黄土区大型露天矿复垦地土壤对植物多样性的影响研究_以平朔安太堡露天矿排土场为例

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管道工程迹地土壤修复效果及植物多样性特征

管道工程迹地土壤修复效果及植物多样性特征



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ZHOU Quansheng LI Chao YE Tao
(Beijing Larkworld Environmental Protection Technology Co. ,Ltd. ,Beijing 100081,China)
Abstract:In order to investigate plant diversity and soil remediation of feldspathic sandstone(FS)and sandy land (SL)after the completion of natural gas underground pipeline project,4⁃year fenced restoration(FR)and artificial resto⁃ ration(AR)were carried out,and natural grassland was taken as the control(CK). Results showed that:(1)there was a progressive succession after 4⁃year restoration reflected by 29 species and mainly perennial herbaceous species in FS and SL land types,and compared with AR,FR was better to promote plant diversity and richness of SL;(2)soil organic car⁃ bon(SOC)and total nitrogen(TN)of SL were higher than those of CK after FR and AR,but SOC and TN of FS were higher than those of CK only after FR. This study helps to improve soil nutrients and plant diversity in pipeline project sites.

矿山废弃地植被自然恢复技术规程DB21T 3702-2023

矿山废弃地植被自然恢复技术规程DB21T 3702-2023

I目次附录A (规范性)自然恢复评估区生态环境状况调查............................8附录B (规范性)自然恢复评估区生态样地调查................................9附录C (规范性)自然恢复区综合判定.......................................10附录D (规范性)矿山废弃地植被自然恢复评估报告编制提纲...................10附录1范围.......................................................................12规范性引用文件.............................................................13术语和定义.................................................................14基本原则...................................................................35自然恢复区判定与评估.......................................................35.1评估范围...............................................................35.2评估流程...............................................................35.3资料搜集...............................................................45.4野外调查...............................................................55.5问题识别与综合分析.....................................................55.6自然恢复区评估.........................................................65.7评估报告编制...........................................................66自然恢复技术措施...........................................................67自然恢复监测、管护.........................................................67.1监测...................................................................67.2管护...................................................................78自然恢复成效评价...........................................................7E(规范性)自然恢复区成效评价 (12)矿山废弃地植被自然恢复技术规程1范围本文件规定了矿山废弃地自然恢复工作的相关术语和定义、基本原则、自然恢复区判定与评估、自然恢复技术措施、监测与管护和成效评价等内容。

陕北黄土区不同植被恢复模式植被与土壤耦合关系研究

陕北黄土区不同植被恢复模式植被与土壤耦合关系研究

13-242021 年 5 月第 30 卷 第 5 期Vol. 30,No. 5草业学报ACTA PRATACULTURAE SINICADOI : 10. 11686/cyxb2020458http ://cyxb . magtech. com. cn濮阳雪华,王月玲,赵志杰,等•陕北黄土区不同植被恢复模式植被与土壤耦合关系研究•草业学报,2021, 30(5): 13 — 24.PU YANG Xue -hua , WANG Yue -ling , ZHAO Zhi -jie , et al . Coupling relationships between vegetation and soil in different vegetation restoration mod ­els in the Loess region of Northern Shaanxi Province. Acta Prataculturae Sinica , 2021, 30( 5) : 13 — 24.陕北黄土区不同植被恢复模式植被 与土壤耦合关系研究濮阳雪华―2* *,王月玲2,赵志杰】,黄娟2,杨宇2收稿日期:2020-10-14;改回日期:2020-12-14基金项目:“十三五”国家重点研发计划项目(No. 2016YFC0501705,No. 2017YFC0504406)资助 作者简介:濮阳雪华(1987-),男,安徽广德人,讲师,博士。

E -mail : ********************* 通信作者 Corresponding author. E -mail : puyangxuehua@163. com(1.北京大学环境科学与工程学院,北京100871;.深圳市铁汉生态环境股份有限公司,深圳518040)摘要:植被与土壤耦合协调关系是退耕还林还草工程高效实施与可持续发展的重要依据。

矿山生态修复措施及合理的植物配置分析

矿山生态修复措施及合理的植物配置分析

矿山生态修复措施及合理的植物配置分析摘要:随着各类矿山资源需求的增加,各个矿山企业都在大力扩大其开采规模,以提高产能,满足矿产资源使用需求。

但矿山资源的开采要适度,过度的资源开发将会给矿区自然生态造成极为不利的影响,矿区植被破坏、水源污染、土地占用、大气污染等都是开采所造成的,因此,国家对矿山行业的发展提出了新的要求,绿色化将是未来的主要发展趋势。

在绿色化发展背景下,各个矿山都应该结合其开采情况和自然生态破坏情况,采取有效的生态修复措施,合理进行各种植物的配置,提高矿区绿化水平。

关键词:矿石生态;修复;植物配置1 矿山生态修复和植物配置的难点1.1 自然条件差各个矿山的自然条件都有其独特性,部分矿山地区的地质环境复杂多变,且难以为植物生长提供良好的条件。

如,以某采石场矿区为例,在矿区内包含了平台、坑口迹地、边坡、石壁等多种环境条件,对于平台和坑口迹地而言,是在石料挖走以后所形成的凿痕区域,在这些区域内的土壤分布非常少,一系列生态修复措施的应用都会受到限制;边坡以坚硬碎石和石块结构为主,坡面的含泥量非常少,虽然在上层附有一定的土壤分布,但是,由于其所处条件的特殊性,植物在边坡上的生长可能会受到干旱威胁;石壁的坡度非常大,甚至可以达到80°以上,壁面上的土壤分布非常少,植物生长极为困难。

1.2 修复成本高各个矿山在开采中基本上都存在过度的资源开发,导致矿山所处区域的自然生态面临着较大负担,因此,土壤、水分等条件限制了生态修复措施的有效应用,整体的修复成本非常高。

如果要保障生态修复的最好消耗,人工修复时要进行立地环境的科学改造,如需通过稳固场地、梳理水系、改善土壤等方式来改变矿区内的具体条件,为植物生长提供良好的条件。

在植物配置、种植以后,后期还要做好相应的养护管理,以避免恶劣天气或者自然灾害等对植物生长的不利影响。

2 矿山生态修复工程的主要内容2.1 边坡稳定与加固矿山的一系列开采活动进行时,会对区域的地质地形造成严重破坏,部分边坡的稳定性不足,加大了矿山区域山体滑坡等自然灾害的发生频率。

山西中条山十八河铜尾矿库自然定居草本植物群落与环境的关

山西中条山十八河铜尾矿库自然定居草本植物群落与环境的关

中国农学通报
种名 灰绿藜 Chenopodium glaucum
白莲蒿 Artemisia sacrorum 扁杆藨草 Scirpus planiculmis
黄花蒿 Artemisia annua 小刺儿菜 Cirsium setosum 朝天委陵菜 Potentilla aiscolor 益母草 Leonurus artemisia 反枝苋 Amaranthus retroflexus 侧柏(幼苗)Platycladus orientalis 甘野菊 Chrysanthemum indicum 水蓼 Polygonum hydropiper
中条山作为国内大型的有色金属集团公司 ,是集 采、选、冶、加工相结合的矿山企业,也是国内主要的五 大铜矿之一。长期开采产生的废弃物堆积占据大面积 土地以及开采区的废弃 ,造成矿区整个生态系统的破 坏。利用数量分类与排序可以深刻揭示群落与环境的 生态关系[11],从而加速矿区植被修复。笔者在对中条 山矿区十八河铜尾矿库自然定居草本植物群落进行数
(Institute of Loess Plateau, Shanxi University, Taiyuan 030006)
Abstract: The paper aims to reveal the relationship between naturally colonized herbaceous plant communities and environmental factors on the copper mine tailing. Based on the field plant sample survey on Shibahe copper mine tailing of Zhongtiaoshan mining area, a total of 51 sample plots of naturally colonized herbaceous plant communities were analyzed by using the methods of TWINSPAN, DCA and CCA. The results showed that: (1) the 51 sample plots within the study area were classified into ten associations by TWINSPAN, in which the first 8 communities were belongs to hygrophyte plant groups dominant by Phragmites communis and the last 2 communities were mesophyte plant groups dominant by Salix babylonica (seedlings); (2) the first DCA axis clearly reflected the relationship between the community distributions and soil moisture, soil moisture gradually decreased from left to right along the first DCA axis, and the plant species transited from hygrophyte plants to mesophyte and xero- mesophyte plants; the second DCA axis reflected the change of vegetation life- form, and the naturally colonized herbaceous plant communities changed from annual to perennial plants from bottom to top along the second DCA axis; (3) the first CCA axis was related to the change

有机肥对矿区复垦土壤团聚体活性有机碳含量的影响

有机肥对矿区复垦土壤团聚体活性有机碳含量的影响

山西农业科学 2023,51(11):1299-1306Journal of Shanxi Agricultural Sciences有机肥对矿区复垦土壤团聚体活性有机碳含量的影响王怡宁 1,2,郝鲜俊 1,2,高文俊 3,孙晓东 1,2,孟会生 1,2,张杰 1,2,陈鑫1,2(1.山西农业大学 资源环境学院,山西 太谷 030801;2.山西农业大学 农业资源与环境国家级实验教学示范中心,山西 太谷 030801;3.山西农业大学 草业学院,山西 太谷 030801)摘要:土壤团聚体作为土壤最重要的结构单元,储存着土壤中大多数的有机碳,对复垦土壤质量和肥力产生重要影响。

为了研究不同有机肥对土壤团聚体活性有机碳的影响,依托山西省孝义市采煤塌陷区定位培肥试验平台,研究施用不同有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)和化肥对复垦土壤团聚体分布、活性有机碳含量的影响。

结果表明,施肥处理和复垦年限影响着土壤团聚体的分布,随着复垦年限的增加,施肥处理提高了土壤>2.00 mm 和0.25~2.00 mm 团聚体数量,显著降低了<0.25 mm 团聚体数量(36.34%~76.46%)。

施肥处理和复垦年限均影响土壤各粒径团聚体总有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳和轻组有机碳含量(<0.25 mm 团聚体易氧化有机碳除外),而施肥处理和复垦年限互作仅影响0.25~2.00 mm 团聚体总有机碳含量、>2.00 mm 和0.25~2.00 mm 团聚体微生物量碳及轻组有机碳含量;随着复垦年限的增加,有机肥均显著提高了各粒径团聚体活性有机碳含量,其中猪粪处理更显著,且在0.25~2.00 mm 团聚体中活性有机碳含量最高。

总之,随着复垦年限的增加,有机肥处理下>0.25 mm 团聚体数量增加,并且提高了土壤团聚体活性有机碳含量。

关键词:矿区复垦土壤;有机肥;复垦年限;团聚体;有机碳中图分类号:S153.6 文献标识码:A 文章编号:1002‒2481(2023)11‒1299‒08Effect of Organic Fertilizer on the Active Organic Carbon of SoilAgglomerates in Reclaimed Mine SitesWANG Yining 1,2,HAO Xianjun 1,2,GAO Wenjun 3,SUN Xiaodong 1,2,MENG Huisheng 1,2,ZHANG Jie 1,2,CHEN Xin 1,2(1.College of Resources and Environment ,Shanxi Agricultural University ,Taigu 030801,China ;2.National ExperimentalTeaching Demonstration Center for Agricultural Resources and Environment ,Shanxi Agricultural University ,Taigu 030801,China ;3.College of Grassland Science ,Shanxi Agricultural University ,Taigu 030801,China )Abstract :As the most important structural unit of the soil, soil aggregates store most of the organic carbon in the soil and have an important influence on the quality and fertility of reclaimed soils. In order to study the effect of different organic fertilizers on the active organic carbon of soil aggregates, in this paper, the effects of applying different organic fertilizers(chicken manure, pig manure, and cow manure) and chemical fertilizers on the distribution of soil agglomerates, active organic carbon content in reclaimed soils were investigated based on a test platform for locational fertilization of coal mining subsidence areas in Xiaoyi city, Shanxi province. The results show that fertilizer application treatments and reclamation years affected the distribution of soil aggregates. The number of soil aggregates >2.00 mm and 0.25-2.00 mm was increased by fertilizer application treatments with increasing reclamation years, but the number of aggregates <0.25 mm was decreased significantly(36.34%-76.46%). Both fertilizer application treatments and reclamation years affected the total organic carbon, readily oxidizable organic carbon, soluble organic carbon, microbial biomass carbon, and light organic carbon content of soil agglomerates of all particle sizes(except readily oxidizable organic carbon of <0.25 mm agglomerates), while their interaction only affected the total organic carbon content of 0.25-2.00 mm agglomerates, and the microbial biomass carbon and light organic carbon content of >2.00 mm and 0.25-2.00 mm agglomerates. The organic fertilizer significantly increased the active organic carbon content of all particle size agglomerates with increasing reclamation years, and the effect of the pig manure treatment was more significant. The highest organic carbon content was found in the 0.25-2.00 mm agglomerates. The carbon pool activity, carbon pool activity index, carbon pool index, and carbon pool management index in all particle size agglomerates also increased significantly with the increase of reclamation years. In conclusion, the number of >0.25 mm agglomerates under the organic fertilizer treatments increased with increasing reclamationdoidoi:10.3969/j.issn.1002-2481.2023.11.09收稿日期:2023-04-18基金项目:山西省基础研究计划项目(20210302123414);国家自然科学基金项目(41601327)作者简介:王怡宁(1998-),女,山西昔阳人,在读硕士,研究方向:矿区土壤复垦。

关于黑岱沟露天煤矿土地复垦的研究

鸯娃j } ; 舛技
2 1 第3 0年 期 1
关 于黑通 刘 洋 , ,
(. 1 中国矿业 大学矿业工程学院 , 江苏 徐 州 2 1 1 ;. 2 16 2 中国矿 业大学机 电工程 学院 , 苏 徐 州 2 1 1 ) 江 2 16


黑岱 沟露天煤矿 的建设在给该 地 区总体发展带来巨大的经济效 益的同时, 也对该 地 区的生态环境造成 了一定程 度的影响 , 使得 原 生
地表 、 地形 、 地貌遭到破坏 , 生态环境的保护功能大大降低 。本 文从 工程复垦 、 生物复垦 两方面 出发 , 为黑岱沟露天煤矿 排土场土地复 垦提 出了
基 础。

! 兰 兰

矿区 内及周围土壤类型主要是栗钙土 、 淤土、 栗 风
砂 土、 黄土及 黄绵土。随着 深度增加有机 质含量 下降 ,
而速 P 速 K含量增加 。根据矿 山实 际情 况 , 、 如果保 留 表土, 将其运 往需要 复垦 的地方 , 投 资大 、 产费 用 则 生
高 。通过钻 眼、 装药等一 系列工序后 , 岩变得极 为方 破
便、 快捷 。
3 结束 语
通过采用静态 爆破技 术 , 解决 了巷 修过 程 中遇 到
的重要地点无 法采用 爆破 法掘进 的缺 陷 , 极大 了弥补
了采用人工风手镐掘进 的慢 、 累等弊端 , 省了大量人 节
力和时 间, 产生 了较好 的社会效益和经济效益 。
高 。而采用 剥离黄 土覆土后通过生土熟 化和快速 培肥
技术 , 全可以达 到原表 土的肥力状况 。 完
12 最佳 覆土 厚度 的确 定 .
覆 土种植 的作物 或树木 易于成 活 , 环境 能 够较 快 的得 到改善 , 经费较 高一不覆土种植 , 但 必须保证有 足

类壤土基质喷播在废弃露天矿山生态修复技术中的优势分析

类壤土基质喷播在废弃露天矿山生态修复技术中的优势分析摘要:废弃露天矿山的生态修复一直是一个热门话题。

本文通过对比类壤土基质喷播技术和传统喷播技术的不同,发现类壤土基质喷播技术可以更好地恢复废弃矿山的生态系统功能。

类壤土基质喷播技术可以提高土壤质量,促进植物生长和群落结构,同时提高生态系统的功能恢复,提升经济效益。

这项技术对促进废弃矿山生态恢复具有重要意义。

关键词:类壤土基质喷播技术;废弃露天矿山;生态修复随着工业化进程的加速和人类活动的不断发展,国内外已出现大量的废弃露天矿山。

废弃露天矿山的生态修复涉及多个方面,其中土壤环境的恢复是关键,在传统的喷播技术存在着诸多问题的情况下,类壤土基质喷播技术则成为土壤改良和系统恢复的有效手段。

一、类壤土基质喷播技术的原理(一)类壤土基质的定义和特性类壤土基质是一种特殊的土壤类型,是一种人工制备的土壤基质,也称为富营养基质或富营养土。

它是由工业废料、有机质和矿物质等多种成分混合制备而成的,经过一定处理后,可以具有类似天然壤土的物理、化学和生物学性质。

类壤土基质广泛应用于园艺、苗木、花卉、蔬菜、植物育种等领域。

类壤土基质具有疏松性和透气性。

它由细小的颗粒状有机物和粘结剂组成,因此与传统的土壤相比较轻薄,形成了疏松、开放的物理结构,提高了土壤的透气性和通气性。

类壤土基质在化学上有较高的吸附能力和数据汇集能力,它可以吸附有机物、重金属离子等有害物质,保持土壤环境的稳定性。

类壤土基质喷播后可以与矿坑中的污染物进行物化反应,形成相对安全、稳定的化合物。

类壤土基质富含有机物,并且可以稳定细菌和真菌等微生物群落。

[1]有科学家研究发现,在加入类壤土基质后,土壤中微生物的数量和多样性有明显的增加,同时可造成对其他细菌的抑制作用,提高了土壤的微生物群落的多样性和活性,这对于土壤改良和生态修复具有重要的作用。

(二)类壤土基质喷播技术概述类壤土基质喷播技术主要基于人工制备的类壤土基质的多种营养元素成分,以及在类壤土基质中存在的丰富微生物资源。

煤矿复垦地不同恢复模式下土壤特性研究——以黑岱沟露天煤矿为例


立植被恢复体系的关键技术 。研究黄土高原区植被恢 市准格尔旗东部 。地理坐标东经 1 11 112 北 1。0 一 1。5, 复不同植物群落土壤物理性状 和土壤有机质、 、 、 纬 3 。5 一 95 N PK 92 3 。9 。属于晋 、 蒙接壤 黄土地区一部 陕、
营养状况, 筛选改 良土壤效果好 的植 物群落 , 可为提高 分 。矿区气候属 于中温 带半 干旱大陆性气候 , 年平均 恢复区土壤肥力提供 技术依据l2。本文以准格 尔旗 气温 5 3 一 .℃。年降水量为 2 1 495 m, 1J . . ℃ 76 3 — 5 .m 多集
改良 效果最明显; 不同植被类型土壤养分含量有明显的差异。在 9种植被类型和一个裸地对照类型中, 混合
植被 配置土壤有机质高于草地 和高大乔木纯林 ; 复垦区土壤 中以裸 地对照 区有机质 含量 最低 , 油松 + + 柳 沙 棘、 锦鸡儿和杨 + 沙棘各 种类型的乔 、 灌混合林提 高土壤有机质含量 的效果 明显优 于其他植 被类型 , 各种植被
C N H n —x n Z A G S u—l M i jn HE o g i g a H N h i A J n— u a
( X nA eg eE v o m na Mo i r gSai ,WuL nH t 1 7 0 ; / nLa u ni n etl nt i tt n r on o a o 3 4 0
群落下土壤氮 、 含量均 明显高于对照 区( 磷 裸地 ) 。
关 键词 : 煤矿复垦地; 恢复模式 ; 土壤特性
中 图分 类号 :
文献 标 识码 : 文章编 号 :07— 30(07 4— 03— 5 A 10 0 7 20 )0 06 0
STUDY N o Ⅱ ATTRI o S BUTES o F DⅡ FERENT TI ToRATI N oDELS o F o M CoAL I M NE RECo VE RED FⅡ LDS

草原区露天煤矿排土场水土保持防治技术探索——以锡林郭勒盟乌兰图嘎锗煤露天矿为例

【开发建设】草原区露天煤矿排土场水土保持防治技术探索—以锡林郭勒盟乌兰图嘎锗煤露天矿为例贾 飚1,2,陈 刚2,杨 耀3(1.内蒙古大学,内蒙古呼和浩特010020;2.内蒙古水利科学研究院,内蒙古呼和浩特010020;3.内蒙古环境科学研究院,内蒙古呼和浩特010020)〔摘 要〕 排土场的严重水土流失,是草原区露天煤矿水土保持和环境治理的关键。

通过对排土场水土流失成因、形式和特征的分析,提出适用于草原区露天煤矿排土场的水土保持工程措施和生物措施。

〔关键词〕 草原区;排土场;水土保持;防治中图分类号:157.2 文章标识码:B 文章编号:1009-0088(2010)02-0025-011 项目及项目区概况锡林郭勒盟乌兰图嘎锗煤露天矿(以下简称锗煤露天矿)位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市境内。

锗煤露天矿始建于1996年,1997年建成投产。

2008年经过产能扩建后,目前锗煤生产能力1.2M t/a,高纯二氧化锗生产能力60t/a。

锗煤露天矿项目组成包括外排土场、采掘场、工业场地及地面生产系统、爆破器材库等其它设施、地面运输系统、地面防排水系统、供排水管线、供电及通信线路等8项建设内容。

项目区地处内蒙古高原中部,大兴安岭西沿山脉北坡,属中温带半干旱大陆性气候,多年平均气温1.5℃,≥10℃积温2802.6℃,平均降水量276.3mm,平均蒸发量1811.3mm,平均风速3.5m/s,最大冻土深度2.89m,无霜期106d;土壤类型主要为栗钙土;植被类型典型草原,植被覆盖度50%左右;水土流失类型以风力侵蚀为主,间有水力侵蚀,属自治区人民政府通告的水土流失重点治理区。

2 排土场水土流失成因开发建设项目引起和加剧原地面水土流失的因素主要包括自然和人为因素。

自然因素是潜在的,人为因素是造成土壤侵蚀加速发展的主导因素,主要表现在以下几个方面:(1)扰动和破坏天然草地植被,使地表形成裸露面;(2)使表层土壤松散性加大,固结性降低导致抗蚀力降低;(3)人为改变了原地貌形态,形成人工再塑地貌,加大了地面坡度。

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黄土区大型露天矿复垦地土壤对植物多样性的影响研究———以平朔安太堡露天矿排土场为例许建伟1,2,李晋川2,白中科3,岳建英2,韩静4

(1.煤炭工业太原设计研究院,山西太原030001;2.山西省生物研究所,山西太原030006;3.中国地质大学土地科学技术学院,北京100083;4.山西农业大学工程技术学院,山西太谷030801)

摘要:采用样方调查法及SPSS分析法,对安太堡露天矿开采后排土场植物的生长、多样性的变化及其立地条件等环境因子进行了调查和分析。结果表明,复垦地土壤的改良和植物的恢复都需要时间的积累;立地条件在一定程度上影响着植物的生长,立地条件好,含有一定量石砾的样地,植物生长就较好,多样性指数较高;植物均匀度与土壤容重呈极显著负相关,与总孔度呈极显著正相关,植物香农-威纳指数与土壤速效Cu呈显著正相关;草灌乔配置模式为植物的生长提供了更大的生态位,其样地内的植物多样性指数较高。关键词:露天煤矿;复垦;土壤;植物多样性中图分类号:TD88;X173文献标识码:A文章编号:1002-2481(2010)04-0048-04

EffectofReclamationLandSoiltoPlantDiversityinAntaibaoOpencastCoalMineLoessZone———ACaseofDischargedSoilFieldinAntaibaoOpencastCoalMine

XUJian-wei1,2,LIJin-chuan2,BAIZhong-ke3,YUEJian-ying2,HANJing4

(1.TaiyuanDesignInstituteofCoalIndustry,Taiyuan030001,China;2.ShanxiInstituteofBiology,Taiyuan030006,China;

3.CollegeofLandSciencesandTechnology,ChinaGeologyUniversity,Beijing100083,China;4.CollegeofEngineeringTechnology,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)

Abstract:ThisarticleresearchedthecharacteristicsofplantdiversityandeffectiveenvironmentalfactorsofstandconditionsandsooninAntaibaoopencastcoalminebymeansoffieldsurveyandSPSSanalysis.Mainresultsareasfollows:thesoilimprovementandplantrestorationinreclamationareasbothtakestime.Theresearchindicatesthatsiteconditionsaffectplantgrowthtoacertainextent.Finesitesthatcontainacertainamountofthegravelmakeplantgrowbetter,andthediversityindexinthesessitesarehigher.Plantuniformitynegativelycorrelatedwithsoildensityandpositivelycorrelatedwiththetotalporesignificantly.Shannon-WienerindexpositivelycorrelatedwithavailableCusignificantly.Grass,shrub,arborallocationmodelprovidesagreaternichefortheplantgrowthandwithahigherplantdiversityindex.Keywords:Opencastmine;Reclamation;Soil;Plantdiversity

收稿日期:2009-11-28基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2006BAC09B02-6);山西省重大科技攻关项目(2006031099-01-04)作者简介:许建伟(1981-),男,河北吴桥人,助理工程师,硕士,主要从事土地复垦研究。李晋川为通讯作者。

doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2010.04.14矿产资源是工农业生产和社会经济发展必不可少的物质基础,是社会财富的重要源泉。我国是矿产资源大国,近年来其采掘量在逐年增加,矿产资源的开发和利用对经济发展起到了巨大的推动作用,但同时也带来了巨大的破坏。现在对矿山生态环境的破坏和污染十分严重。陈昌笃[1]指出,恢复受损的生态系统是我国当前面临的紧迫任务。其中,采矿废弃地的恢复又是首先应当给予重视的。赵桂久等[2]指出,在退化生态系统的综合整治、恢复与重建试验示范研究中,应将其研究重点放在脆弱生态系统与矿山生态系统的综合整治上。土壤是陆生植物生活的基质,它提供了植物生活所必需的营养和水分,是生态系统中物质与能量交换的重要场所。植物多样性是生态系统多样性形成的基础,是反映群落结构和功能特征的有效指标,是生态系统稳定性的量度,可以反映废弃地复垦的现状。植物多样性的大小随某一生态因子梯度有规律性的变化,目前进行较多的研究有气候、海拔、水分、土壤、斜坡等[3]。

山西农业科学2010,38(4):48~51JournalofShanxiAgriculturalSciences

48··许建伟等:黄土区大型露天矿复垦地土壤对植物多样性的影响研究———以平朔安太堡露天矿排土场为例本研究采用样方调查法及SPSS分析法,对安太堡露天矿开采后排土场植物的生长、多样性的变化及立地条件等环境因子进行了调查和分析,这对矿区土地复垦及植物多样性形成具有重要意义。1研究区概况平朔矿区地处黄土高原东部晋陕蒙接壤的黑三角地带、山西省北部的朔州市平鲁区境内,地理坐标为东经112°11′~112°30′,北纬39°23′~39°37′,属温带半干旱大陆性季风气候区,冬春干旱少雨、寒冷、多风,夏秋降水集中、温凉少风。区内年平均降雨量为428.2~449.0mm,年蒸发量为1786.6~2598.0mm,年平均气温为4.8~7.8℃,冻土最大深度1.31m,风沙日数29d。本区地带性土壤为栗钙土与栗褐土的过渡带,其成土母质多为黄土性的冲积物、洪积物、坡积物,也有部分地带性的风积物,且多数为花岗岩、片麻岩的风化产物,因而土壤的物理风化强烈,土质偏沙,土体干旱,通气良好,好气微生物活动旺盛,碳酸盐含量在8%以上,石灰反应通体强烈。土壤贫瘠,耕层土壤有机质含量一般在5.0~9.0g/kg之间;全氮含量一般在0.3~0.6g/kg之间;速效磷含量一般在5.0~8.0mg/kg之间,少数在10mg/kg以上,低的只有2.0~3.0mg/kg;速效钾含量一般在50~90mg/kg之间,少数超过100mg/kg[4]。2研究方法为研究复垦前后植被的变化,以及植被变化的影响因素,在排土场根据复垦时间和复垦模式的不同布设样地,通过对典型样地的多样性分析,了解复垦过程中植被恢复的状况。2.1调查方法依据安太堡煤矿复垦区工程图,应用地理定位系统,参照地理信息系统,2006年8月根据复垦时间和复垦模式的不同,在复垦区(南排、西排、西扩、内排)内设置样地(样带),样地面积为2000m2,样带面积为20m2

,样地的长宽依实际

情况而定,长与环境梯度平行,并在样地(样带)内设置样方,共设置样地17个,样方203个,调查数据采用平均值。在原地貌的样地选择上,选取撂荒地作为典型样地。(1)乔木样方:在样地内设10m×10m的乔木样方3个,每个样方内取4m×4m的灌木样方2个,1m×1m的草本样方4个。(2)灌木样方:样地内设4m×4m样方3~4个,每个样方内设置1m×1m草本样方2个。(3)草本样方:在样地内根据实际情况设置样带,样带长度为20m,宽度为1m,长与环境梯度平行,并在每个样带内设置1m×1m的草本样方5个。调查内容:乔灌木包括乔灌木的树高、胸径、地径、冠幅和盖度等;草本群落包括植物种类、盖度、高度等。同时登记样地的立地条件,即地理位置、海拔高度、坡度、坡向、坡位,了解植被恢复年限及恢复方式。2.2资料整理及计算

将野外收集到的植被分为乔木、灌木、草本的数据进行统计整理,并对各个样地的植物多样性进行测定分析[5,6]。

(1)物种丰富度指数:R=(S-1)/LnN

(2)多样性指数:H=-s

i=1Σ(PiLnPi)

(3)均匀度指数:E=H/LnS式中,R为Margalef指数;S为群落中的总种数;N为观察到的个体总数(随样本大小而增减);H为香农-威纳多样性指数;Pi为种i的个体数占群落中总个体数的比例;E为Pielou均匀度指数。数据采用SPSS进行统计分析,图表在Excel中完成。2.3土壤分析方法[7~9]

土壤养分分析选择撂荒地和复垦1年的沙打旺样地作为参照,方法如表1所示。

表1土壤分析方法测定项目容重有机质碱解氮速效钾速效铜速效铁测定方法环刀法重铬酸钾容量法-外加热法碱解扩散法醋酸氨浸提-火焰光度法DTPA-TEA浸提-AAS法1mol/LNH4OAc浸提-AAS法测定项目田间持水量全氮速效磷pH值速效锌速效锰测定方法环刀吸水法半微量开氏法钼锑抗比色法玻璃电极法DTPA-TEA浸提-AAS法AAS法

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