安太堡露天煤礦3種刺槐復(fù)墾模式土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)

王楊揚(yáng) 趙中秋,2 原 野 郭安寧 曹雪潔 李雪珍

(1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083；2.國(guó)土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市海淀區(qū)，100035)

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★ 節(jié)能與環(huán)保 ★

安太堡露天煤礦3種刺槐復(fù)墾模式土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)

王楊揚(yáng)1趙中秋1,2原 野1郭安寧1曹雪潔1李雪珍1

(1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083；2.國(guó)土資源部土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市海淀區(qū)，100035)

刺槐是我國(guó)黃土區(qū)露天礦土地復(fù)墾的先鋒物種，選擇山西省安太堡露天礦排土場(chǎng)為研究區(qū)，分析了復(fù)墾21 a的以3種刺槐為優(yōu)勢(shì)物種的復(fù)墾模式(SⅤ刺槐純林、SⅣ刺槐+油松、SⅢ刺槐+榆樹(shù)+臭椿)土壤的7項(xiàng)理化性質(zhì)指標(biāo)，以O(shè)P原地貌及UR未復(fù)墾地作為對(duì)照，計(jì)算各樣地土壤的質(zhì)量綜合指數(shù)。結(jié)果表明，經(jīng)刺槐復(fù)墾后土壤養(yǎng)分含量及有機(jī)碳含量在各土層均高于原地貌及未復(fù)墾地；土壤質(zhì)量綜合指數(shù)由高到低依次為：SⅣ>SⅢ>SⅤ>OP>UR。刺槐的合理種植可以有效改良排土場(chǎng)的土壤質(zhì)量，且刺槐+油松復(fù)墾模式對(duì)土壤的改良效果最佳，該研究結(jié)果可為黃土區(qū)露天煤礦土地復(fù)墾及土壤重構(gòu)提供一定依據(jù)。

露天礦 排土場(chǎng) 刺槐 土壤質(zhì)量綜合指數(shù)

露天礦開(kāi)采中土地的挖損、壓占和塌陷嚴(yán)重破壞了地表植被環(huán)境，造成土壤功能退化，因此選用合理的復(fù)墾模式進(jìn)行排土場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建成為近年來(lái)關(guān)注的焦點(diǎn)，其中復(fù)墾土壤的重構(gòu)是土地復(fù)墾中的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。國(guó)外對(duì)礦區(qū)土壤質(zhì)量研究起步較早且研究較為深入，早有國(guó)外專(zhuān)家提出以土壤生產(chǎn)力指數(shù)模型和模糊PI模型等方法多用于復(fù)墾土壤生產(chǎn)力評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)研究起步較晚，但成果豐富，已有專(zhuān)家研究了草原區(qū)和黃土區(qū)露天礦土壤質(zhì)量演替規(guī)律，認(rèn)為經(jīng)過(guò)土地復(fù)墾，土壤質(zhì)量逐漸接近原地貌水平；還有專(zhuān)家認(rèn)為沙棘和刺槐等植物可以作為排土場(chǎng)的優(yōu)良生態(tài)恢復(fù)植被物種；另有專(zhuān)家分析了黃土丘陵區(qū)不同植被恢復(fù)模式下土壤理化性質(zhì)、酶活性和微生物數(shù)量的差異，并進(jìn)行了土壤生態(tài)肥力評(píng)價(jià)；還有專(zhuān)家分析了影響復(fù)墾土地生產(chǎn)力的要素，提出了復(fù)墾熵流模型。上述研究多集中于土壤質(zhì)量演替和土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方面，對(duì)礦區(qū)不同復(fù)墾模式下的土壤質(zhì)量的研究較少。

刺槐根系淺而發(fā)達(dá)且適應(yīng)性強(qiáng)，是黃土區(qū)露天礦土地復(fù)墾中重要的先鋒物種。刺槐與其他植物合理配置種植能防止水土流失、改善土壤質(zhì)量、促進(jìn)各樹(shù)種生長(zhǎng)；相反，配置不合理會(huì)造成植物間對(duì)養(yǎng)分、水分的競(jìng)爭(zhēng)，減緩成林速度。鑒于此，本文以安太堡露天礦排土場(chǎng)復(fù)墾地為例，研究復(fù)墾21 a后不同刺槐種植模式下土壤質(zhì)量的變化，旨在揭示不同刺槐復(fù)墾模式對(duì)土壤質(zhì)量演替的影響，為黃土高原區(qū)露天礦區(qū)排土場(chǎng)土地復(fù)墾與生態(tài)重建提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

安太堡露天煤礦位于山西省朔州市平魯區(qū)境內(nèi)，其地理坐標(biāo)為112° 10′ 58″～113° 30 E，39° 23′～ 39° 37′ N，煤炭地質(zhì)儲(chǔ)備量約為127億t。該礦地屬黃土高原的丘陵緩坡地帶，水土流失嚴(yán)重，氣候四季分明，日溫差及年溫差均較大；礦區(qū)土壤干旱，土質(zhì)偏砂型，保水能力差。本文以刺槐為優(yōu)勢(shì)種的復(fù)墾模式選自安太堡露天煤礦南排土場(chǎng)，該排土場(chǎng)目前已經(jīng)形成刺槐、榆樹(shù)、油松、沙棘等為主的林、草、灌多層次、多類(lèi)型的植被結(jié)構(gòu)，生態(tài)環(huán)境得到有效恢復(fù)。平朔礦區(qū)位置示意圖如圖1所示。

圖1 平朔礦區(qū)位置示意圖

2 材料與方法

2.1 樣品采集與處理

根據(jù)刺槐復(fù)墾模式的不同，選取復(fù)墾21 a的刺槐純林、刺槐+油松、刺槐+榆樹(shù)+臭椿這3種復(fù)墾模式(純林與混交林主要根據(jù)樹(shù)種的優(yōu)勢(shì)度和豐富度來(lái)界定)，并選原地貌及內(nèi)排土場(chǎng)未復(fù)墾地作為對(duì)照。各樣地基本情況見(jiàn)表1。

表1 樣地基本情況表

土樣于2014年8月采集，根據(jù)不同模式選取5個(gè)樣地，每個(gè)樣地取3個(gè)樣點(diǎn)作為重復(fù)，每個(gè)樣點(diǎn)去除表層腐殖質(zhì)后，分別采取“四分法”用土鉆分層取0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm的土壤，后將采集的土樣放在干燥通風(fēng)的房間內(nèi)進(jìn)行風(fēng)干并磨碎，去除土壤中的雜質(zhì)，按要求研磨后用于理化性質(zhì)檢測(cè)，檢測(cè)后數(shù)據(jù)按樣地類(lèi)型取平均值進(jìn)行分析，同時(shí)在每個(gè)樣點(diǎn)附近用100 cm3環(huán)刀采取原狀土用于土壤容重的計(jì)算。

2.2 測(cè)試指標(biāo)與檢測(cè)方法

土壤質(zhì)量分析選用土壤容重、有效磷、速效鉀、全氮、堿解氮、有機(jī)碳和pH 值這7個(gè)指標(biāo)，各指標(biāo)具體測(cè)定方法見(jiàn)表2。

表2 土壤理化性質(zhì)測(cè)定方法

2.3 研究方法

本文采用土壤質(zhì)量綜合指數(shù)(SQI)法對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，選取樣地表層0～20 cm土壤的理化性質(zhì)作為土壤質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用SPSS 22.0，對(duì)研究區(qū)刺槐的不同復(fù)墾模式下的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)相關(guān)系數(shù)法和隸屬函數(shù)，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重和隸屬度，根據(jù)土壤質(zhì)量指數(shù)公式可得到各采樣點(diǎn)的SQI。

2.3.1 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

本研究采用相關(guān)系數(shù)法來(lái)確定權(quán)重，各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表3。

表3 各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

2.3.2 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度

根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況，采用戒上型函數(shù)來(lái)確定土壤有效磷、速效鉀、全氮、堿解氮及有機(jī)碳的隸屬度，采用拋物線型隸屬函數(shù)來(lái)確定土壤容重的隸屬度。相應(yīng)的隸屬度函數(shù)見(jiàn)式(1)和式(2)：

(1)

各指標(biāo)的最小值和最大值作為函數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)x2和x1。

(2)

b1、b2、a1、a2為評(píng)價(jià)指標(biāo)的臨界值，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際，確定土壤容重的臨界值為b1=0.8、b2=1.6、a1=1.1、a2=1.2。

土壤的pH值在一定范圍內(nèi)最適宜作物生長(zhǎng)，pH值的隸屬度取值詳見(jiàn)表4。

表4 pH值的隸屬度值

根據(jù)以上方法計(jì)算出不同刺槐復(fù)墾模式下各指標(biāo)隸屬度見(jiàn)表5。

表5 各評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度

2.3.3 計(jì)算土壤質(zhì)量指數(shù)

本次研究根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和隸屬度，運(yùn)用指數(shù)和法計(jì)算各模式下SQI。SQI值越大，其對(duì)應(yīng)地區(qū)的土壤質(zhì)量越好，計(jì)算公式見(jiàn)式(3)：

(3)

式中：SQI——土壤質(zhì)量綜合指數(shù)；

Wn——第n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，代表各評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性；

Cn——第n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度值，代表各評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)劣性；

m——評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)。

2.3.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件單因素方差分析 (one-way ANOVY )方法研究區(qū)樣地土壤理化指標(biāo)，進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，并利用最小顯著極差法(LSD)進(jìn)行多重比較，確定不同刺槐復(fù)墾模式下排土場(chǎng)土壤指標(biāo)的差異顯著性，后作圖進(jìn)行對(duì)比分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同刺槐復(fù)墾模式下土壤理化性質(zhì)

3.1.1 土壤容重

土壤容重是衡量土壤緊實(shí)度的指標(biāo)，土壤容重分析如圖2所示。

圖2 土壤容重分析

注：同一圖中不同字母表明同一土層不同樣地差異顯著(P<0.05),下同

由圖2可以看出，研究區(qū)各樣地在各土層土壤容重差異明顯，變化范圍在1.39～1.55 g/cm3。在0～20 cm土層，UR未復(fù)墾地(1.51)顯著高于其他樣地(P<0.05)；OP原地貌林地(1.39)顯著低于其他樣地(P<0.05)，SⅢ、SⅣ、SⅤ樣地經(jīng)刺槐復(fù)墾21 a后，土壤容重較未復(fù)墾地有明顯降低，但不同刺槐模式下土壤的土壤容重?zé)o顯著差異。3種復(fù)墾樣地及原地貌土壤容重值隨土層的加深而增加，未復(fù)墾地土壤容重值無(wú)明顯規(guī)律。

3.1.2 土壤pH值

土壤pH值為6.5～7.5時(shí)，植物吸收土壤養(yǎng)分的效果最佳，土壤pH值分析如圖3所示。

圖3 土壤pH值分析

由圖3可以看出，各樣地在各土層的土壤pH值差異不大，變化范圍在7.66～8.48之間，均值為8.1。在0～20 cm土層，最大值出現(xiàn)在UR未復(fù)墾地，為8.25，最小值出現(xiàn)在SⅣ樣地，為7.82，SⅣ樣地、SⅢ樣地及OP原地貌表層土壤pH值顯著低于SⅤ樣地及UR未復(fù)墾地(P<0.05)。除SⅣ樣地，其他樣地土壤pH值均隨土層深度的增加而增加。

3.1.3 土壤養(yǎng)分

磷元素可促進(jìn)植物的新陳代謝，提高其抗旱性，土壤養(yǎng)分分析如圖4所示。

由圖4(a)可以看出，經(jīng)刺槐復(fù)墾后樣地土壤有效磷含量在各土層均高于原地貌，其中在0～20 cm的表土層，SⅢ樣地(22.8 mg/kg)與SⅣ樣地(20.1 mg/kg)土壤有效磷含量顯著高于其他樣地；而SⅤ樣地(7.69 mg/kg)、OP樣地(3.74 mg/kg)與UR樣地(5.91 mg/kg)土壤有效磷含量差異不顯著(P<0.05)。除UR樣地土壤有效磷含量隨土層深度增加而上升外，其他樣地土壤有效磷含量均隨土層深度增加而降低。

鉀元素可促進(jìn)植株莖干健壯，增強(qiáng)植株抗寒能力。由圖4(b)可以看出，SⅣ樣地在各土層深度土壤速效鉀含量均顯著高于其他樣地(P<0.05)，其中在0～20 cm的表土層，土壤有效鉀含量順序?yàn)?，SⅣ樣地(190 mg/kg)> SⅢ樣地(137 mg/kg)>OP樣地(88.3 mg/kg)> SⅤ樣地(66.7 mg/kg)>UR樣地(65.9 mg/kg)。除UR樣地土壤有效磷含量各層間差異不明顯外，其他樣地土壤有效磷含量均隨土層深度增加而降低。

全氮水平可以衡量土壤固氮的能力。由圖4(c)可以看出，經(jīng)刺槐復(fù)墾后樣地土壤全氮含量在各土層均高于原地貌，SⅣ樣地在各土層深度土壤全氮含量均顯著高于其他樣地(P<0.05)，其中在0～20 cm的表土層，全氮含量排序?yàn)椋篠Ⅳ樣地(3.59 mg/kg)>SⅤ樣地(1.95 mg/kg)>SⅢ樣地(1.54 mg/kg)>OP樣地(1.08 mg/kg)>UR樣地(0.7 mg/kg)。除UR未復(fù)墾地土壤全氮含量隨土層深度增加而上升外，各樣地表土層土壤全氮含量均高于其他土層。

圖4 土壤養(yǎng)分分析

土壤堿解氮又稱(chēng)土壤水解氮或有效氮，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量中常用的指標(biāo)之一。由圖4(d)可以看出，SⅣ樣地各土層深度土壤堿解氮含量均顯著高于其他樣地(P<0.05)，其中在0～20 cm表土層，堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍為19.9～159 mg/kg，差值較大；刺槐復(fù)墾樣地土堿解氮含量顯著高于其他樣地。除UR樣地，其他樣地0～20 cm表層土壤的堿解氮含量顯著高于20～40 cm及40～60 cm土層。未復(fù)墾地土壤堿解氮含量在不同土層均無(wú)明顯差異。

3.1.4 土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)

土壤有機(jī)碳在土壤貧瘠地區(qū)對(duì)植物生長(zhǎng)和維持作物可持續(xù)生產(chǎn)力方面起著關(guān)鍵作用，土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖5所示。

圖5 土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)

由圖5可以看出，各樣地在不同土層土壤有機(jī)碳含量差異較為顯著；經(jīng)刺槐復(fù)墾后樣地土壤有機(jī)碳含量在各土層均高于原地貌；除UR未復(fù)墾地外，SⅣ樣地在各土層土壤有機(jī)碳含量均顯著高于其他樣地(P<0.05)。在0～20cm的表土層，SⅣ樣地有機(jī)碳含量最高，對(duì)有機(jī)碳的積累作用最為明顯；其次是SⅢ樣地、SⅤ樣地及OP樣地原地貌；UR未復(fù)墾地有機(jī)碳含量顯著低于其他樣地。除未復(fù)墾地外，各樣地土壤有機(jī)碳含量隨土層深度的加深而降低。

3.2 不同刺槐復(fù)墾模式下土壤質(zhì)量綜合指數(shù)

土壤質(zhì)量綜合指數(shù)如圖6所示，其中，SⅤ樣地為0.2939，最接近原地貌； SⅣ樣地土壤質(zhì)量綜合指數(shù)最高，為0.9133；SⅢ樣地為0.5470，土壤質(zhì)量綜合指數(shù)次高；未復(fù)墾地UR為0.1342，土壤質(zhì)量綜合指數(shù)最低；原地貌OP為0.2518。土壤質(zhì)量綜合指數(shù)排序?yàn)镾Ⅳ樣地>SⅢ樣地>SⅤ樣地>OP原地貌>UR未復(fù)墾地。土壤質(zhì)量綜合指數(shù)越大，說(shuō)明土壤質(zhì)量越好。

圖6 土壤質(zhì)量綜合指數(shù)

參照土壤質(zhì)量綜合指數(shù)(SQI)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將研究樣地土壤質(zhì)量分成以下5級(jí)，級(jí)別越高，土壤質(zhì)量越佳：SQI≤0.30為Ⅰ級(jí)；0.300.60為Ⅴ級(jí)，土壤綜合質(zhì)量分級(jí)見(jiàn)表6。

總體來(lái)說(shuō)，經(jīng)刺槐復(fù)墾后的土壤綜合質(zhì)量水平有了明顯的提升，原地貌土壤質(zhì)量水平較低，究其原因可能是其地處礦區(qū)，長(zhǎng)期受到開(kāi)礦影響和環(huán)境污染影響，且未進(jìn)行后天改良。刺槐+油松復(fù)墾模式下土壤質(zhì)量等級(jí)較高，且與其他樣地差距明顯，該復(fù)墾模式在黃土高原地區(qū)露天礦排土場(chǎng)值得廣泛推廣。

表6 土壤綜合質(zhì)量分級(jí)

4 討論

4.1 刺槐復(fù)墾對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

排土場(chǎng)經(jīng)21 a刺槐復(fù)墾，植被枯落物的分解和植物根系等作用使土壤養(yǎng)分狀況得到了明顯改善，土壤容重、pH隨著復(fù)墾年限增加而降低，而土壤有效磷、速效鉀、全氮、堿解氮、有機(jī)碳含量隨復(fù)墾年限增加而增加，這與很多研究結(jié)果相似。

安太堡露天煤礦地處黃土高原，土壤貧瘠，加上常年的煤礦開(kāi)采及環(huán)境污染，礦區(qū)土壤養(yǎng)分整體水平較低，煤礦開(kāi)采過(guò)程中礦區(qū)小氣候得以改變，刺槐和油松等大型喬木在排土場(chǎng)大量拓殖，植被產(chǎn)生的凋落物和根系腐解物在土壤中不斷積累和礦化，將有機(jī)物和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素釋放于土壤，使土壤的理化性質(zhì)得到有效改善。土壤重構(gòu)過(guò)程中大型機(jī)械壓實(shí)嚴(yán)重致使復(fù)墾地土壤容重較高，而原地貌土壤因其未經(jīng)破壞及壓實(shí)，且經(jīng)小葉楊改良，所以表層土壤更為疏松。復(fù)墾地林下廣布闊葉樹(shù)，枯枝落葉與草本植物的枯死體對(duì)土壤有培肥作用，微生物在分解枯枝落葉的時(shí)形成一系列螯合物和酸酚類(lèi)絡(luò)合物，促進(jìn)了土壤中含鉀礦物的分解，提高了土壤速效鉀含量，而刺槐根部的固氮根瘤，有利于提高土壤的氮素和增加有機(jī)質(zhì)。

從土壤剖面結(jié)構(gòu)來(lái)看，表層土壤養(yǎng)分遠(yuǎn)高于深層土壤。復(fù)墾地土壤養(yǎng)分的淋溶、下滲是人工植被土壤養(yǎng)分獲取的來(lái)源之一。值得注意的是，未復(fù)墾地土壤各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)出隨著土壤深度增加而增加的趨勢(shì)，這是由于未復(fù)墾地土壤剖面在重構(gòu)過(guò)程中將原地貌土層順序的倒置而未復(fù)墾地土壤又未經(jīng)植被改良引起的。

4.2 不同刺槐復(fù)墾模式對(duì)土壤綜合質(zhì)量的影響

3種刺槐復(fù)墾模式中，刺槐+油松模式可以有效降低土壤pH值，改善土壤養(yǎng)分含量，增加土壤有機(jī)碳含量，對(duì)排土場(chǎng)土壤改良效果最好，刺槐+榆樹(shù)+臭椿模式次之，刺槐純林模式相對(duì)而言改良效果不如混交林，其與原地貌小葉楊林地土壤質(zhì)量相差不多，但略高于原地貌。這一結(jié)果與前人研究結(jié)果相似。不同的植被類(lèi)型可以使土壤質(zhì)量發(fā)生明顯改變。小葉楊在黃土高原地區(qū)又稱(chēng)“小老樹(shù)”，其生長(zhǎng)需要充足的水分，但由于黃土高原地區(qū)自然條件惡劣，外加采礦等人為因素干擾，致使其植株普遍生長(zhǎng)矮小、病蟲(chóng)害嚴(yán)重、生產(chǎn)力低下，植被與土壤的相互作用導(dǎo)致原地貌養(yǎng)分不足、生態(tài)環(huán)境脆弱。刺槐耐瘠薄、耐旱性?xún)?yōu)于小葉楊，其根瘤菌可以固氮，落葉可肥土，在貧瘠的土壤中可以快速適應(yīng)環(huán)境，所以研究區(qū)刺槐純林復(fù)墾地土壤質(zhì)量?jī)?yōu)于原地貌小葉楊林地。此外，刺槐混交林土壤質(zhì)量?jī)?yōu)于純林，多是由于混交林可以發(fā)揮種間互補(bǔ)作用，充分利用空間、溫度、光照、水分、養(yǎng)分等生態(tài)因子，致使其生長(zhǎng)量就枯枝落葉的培肥作用顯著提高。喬木林中，針闊混交林能使土壤疏松，提高土壤持水量和孔隙度，并且針葉樹(shù)的凋落物中含有大量單寧、樹(shù)脂和木質(zhì)素等，這些物質(zhì)分解后產(chǎn)生酸性物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致土壤pH值下降。研究區(qū)所屬地域土壤呈堿性，土壤pH值下降直接影響到土壤中全氮、堿解氮以及有機(jī)碳的含量，可以進(jìn)一步達(dá)到改良排土場(chǎng)土壤質(zhì)量的效果。

5 結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)比復(fù)墾地與未復(fù)墾地土壤理化性質(zhì)指標(biāo)及土壤質(zhì)量綜合指數(shù)可知，各刺槐復(fù)墾模式下土壤養(yǎng)分水平均高于未復(fù)墾地及排土場(chǎng)。因此，種植刺槐可以改善安太堡礦區(qū)排土場(chǎng)的土壤質(zhì)量，促進(jìn)植被生長(zhǎng)及恢復(fù)，達(dá)到修復(fù)及保護(hù)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境的效果。

(2)在3種刺槐復(fù)墾模式中，刺槐+油松混交林對(duì)于土壤質(zhì)量的改善效果最好，其次是刺槐+榆樹(shù)+臭椿混交林。而刺槐純林的種植相較前兩種模式對(duì)礦區(qū)土壤質(zhì)量的改善作用較小。因此，在后期對(duì)礦區(qū)土地復(fù)墾的研究中，可因地制宜的推行混交種植模式，選取相應(yīng)的樹(shù)種，進(jìn)行合理配置種植，提高土壤質(zhì)量。

(3)除未復(fù)墾地外，土壤養(yǎng)分最高值均出現(xiàn)在各樣地的表層土，未復(fù)墾地土壤養(yǎng)分與土層深度無(wú)固定規(guī)律。

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(責(zé)任編輯 王雅琴)

Evaluation of soil quality under three robinia pseudoacacia reclamation modes in Antaibao Opencast Mine

Wang Yangyang1, Zhao Zhongqiu1,2, Yuan Ye1, Guo Anning1, Cao Xuejie1, Li Xuezhen1

(1.School of Land Science and Technology, China University of Geosciences,Beijing, Haidian, Beijing 100083, China; 2.Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Land and Resources,Haidian, Beijing 100035, China)

Robinia pseudoacacia is a pioneer species of land reclamation in opencast mines in loess area of our country. Taking the refuse dump of Antaibao Opencast Mine in Shanxi Province as research area, seven soil physicochemical properties of three reclamation modes (SⅤ:pure Robinia pseudoacacia forest, SⅣ:robinia pseudoacacia & pinus tabulaeformis, SⅢ:robinia pseudoacacia & elm & ailanthus altissima) in which robinia pseudoacacia were dominant were analyzed. Taking the OP (original physiognomy) and the UR(un-reclamation land)as contrast, the soil quality indexes of each sample plot were calculated. The results showed that after the robinia pseudoacacia reclamation, soil nutrient content and organic carbon content of each soil layer were higher than that of OP and UR; the soil quality index from high to low was listed in following order: SⅣ>SⅢ>SⅤ>OP>UR. Reasonable planting with robinia pseudoacacia could effectively improve the soil quality of the refuse dump, and the soil quality of reclamation mode with robinia pseudoacacia and pinus tabulaeformis was the best. The ressearch could provide some basis for land reclamation and soil remodeling in opencast mines of loess area.

opencast mine, refuse dump, robinia pseudoacacia, soil quality comprehensive index

國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)——典型露天煤礦復(fù)墾生物多樣性恢復(fù)研究(201411017)

王楊揚(yáng)，趙中秋，原野等. 安太堡露天煤礦3種刺槐復(fù)墾模式土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].中國(guó)煤炭，2017，43(5)，130-136. Wang Yangyang，Zhao Zhongqiu，Yuan Ye，et al. Evaluation of soil quality under three robinia pseudoacacia reclamation modes in Antaibao Opencast Mine[J]. China Coal，2017，43(5)，130-136.

TD824

A

王楊揚(yáng)(1993-)，女，山西太原人，碩士研究生，主要從事土地整治與生態(tài)恢復(fù)方面的研究。