【摘要】：晉陜蒙地區(qū)是我國特大型能源基地,蘊含豐富的煤炭資源,該區(qū)大規(guī)模地露天開采,在帶動經濟發(fā)展的同時,還造成地表破壞、植被受損等環(huán)境污染和生態(tài)問題。本研究以黑岱溝東排土場和永利煤礦排土場的土壤為研究對象,研究了22種處理樣本的土壤養(yǎng)分差異、土壤細菌群落結構與多樣性。將永利重構小區(qū)的土壤養(yǎng)分和原地貌土壤與對照土壤進行對比,分析不同新構土體改良土壤養(yǎng)分的性能差異,并采用加權綜合法對幾種土壤類型的養(yǎng)分質量進行綜合評價;將黑岱溝東排土場不同植物措施土壤中的養(yǎng)分作對比,探究不同人工植被恢復措施與自然植被恢復措施、空白對照相比,土壤養(yǎng)分的恢復程度以及改良土壤養(yǎng)分的效果的不同;研究所有處理的土壤樣本中各個樣本以及不同分組的土壤細菌多樣性和群落結構的變化規(guī)律以及樣本、物種、環(huán)境因子三者之間的相關性,為晉陜蒙煤礦排土場不同復墾措施的效果進行評價,對日后礦區(qū)復墾植被篩選、土壤修復提供理論指導與參考。研究結果如下:1)對開挖黑岱溝礦區(qū)東排土場進行生態(tài)修復,經過19年的恢復,以新建排土場的土壤養(yǎng)分為背景值,除了在10~20 cm土層中自然草地的全氮含量和混交草地銨態(tài)氮含量沒有提高,其余不同的人工植被和自然植被類型對排土場土壤養(yǎng)分均有不同程度的改良效果。6種人工植被與自然沙棘林相比,仍然沒有恢復到自然沙棘林中土壤養(yǎng)分水平。自然草地養(yǎng)分含量不高,除樟子松林和沙棘林中,其他人工植被類型均優(yōu)于自然草地土壤養(yǎng)分水平。人工沙棘林遠低于自然沙棘林土壤養(yǎng)分水平,說明礦區(qū)植被恢復年限對于生態(tài)修復有重要影響。2)幾種人工植被中,灌草混交林對土壤養(yǎng)分的改良效果最明顯,刺槐林中土壤養(yǎng)分也有顯著提高,種植了沙打旺、苜蓿、長芒草等的混交草地以及紫穗槐林的土壤養(yǎng)分恢復程度較高,樟子松對于礦區(qū)排土場養(yǎng)分的恢復效果較差。3)不同改良模新構土體相比對照,土壤各養(yǎng)分含量均有顯著提高,原地貌土壤有效磷含量較對照有所降低。重構小區(qū)中不同改良模式下土壤有機碳、有效磷、硝態(tài)氮均已超過原地貌土壤養(yǎng)分含量,土壤銨態(tài)氮基本達到原地貌水平,土壤全氮尚未恢復至原地貌水平。不同改良模式土壤養(yǎng)分質量以風化煤摻混土體最高,其次是砒砂巖摻混土體,沙黃土高于原地貌土壤,對照質量最差。4)黑岱溝排土場群落多樣性更高,永利六個重構小區(qū)之間多樣性不同,永利人工植被組分別與黑岱溝人工植被組、永利重構小區(qū)組的群落多樣性具有顯著差異。兩個礦區(qū)排土場的優(yōu)勢菌為Acidobacteria,Chloroflexi,Bacteroidetes,Actinobacteria,Proteobacteria,在所有物種中,以Cyanobacteria豐度最低,微生物大多可以適宜養(yǎng)分含量較低的環(huán)境,且參與碳、氮、磷等物質的循環(huán)并有固定養(yǎng)分的作用。對土壤微生物群落與種類分布相關程度最大的環(huán)境因子是微生物量碳,其次為有機碳,接下來按照影響程度大小排序為銨態(tài)氮、有效磷、全氮、微生物量氮、硝態(tài)氮,永利對照與其他樣本有較大差異,受環(huán)境因子影響程度最小。因此,礦區(qū)隨著復墾年限的增加,土壤中養(yǎng)分狀況、微生物菌群都有顯著改良效果,在對礦區(qū)進行植被建植和生態(tài)修復時,刺槐是十分適宜的樹種,應優(yōu)先選擇以紫穗槐、沙棘為主的豆科落葉灌木,以及以沙打旺、苜蓿等為主的豆科草本植物,并適量增加些混交植被配置模式,在喬灌木林下栽植些長芒草等多須根的草類植被�？梢猿浞职l(fā)揮當地的資源優(yōu)勢、變廢為寶,將風化煤廣泛用于排土場土壤的質地改良,即改善了生態(tài)環(huán)境又能實現(xiàn)一定的經濟效益。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S158;S154.3

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 賴進紅;羅興華;蘇玉柱;馬馳;;洱海流域耕地土壤養(yǎng)分分析與管理[J];農業(yè)與技術;2018年12期

2 高銘遠;;利用葉片顏色判斷土壤養(yǎng)分方法的研究[J];電子測量技術;2016年11期

3 趙家林;汪習云;;云南省施肥及土壤養(yǎng)分變化分析[J];農業(yè)開發(fā)與裝備;2017年02期

4 楊詩貴;洪寧;李鑄;鄒德強;文勇立;艾瀍;澤讓東科;;沼液施用背景下稻田土壤養(yǎng)分的含量特征[J];江蘇農業(yè)科學;2017年02期

5 程樂慶;;夏邑縣土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀、變化與評價[J];基層農技推廣;2017年03期

6 孫翠珊;李玉環(huán);陳明;呂瑋;張軍;;基于物元模型的土壤養(yǎng)分評價[J];中國人口·資源與環(huán)境;2017年S1期

7 畢靜靜;;菠菜香菜栽培技術[J];農業(yè)知識;2016年29期

8 高敏;;不同氮、磷、鉀肥用量影響西梅產量及土壤養(yǎng)分[J];中國果業(yè)信息;2017年03期

9 魏國良;李帷;汪萍;徐海峰;譚承軍;商照榮;;瀾滄江水電開發(fā)對河岸帶土壤養(yǎng)分分布的影響[J];水土保持研究;2014年02期

10 周濤;戴全厚;吳秀芹;董亞輝;鄧伊晗;;喀斯特山區(qū)退耕還林地土壤養(yǎng)分效應及評價[J];水土保持研究;2011年06期

相關會議論文 前10條

1 羅國安;項建軍;袁全;;分散經營模式下的土壤養(yǎng)分的精準管理研究[A];中國植物營養(yǎng)與肥料學會2010年學術年會論文集[C];2010年

2 李紅裔;張野;趙迪;吳錫欣;;基于神經網絡多模型的土壤養(yǎng)分肥力評價[A];中國植物營養(yǎng)與肥料學會2010年學術年會論文集[C];2010年

3 馬友華;胡勤遠;賈盛寧;梁紅霞;黃界潁;張自立;;安徽省土壤養(yǎng)分和肥料信息系統(tǒng)研究[A];第八屆全國青年土壤暨第三屆全國青年植物營養(yǎng)與肥料科學工作者學術討論會論文集[C];2002年

4 邢竹;李春杰;郭建華;王貴政;;土壤養(yǎng)分信息系統(tǒng)在平衡施肥中的應用(摘要)[A];中國地壤學會第十次全國會員代表大會暨第五屆海峽兩岸土壤肥料學術交流研討會文集（面向農業(yè)與環(huán)境的土壤科學專題篇）[C];2004年

5 索全義;張連云;鄭海春;;基于“3414”肥效試驗的土壤養(yǎng)分豐缺指標制定方法的研究[A];中國土壤學會第十一屆全國會員代表大會暨第七屆海峽兩岸土壤肥料學術交流研討會論文集（上）[C];2008年

6 陳天恩;董靜;郜允兵;徐麗媛;;小豐營村蔬菜地土壤養(yǎng)分變異特性研究[A];中國植物營養(yǎng)與肥料學會2010年學術年會論文集[C];2010年

7 張琳;張鳳榮;呂貽忠;孔祥斌;王茹;;大城市郊區(qū)耕地集約利用程度變化趨勢及對土壤養(yǎng)分的影響——以北京市大興區(qū)為例[A];中國土壤學會第十一屆全國會員代表大會暨第七屆海峽兩岸土壤肥料學術交流研討會論文集（中）[C];2008年

8 魏國良;;瀾滄江中下游水電開發(fā)對河岸帶土壤養(yǎng)分空間分布的影響[A];2012中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第三卷）[C];2012年

9 崔英;顧明;趙鵬飛;劉麗茹;;梨樹縣主要土壤養(yǎng)分變化趨勢分析[A];創(chuàng)新驅動，加快戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展——吉林省第七屆科學技術學術年會論文集（下）[C];2012年

10 姬寶霖;申向東;呂志遠;索全義;劉挨剛;呂忠義;胡敏;;利用高含沙洪水治沙淤地土壤養(yǎng)分、粒徑分布特征分析[A];2006中國科協(xié)年會農業(yè)分會場論文專集[C];2006年

相關重要報紙文章 前10條

1 趙淑玲;吉林有機肥企產品叫好不叫座[N];中國化工報;2014年

2 本報記者 伊秀麗 張力軍;高標準農田建設的吉林模式[N];吉林日報;2017年

3 王旭;溫室施用有機肥料好處多[N];陜西科技報;2017年

4 劉鑫;棗裂或不甜 多因土壤養(yǎng)分不均衡[N];新疆科技報(漢);2016年

5 通訊員 伍軍邋彭建國;塔西南與喀什合作研究土壤養(yǎng)分[N];中國石油報;2008年

6 記者　趙紅梅;“土壤養(yǎng)分管理與平衡施肥”讓農民畝增收近200元[N];河北日報;2006年

7 趙強;土壤養(yǎng)分的分析方法[N];山西科技報;2004年

8 中國農業(yè)科學院土壤肥料研究所 金繼運 研究員;以分區(qū)土壤養(yǎng)分管理實現(xiàn)產業(yè)化[N];中華合作時報;2005年

9 高科;土壤養(yǎng)分測試儀[N];河北科技報;2001年

10 通訊員 姜曉平;磴口土壤養(yǎng)分含量逐年上升[N];巴彥淖爾日報(漢);2010年

相關博士學位論文 前10條

1 許紅衛(wèi);田間土壤養(yǎng)分與作物產量的時空變異及其相關性研究[D];浙江大學;2004年

2 劉杏梅;基于GIS和地統(tǒng)計學的不同尺度水稻田土壤養(yǎng)分時空變異及其機理研究[D];浙江大學;2005年

3 李瑞;規(guī)模經營條件下土壤養(yǎng)分精準管理研究[D];中國農業(yè)科學院;2006年

4 王紅娟;我國北方糧食主產區(qū)土壤養(yǎng)分分布特征研究[D];中國農業(yè)科學院;2007年

5 姜城;不同經營體制下土壤養(yǎng)分空間變異規(guī)律及管理技術的研究[D];中國農業(yè)科學院;2000年

6 賈生堯;基于光譜分析技術的土壤養(yǎng)分檢測方法與儀器研究[D];浙江大學;2015年

7 劉雪梅;基于可見近紅外光譜檢測土壤養(yǎng)分及儀器開發(fā)[D];東華大學;2014年

8 楊婷;黃土坡面土壤養(yǎng)分隨地表徑流流失及動力模型[D];西安理工大學;2016年

9 許敏;渭北高原紅富士蘋果園土壤養(yǎng)分特征及施肥管理研究[D];西北農林科技大學;2015年

10 鄒娟;冬油菜施肥效果及土壤養(yǎng)分豐缺指標研究[D];華中農業(yè)大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 呂凱一;耕地土壤養(yǎng)分時空變異及其影響因素分析[D];浙江大學;2018年

2 王麗麗;晉陜蒙礦區(qū)排土場植物措施對復墾土壤養(yǎng)分和微生物的影響[D];中國科學院大學(中國科學院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心);2018年

3 王哲;3種經濟林不同植物阻控帶土壤養(yǎng)分和徑流的動態(tài)特征[D];福建農林大學;2017年

4 郭鑫煒;遼西北風沙區(qū)人工林土壤養(yǎng)分的垂直分布特征[D];沈陽農業(yè)大學;2017年

5 亢寧;山東省耕地土壤養(yǎng)分數據庫建立及其分異特征分析[D];山東農業(yè)大學;2017年

6 張中愷;不同覆蓋方式對旱地蘋果園土壤養(yǎng)分的動態(tài)變化影響[D];西北農林科技大學;2017年

7 王明達;秸稈還田方式與化肥配施對玉米生長及土壤養(yǎng)分的影響[D];沈陽農業(yè)大學;2017年

8 李丹;退化羊草草原生態(tài)化學計量動態(tài)及其與土壤養(yǎng)分的關系[D];內蒙古大學;2017年

9 寧茂岐;丘陵山地土壤養(yǎng)分管理單元研究[D];西南大學;2006年

10 譚星;山地丘陵區(qū)耕地土壤養(yǎng)分數字化制圖研究[D];西南大學;2017年

本文編號：2730295