北京礦山廢棄地生物修復(fù)初步探討

張濤　邢宇鑫　孫 楠　閆廣新

摘? 要：礦山開采產(chǎn)生的廢棄物通過不同形式進(jìn)入到土壤，破壞土壤環(huán)境并最終危害到人體健康，大力推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展勢(shì)在必行。本試驗(yàn)以多維立體動(dòng)植物結(jié)合的土壤生態(tài)修復(fù)為理論依據(jù)，設(shè)置家禽和植物混合養(yǎng)殖模式與單獨(dú)種植植物模式相對(duì)比，以了解并評(píng)價(jià)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤肥力的變化以及肉蛋的產(chǎn)出情況。試驗(yàn)結(jié)果表明：1）養(yǎng)殖家禽可以有效改善土壤理化性質(zhì)。養(yǎng)殖處理區(qū)（ST-3和ST-6），土壤肥力水平都提高了一個(gè)等級(jí)，土壤的酸堿性、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、硝態(tài)氮含量、速效鉀含量、速效磷含量都有明顯增加，且增加量與家禽的數(shù)量有一定的相關(guān)性。2）種植植物與養(yǎng)殖家禽對(duì)土壤的改善作用存在不確定性。植物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收和家禽糞便對(duì)補(bǔ)充養(yǎng)分的綜合作用，使處理區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分增加量明顯低于養(yǎng)殖處理區(qū)，土壤肥力的評(píng)價(jià)等級(jí)仍處于同一水平。3）土壤中可能存在的有害物質(zhì)沒有通過植物進(jìn)入到養(yǎng)殖家禽體內(nèi)，雞肉和雞蛋的品質(zhì)均略優(yōu)于商品雞和雞蛋。4）通過提高土壤肥力，增加生物多樣性，可將現(xiàn)有貧瘠的砂礫土壤修復(fù)為含水量高、土壤孔隙率高和土壤肥力大的可耕種土地。同時(shí)，研究有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，包括收獲柴雞、雞蛋、薄荷、金銀花等有機(jī)綠色食品。

關(guān)鍵詞：礦山修復(fù);種養(yǎng)模式;土壤肥力;雞肉蛋品質(zhì)

中圖分類號(hào)：TD167? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1007-1903（2019）04-0022-08

Abstract： The wastes in mines will enter the soil by different ways， which can destroy the soil environment and finally be harmful to human health. It is imperative to vigorously promote the development of ecological agriculture. This experiment is based on the three-dimensional combination of animal and plant ecological restoration， and the mixture cultured mode of poultries and plants is compared with the individual planting mode to understand and evaluate the changes of soil fertility in the test area and the output of meats and eggs. The results show that： （1） Breeding poultry can effectively improve the physical and chemical properties of the soil. In the cultured treatment area （ST-3 and ST-6）， the soil fertility level has been improved by one grade. The pH， organic matter content， total nitrogen content， nitrate nitrogen content， available potassium content and available phosphorus content in soil are all obviously increased. And the amount of increase has a certain correlation with the number of poultry. （2） There is uncertainty in the improvement of soil for planting and growing poultry. The combined effect of plant nutrient uptake and nutrient supplementation of poultry manure on nutrients in the treatment area is significantly lower than that in the cultured treatment area， and the soil fertility evaluation level is still at the same level. （3） Harmful substances that may be present in the soil will not enter the cultured poultry through plants. The quality of chicken and eggs is slightly better than that of commercial chickens and eggs. （4） By improving soil fertility and increasing biodiversity， the existing barren gravel soil can be restored to arable land with high water content， high soil porosity and high soil fertility. At the same time， there are economic outputs， including harvesting organic foods such as chicken， eggs， mint， and honeysuckle.

Keywords： Ecological restoration for abandoned mine; Breeding mode; Soil fertility; Quality of chicken and eggs

1 概述

采礦業(yè)對(duì)于北京郊區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展曾起到一定的帶動(dòng)作用，但由于對(duì)地質(zhì)環(huán)境的負(fù)面影響，難以帶來可持續(xù)的發(fā)展。結(jié)合遙感解譯成果及礦山企業(yè)提供資料進(jìn)行核實(shí)，截至2017年北京市礦山企業(yè)17家，礦區(qū)面積10363.75公頃，占用破壞土地面積400.02公頃（北京市地質(zhì)工程設(shè)計(jì)研究院，2017）。采礦活動(dòng)過程中產(chǎn)生的廢棄物，通過大氣降塵、滲透等形式廣泛進(jìn)入到土壤環(huán)境，當(dāng)土壤中含有害物質(zhì)過多，超過土壤的自凈能力時(shí)，就會(huì)引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，微生物活動(dòng)受到抑制，有害物質(zhì)或其分解產(chǎn)物在土壤中逐漸積累，通過“土壤→植物或水→人體”途徑直接或間接被人體吸收，達(dá)到危害人體健康的程度（羅海霞等，2014;趙默涵，2008）。2016年中央一號(hào)文件指出，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須確立發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)就是保護(hù)生態(tài)的觀念，加快形成資源利用高效、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、產(chǎn)地環(huán)境良好、產(chǎn)品質(zhì)量安全的農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局。大力推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展勢(shì)在必行，也是實(shí)現(xiàn)我國水土地質(zhì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，對(duì)于提振中國經(jīng)濟(jì)具有重大意義。

“多維立體”生態(tài)修復(fù)模式認(rèn)為生態(tài)修復(fù)需要從四維立體空間角度出發(fā)，這四個(gè)維度分別是：土壤、水、大氣以及所有生命體、人類、支撐生命系統(tǒng)中自然與人文交互作用的網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間（圖1），只有把這四個(gè)維度融合在一起進(jìn)行通盤考慮才是生態(tài)修復(fù)的最高層面（張文波等，2009）。林草禽模式將種養(yǎng)結(jié)合，是一種互利共生的生產(chǎn)搭配模式，是“多維立體”生態(tài)修復(fù)技術(shù)的具體實(shí)踐，可以實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益三者的有機(jī)結(jié)合。目前，林草禽模式在我國逐漸推廣，不少科研人員對(duì)該模式的具體應(yīng)用進(jìn)行了初步探索。研究表明該種養(yǎng)殖模式可以顯著增強(qiáng)土壤肥力，明顯改善土壤結(jié)構(gòu)，有效防止水土流失，提高禽類肉蛋品質(zhì)，促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)（劉龍等，2010;董曉寧等，2014;李薇，2009;趙麗平等，2012）。

本試驗(yàn)以“多維立體”生態(tài)修復(fù)為理論依據(jù)，通過將生態(tài)修復(fù)與有機(jī)農(nóng)業(yè)相互結(jié)合，詳細(xì)了解并評(píng)價(jià)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤肥力的變化以及肉蛋的產(chǎn)出情況，提出“多層次”生態(tài)修復(fù)與有機(jī)農(nóng)業(yè)綜合研究建議，改變以往生態(tài)修復(fù)工程大量投入、少有產(chǎn)出的局面。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況

試驗(yàn)區(qū)位于密云區(qū)密云鎮(zhèn)（東經(jīng)116°41'—117°30'，北緯40°14'—40°48'），密云區(qū)地處于燕山山脈南麓，區(qū)域內(nèi)含有金礦、鐵礦等豐富礦產(chǎn)資源。境內(nèi)主要有潮河、白河、白馬關(guān)河等水系，是首都重要的飲用水源地和生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)。試驗(yàn)期間平均氣溫為16.1℃，日照時(shí)數(shù)共計(jì)1422.8小時(shí)，總降水量為664.9mm，降水主要集中在7月份，降水量237.1mm。

2.2 供試材料

處理ST-1和ST-2和ST-4所用土壤來自煤礦的煤矸石土壤。在ST-4煤矸石土壤上直接種植植物，ST-1和ST-2在煤矸石土壤上部覆蓋厚約5cm的研究區(qū)域原生土后再種植植物。其他處理ST-3、ST-5、ST-6、ST-7所用土壤均為研究區(qū)域原生土。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)組第一階段溫室實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果，試驗(yàn)選擇具有良好抗逆性、易于生長、且有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值和觀賞價(jià)值的11種植物進(jìn)行栽植培育，分別是金銀花、紫花苜蓿、板藍(lán)根、高羊茅、薄荷、八寶景天、三七、桔梗、天人菊、波斯菊和五色梅。

選擇北京油雞進(jìn)行放牧散養(yǎng)。北京油雞是北京地區(qū)特有的地方優(yōu)良品種，距今已有300余年。具有肉質(zhì)細(xì)致，肉味鮮美，蛋質(zhì)佳良，生活力強(qiáng)和遺傳性穩(wěn)定等特性。北京油雞對(duì)各種養(yǎng)殖方式都能很好地適應(yīng)，其理想的養(yǎng)殖方式為散養(yǎng)，在散養(yǎng)過程中，商品雞可以采食野草、昆蟲、草籽等作為食物補(bǔ)充。

2.3 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)共設(shè)計(jì)7個(gè)處理區(qū)，位置分布如圖2所示。其中，ST-1、ST-2和ST-4為植物動(dòng)物混養(yǎng)區(qū);ST-3和ST-6為牧雞養(yǎng)殖區(qū);ST-5和ST-7為空白對(duì)照區(qū)，所種植物與混養(yǎng)區(qū)相同，但沒有雞、鵝的放養(yǎng)采食干擾。

試驗(yàn)開展時(shí)間為2016年5—12月。2016年5月25日通過播撒植物種子開始種植植物，2016年6月開始在雞舍內(nèi)進(jìn)行雞鵝的養(yǎng)殖。其中ST-3投放20只雞，ST-6投放10只雞。為增加物種多樣性，又在兩個(gè)處理區(qū)分別投放2只鵝。將ST-1與ST-2、ST-6與ST-3分別隔離，即兩側(cè)的家禽無法互相進(jìn)入，以研究養(yǎng)殖密度對(duì)土壤肥力、植物生長及肉蛋品質(zhì)的影響。6—8月家禽僅人工喂養(yǎng)飼料，待8月份植物生長茂盛后，將家禽投放進(jìn)入混養(yǎng)區(qū)，以自然采食植物莖葉為主，人工喂養(yǎng)飼料為輔。

對(duì)7個(gè)處理區(qū)土壤樣品的采集分別于2016年6月1日、8月9日、10月18日、12月14日進(jìn)行。本試驗(yàn)設(shè)置以6月1日采集的7個(gè)土壤樣品作為7個(gè)處理區(qū)的試驗(yàn)初始值。采樣方法為梅花形采樣法，每個(gè)處理區(qū)東西南北四角和中間共5點(diǎn)取土，在自封袋中充分混合后形成1個(gè)土壤樣品。采樣前去掉表層土，采樣厚度10cm左右。每次取土共采集7個(gè)土壤樣品。采集的土樣送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，樣品測(cè)試均由有專業(yè)測(cè)試資質(zhì)的測(cè)試單位完成。對(duì)采集的土樣進(jìn)行pH、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、速效磷、速效鉀、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量分析。

于2016年12月24日將散養(yǎng)的北京油雞宰殺。分別隨機(jī)抽取ST-3和ST-6的3只雞和30個(gè)雞蛋送到有專業(yè)測(cè)試資質(zhì)的測(cè)試單位進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)從市場(chǎng)購買3只相同品種的商品雞及30個(gè)雞蛋作為對(duì)比一同送去檢測(cè)。雞肉的檢測(cè)指標(biāo)包括：水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、絡(luò)氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、16種氨基酸總量、鐵、鋅、鈣、鎂、銅、錳、硒、鉛、鎘、汞、鉻;雞蛋的檢測(cè)指標(biāo)包括：水分、蛋白質(zhì)、脂肪、卵磷脂、膽固醇、鐵、鋅、鈣、鎂、銅、錳、硒、鉛、鎘、汞、鉻。

3 結(jié)果與討論

3.1 土壤理化性質(zhì)指標(biāo)

3.1.1 pH

種養(yǎng)混合、牧雞養(yǎng)殖和空白對(duì)照3種處理方式的土壤pH平均值隨時(shí)間變化情況如圖3（a）所示。6月份對(duì)初始狀態(tài)下的處理區(qū)進(jìn)行采樣分析，試驗(yàn)開始時(shí)7個(gè)處理分區(qū)的pH值都在8.5以上，屬于強(qiáng)堿性土（<4.5極強(qiáng)酸性、4.5～5.5強(qiáng)酸性、5.5～6.5酸性、6.5～7.5 中性、7.5～8.5堿性、8.5～9.5強(qiáng)堿性、>9.5極強(qiáng)堿性）。隨著試驗(yàn)開始，各處理雖波動(dòng)變化，但整體呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。種養(yǎng)混合、養(yǎng)殖和空白對(duì)照3種處理模式下，pH值都較初始值有不同程度的降低。且種養(yǎng)混合模式下pH值下降最多，達(dá)到了7.64%。至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，雖然各處理的pH值有所降低，但波動(dòng)區(qū)間較小，仍處于堿性—強(qiáng)堿性土壤。由于pH檢測(cè)過程中可能存在細(xì)微分析誤差且本次試驗(yàn)研究時(shí)間周期較短，計(jì)劃下一步通過監(jiān)測(cè)二期進(jìn)一步觀察不同處理模式對(duì)土壤酸堿性的改變效果。

3.1.2 有機(jī)質(zhì)

圖3（b）所示為種養(yǎng)混合、牧雞養(yǎng)殖和空白對(duì)照3種處理方式下有機(jī)質(zhì)含量的變化情況。從整個(gè)試驗(yàn)周期來看，3種處理方式的有機(jī)質(zhì)含量都表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)。種養(yǎng)混合區(qū)和養(yǎng)殖區(qū)的最高含量出現(xiàn)在8月份，空白對(duì)照區(qū)則在10月份。6—8月種養(yǎng)混合區(qū)植物剛開始生長，對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸收較少，養(yǎng)殖區(qū)有機(jī)質(zhì)的礦化速度較低，而雞的排泄物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)給較多，造成有機(jī)質(zhì)的積累，含量增加。8月份以后，植物生長逐漸茂盛，微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)的礦化分解速率提高，對(duì)有機(jī)質(zhì)需求量高于雞糞的補(bǔ)給量，故有機(jī)質(zhì)呈下降趨勢(shì)。

與試驗(yàn)開始時(shí)相比，種養(yǎng)混合區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)、空白區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量均呈現(xiàn)不同程度的降低。降低最少的是種養(yǎng)混合區(qū)，較試驗(yàn)開始時(shí)減少了2.02%，降低最大的是空白區(qū)，減少13.27%。與空白對(duì)照區(qū)相比，種養(yǎng)混合區(qū)雞糞對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充，可能是種養(yǎng)混合區(qū)含量降低小于空白對(duì)照區(qū)的原因。養(yǎng)殖區(qū)的減少量處于兩者之間，為5.22%。

3.1.3 全氮

種養(yǎng)混合、牧雞養(yǎng)殖和空白對(duì)照3種處理方式的土壤全氮含量隨時(shí)間變化情況如圖3（c） 所示。試驗(yàn)期間，種養(yǎng)混合區(qū)的全氮含量是一個(gè)先降低后增高的過程。6—8月植物生長吸收土壤全氮，但是雞還沒有放養(yǎng)，土壤全氮沒有得到補(bǔ)充，含量降低。8月份以后雞在植物區(qū)

散養(yǎng)，且啄食植物，土壤全氮不僅由雞糞中養(yǎng)分得到補(bǔ)充且植物吸收逐漸減少，所以8月份以后逐漸積累，含量增加。養(yǎng)殖區(qū)呈現(xiàn)波動(dòng)變化，可能與微生物活性隨溫度變化情況有關(guān)?？瞻讓?duì)照區(qū)則是逐漸下降的趨勢(shì)。這可能是由于植物生長吸收攜帶走全氮，但是在沒有人工施肥等條件下，植物腐敗對(duì)土壤全氮的補(bǔ)給量小于攜帶量，導(dǎo)致土壤全氮無法得到及時(shí)的補(bǔ)充，含量逐漸降低。至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，種養(yǎng)混合區(qū)全氮增加10.07%，養(yǎng)殖區(qū)增加68.47%，升高幅度最大，空白區(qū)降低16.46%。試驗(yàn)結(jié)果說明，散養(yǎng)雞可以有效補(bǔ)充土壤全氮含量，提高土壤養(yǎng)分。

3.1.4 硝態(tài)氮

種養(yǎng)混合、牧雞養(yǎng)殖和空白對(duì)照三種處理方式下土壤硝態(tài)氮的含量變化趨勢(shì)（圖3（d））與全氮基本相同。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，養(yǎng)殖區(qū)的硝態(tài)氮增長量最高，是試驗(yàn)開始的3.15倍;其次是種養(yǎng)混合區(qū)，增長了24.04%;空白對(duì)照區(qū)則降低11.88%。試驗(yàn)結(jié)果說明，養(yǎng)殖家禽可以顯著提高土壤硝態(tài)氮含量。

3.1.5 速效磷

種養(yǎng)混合、牧雞養(yǎng)殖和空白對(duì)照三種處理方式土壤速效磷含量隨時(shí)間變化情況如圖3（e）所示。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，養(yǎng)殖區(qū)的速效磷含量最高，平均為70.05 mg/kg，但增長率居于第二，12月份比6月份含量增長180.20%;種養(yǎng)混合區(qū)的含量增加最快，增長了248.30%;空白對(duì)照區(qū)雖有升高，但整體波動(dòng)較大，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)增加幅度較小。

3.1.6 速效鉀

整個(gè)試驗(yàn)期間，種養(yǎng)混合、牧雞養(yǎng)殖和空白對(duì)照三種處理方式土壤的速效鉀含量變化趨勢(shì)（圖3（f））明顯不同。種養(yǎng)混合區(qū)呈現(xiàn)出波動(dòng)下降趨勢(shì)，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)含量降低了18.81%?？赡茉蚴侵参飳?duì)速效鉀吸收的量較大，而8月份雞散養(yǎng)后，啄食植物導(dǎo)致植物吸收的鉀無法通過植物腐敗還田回土壤中，而雞糞對(duì)土壤速效鉀的補(bǔ)充量小于植物吸收量，最終導(dǎo)致土壤速效鉀含量降低。養(yǎng)殖區(qū)的土壤速效鉀則表現(xiàn)出波動(dòng)上升，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)是初始值的2.2倍。說明在無植物吸收時(shí)，雞糞可以有效提高土壤速效鉀含量，提高土壤肥力。空白對(duì)照區(qū)的速效鉀含量雖有波動(dòng)，但變化不大，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)只增長了3.41%?？赡苁?2月份植物腐敗分解將吸收的速效鉀又還回土壤，因此含量無明顯變化。

3.1.7 土壤肥力評(píng)價(jià)

（1）土壤肥力評(píng)價(jià)方法

土壤肥力是土壤的本質(zhì)，土壤肥力就是土壤為植物生產(chǎn)供應(yīng)和協(xié)調(diào)營養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力，水分和養(yǎng)分是營養(yǎng)因素，溫度和空氣是環(huán)境因素;水既是養(yǎng)分因素，又是營養(yǎng)因素;土壤結(jié)構(gòu)是肥力的重要基礎(chǔ)，肥力評(píng)價(jià)要考慮到土壤整體（熊毅，1984）。土壤肥力評(píng)價(jià)，是指根據(jù)土壤肥力各指標(biāo)、特性的數(shù)量和質(zhì)量，對(duì)土壤肥力綜合水平的評(píng)定。土壤肥力概念的不統(tǒng)一性和內(nèi)涵的不確定性造成土壤肥力評(píng)價(jià)因子的選取有很大差異，因此要選取相對(duì)穩(wěn)定、適用區(qū)域廣、可用于多種評(píng)價(jià)方法的指標(biāo)系統(tǒng)（駱東奇等，2002）。由于部分土壤養(yǎng)分已有較為成熟的分級(jí)體系，所以本試驗(yàn)在認(rèn)識(shí)上把土壤肥力與土壤養(yǎng)分等同起來，在評(píng)價(jià)土壤肥力時(shí)，選取單一的土壤養(yǎng)分如氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

根據(jù)北京市土壤養(yǎng)分分等定級(jí)評(píng)價(jià)方法，選擇土壤有機(jī)質(zhì)、全氮（N）或堿解氮（N）、有效磷（P）和速效鉀（K）共4個(gè)指標(biāo)，并根據(jù)北京市土壤養(yǎng)分特點(diǎn)和各養(yǎng)分指標(biāo)在土壤肥力構(gòu)成中的貢獻(xiàn)，參考?xì)v史資料和有關(guān)專家的意見確定北京市土壤養(yǎng)分各參評(píng)指標(biāo)權(quán)重值。各指標(biāo)的評(píng)分規(guī)則如表1所示。

計(jì)算每個(gè)評(píng)價(jià)地塊的養(yǎng)分綜合指數(shù)，采用加法模型：

I=∑Fi×Wi （i=1，2，3，……，n），

式中：I代表地塊養(yǎng)分綜合指數(shù)，F(xiàn)i =第i個(gè)指標(biāo)評(píng)分值，Wi=第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

根據(jù)各指標(biāo)的評(píng)分值和指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值計(jì)算得到的養(yǎng)分綜合指數(shù)，依據(jù)北京市土壤養(yǎng)分等級(jí)劃分規(guī)則（表2）將土壤養(yǎng)分劃分為“極高、高、中、低和極低”共5個(gè)等級(jí)（北京市土壤養(yǎng)分分等定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，2011）。

（2）處理區(qū)土壤肥力變化情況

根據(jù)北京市土壤養(yǎng)分等級(jí)劃分規(guī)則，得到7個(gè)處理區(qū)的土壤肥力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)（表3）。試驗(yàn)開始時(shí)，ST-1和ST-6土壤肥力較低，其余5個(gè)處理的肥力水平差別不大，都處于中等水平。隨著試驗(yàn)的開展，植物生長吸收養(yǎng)分，雞排泄糞便補(bǔ)充養(yǎng)分，各處理的肥力發(fā)展趨勢(shì)出現(xiàn)差別。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，在種養(yǎng)混合區(qū)，雖然中間有波動(dòng)，但整體來看肥力變化不大，與試驗(yàn)初始階段處于同一個(gè)肥力水平。在養(yǎng)殖區(qū)，肥力都得到了提高，尤其是南部養(yǎng)殖區(qū)，肥力都提高到高水平。在空白對(duì)照區(qū)，肥力變化也不一致。ST-5肥力逐漸降低，在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)由中等水平下降到極低水平，ST-7的肥力經(jīng)歷了先升高后降低再升高的波動(dòng)變化，雖然結(jié)束時(shí)評(píng)分略有提高，但仍處于中等水平。

3.2 雞類營養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)

3.2.1 雞肉

將兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)的雞肉的營養(yǎng)元素與市場(chǎng)售賣的雞肉進(jìn)行比較（表4）。與市場(chǎng)售賣的雞肉相比，兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)雞肉的水分和灰分含量差別不大，蛋白質(zhì)和脂肪含量較高，尤其是ST-3，脂肪含量超過售賣雞肉108.21%。16種氨基酸中，只有組氨酸含量顯著高于售賣雞肉，ST-6和ST-3分別增長了53.52%和63.38%，其他種類氨基酸以及總量都無明顯差別。微量重金屬元素方面，硒元素差別顯著，兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)的雞肉中硒含量較低，而超市售賣的雞肉中硒含量為8.82mg/kg，超過養(yǎng)殖區(qū)雞肉含量99%。鐵、鋅、鈣、鎂等人體有益元素，兩者差異不顯著。鉛、鉻、汞、鎘等有害元素均未檢出。整體來看，ST-3各營養(yǎng)指標(biāo)含量略高于ST-6。

3.2.2 雞蛋

表5所示為兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)與市售的雞蛋營養(yǎng)成分含量。與市場(chǎng)售賣的雞蛋相比，兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)雞蛋的水分、蛋白質(zhì)、脂肪、卵磷脂、鈣元素、鎂元素含量均差異不顯著;膽固醇、鐵、鋅、硒的含量與超市雞蛋相比，有小幅度升高，其中ST-6的膽固醇達(dá)到了超市售賣雞蛋的29.37%。錳元素在雞肉中未檢測(cè)，但存在于雞蛋中，且ST-6和ST-3分別超過超市的150%和50%。總體來看，與雞肉結(jié)果相反，各ST-6營養(yǎng)指標(biāo)含量高于ST-3。

4結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

（1）養(yǎng)殖家禽可以有效改善土壤理化性質(zhì)。養(yǎng)殖處理區(qū)（ST-3和ST-6）土壤肥力水平都提高了一個(gè)等級(jí)，土壤的酸堿性、有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、硝態(tài)氮含量、速效鉀含量、速效磷含量都有明顯增加，且增加量與家禽的數(shù)量有一定的相關(guān)性。

（2）種植植物與養(yǎng)殖家禽對(duì)土壤的改善作用存在不確定性。植物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收和家禽糞便對(duì)補(bǔ)充養(yǎng)分的綜合作用，使處理區(qū)內(nèi)土壤養(yǎng)分增加量明顯低于養(yǎng)殖處理區(qū)，土壤肥力的評(píng)價(jià)等級(jí)仍處于同一水平。

（3）土壤中可能存在的有害物質(zhì)沒有通過植物進(jìn)入到養(yǎng)殖家禽體內(nèi)，雞肉和雞蛋的品質(zhì)均略優(yōu)于商品雞和雞蛋。

（4）通過提高土壤肥力，增加生物多樣性，可將現(xiàn)有貧瘠的砂礫土壤修復(fù)為含水量高、土壤孔隙率高和土壤肥力大的可耕種土地。同時(shí)，研究成果可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，包括收獲柴雞、雞蛋、薄荷、金銀花等有機(jī)綠色食品。通過將生態(tài)修復(fù)與有機(jī)農(nóng)業(yè)相互結(jié)合，一方面實(shí)現(xiàn)了生態(tài)修復(fù)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，另一方面也為北京地區(qū)乃至全國沙漠化土地實(shí)現(xiàn)綜合利用進(jìn)一步奠定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

4.2 建議

（1）本項(xiàng)目試驗(yàn)開展時(shí)間較短，畜禽糞便和植物吸收對(duì)土壤理化性質(zhì)的綜合改良效果還不明顯，可以適當(dāng)延長試驗(yàn)時(shí)間，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土壤性質(zhì)的變化情況。

（2）本項(xiàng)目試驗(yàn)所有處理均在平地上開展，后續(xù)試驗(yàn)可模擬礦山地質(zhì)條件，適當(dāng)增加土壤坡度，研究不同傾斜度對(duì)植物生長情況的影響，以便在礦山生態(tài)修復(fù)過程中，根據(jù)不同地質(zhì)條件，選擇適宜的植物。

（3）依靠自然力與生態(tài)系統(tǒng)的自組織能力，使退化生態(tài)系統(tǒng)向有序的方向進(jìn)行演替;或利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我恢復(fù)能力，并輔以必要的人工措施，使受損生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，最終恢復(fù)氣候帶控制的植物群落、動(dòng)物群落和微生物群落。目前以人工輔助生態(tài)恢復(fù)治理為主，但相應(yīng)的生物多樣性修復(fù)配套情況還較弱。后續(xù)試驗(yàn)可增大規(guī)模，從小試到中試，最終向工程應(yīng)用方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

北京市地質(zhì)工程設(shè)計(jì)研究院， 2017. 北京市礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查成果報(bào)告[R].

北京市土肥工作站， 2006. 北京市土壤養(yǎng)分分等定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[S].

董曉寧， 高承芳， 劉遠(yuǎn)， 等， 2014. 林下種草養(yǎng)雞的關(guān)鍵技術(shù)及效益分析[J]. 中國畜禽種業(yè)， （8）： 39-40.

駱東奇，白潔，謝德體， 2002. 論土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法[J]. 土壤與環(huán)境， 11（2）： 202-205.

李薇， 2009. 林下草地放牧養(yǎng)雞對(duì)林草的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， （11）： 215-215.

劉龍， 李月霖， 寧中華， 2010. 平原林地放養(yǎng)雞對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響[J]. 中國家禽， 32（17）： 60-61.

羅海霞， 柳偉， 陳文清，等， 2014. 川南某稀土礦區(qū)土壤重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)， 42（1）： 145-148.

熊毅， 1984. 我國土壤科學(xué)研究的回顧[J]. 土壤， 16（2）： 41-45

趙默涵， 2008. 礦山廢棄地土壤基質(zhì)改良研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 24（12）： 128-131.

張文波， 孫楠， 李洪遠(yuǎn)， 2009. 多層次生態(tài)修復(fù)實(shí)踐模式及其理論探討[J]. 自然資源學(xué)報(bào)， （11）： 2024-2034.

趙麗平， 楊貴明， 趙同科，等， 2012. 雞桑藥共生模式庫區(qū)土壤養(yǎng)分變化及流失風(fēng)險(xiǎn)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 32（12）： 3737-3744.