7，8］。

表4 項(xiàng)目區(qū)損毀后表土堆放場土壤化學(xué)養(yǎng)分狀況

4 結(jié)論與討論

從試驗(yàn)中看出本例滑石礦受損毀前后土層厚度、土壤養(yǎng)分和物理狀況的變化，土壤肥力主要因子發(fā)生了較大變化，表土損毀后的集中堆放，較之損毀前土壤養(yǎng)分和物理狀況明顯變差，即養(yǎng)分減少、密度變大、孔隙度變小?；谶@個研究結(jié)果，在采礦結(jié)束后的土地復(fù)墾工作中，建議首先要注重土壤理化性質(zhì)的改良，根據(jù)土壤物理和化學(xué)養(yǎng)分實(shí)際狀況，因地制宜地選擇抗逆性好、耐瘠薄的樹種，覆土厚度要結(jié)合礦山的自然土層厚度和規(guī)劃設(shè)計的用途而定，可結(jié)合選擇抗逆性好的灌木和草本植物，適當(dāng)考慮保證造林成活率和保存率的最佳覆土量，防止大量購?fù)梁涂屯烈饠U(kuò)大損毀面積，產(chǎn)生次性的人為損毀和破壞生態(tài)植被情況。

滑石采礦場由于土壤化學(xué)養(yǎng)分狀況較差，復(fù)墾時首先應(yīng)考慮如何提高土壤肥力，可適當(dāng)結(jié)合增施有機(jī)肥并配合多元復(fù)合肥，提高復(fù)墾區(qū)的土壤肥力水平，以增加復(fù)墾植物的生物量，促進(jìn)枯落物生成數(shù)量和歸還數(shù)量，改善土壤有機(jī)質(zhì)的貯量水平。

復(fù)墾工作中要注重土壤物理性質(zhì)的改善，可通過增加作物秸稈，施用菌肥、樹盤松土等人工促效技術(shù)，逐漸改變土壤物理性質(zhì)較差現(xiàn)狀。

總之，滑石礦的土地復(fù)墾不能急于速成，要遵循土壤積累、熟化規(guī)律和植被正向演替規(guī)律，逐漸地提高植被適應(yīng)能力，利用幾年乃至幾十年的時間，恢復(fù)成具有穩(wěn)定生態(tài)功能并兼顧生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的生態(tài)林或經(jīng)濟(jì)林，為本地區(qū)的環(huán)境建設(shè)和生態(tài)建設(shè)服務(wù)。

［1］中國林科院林業(yè)研究所森林土壤研究室.GB7833－7847.森林土壤分析方法（第二分冊）森林土壤物理分析［S］.國家標(biāo)準(zhǔn)局，1987

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