本文關(guān)鍵詞：不同施肥條件下植物對礦山廢棄地土壤肥力改良的研究

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【摘要】：采礦業(yè)在給中國帶來巨大經(jīng)濟(jì)利益的同時也造成礦區(qū)生態(tài)退化,因此迫切需要對礦山廢棄地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。礦山廢棄地土壤結(jié)構(gòu)較差,缺乏有機(jī)質(zhì)及植物必需的養(yǎng)分,不利于植物生長,因此采取相應(yīng)措施快速改良廢棄地土壤肥力成為亟待解決的問題。本研究在中國科學(xué)院長武黃土高原農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站模擬煤矸石山礦山廢棄地修建試驗小區(qū),在施有機(jī)肥、施秸稈肥和不施肥條件下選擇5種豆科和禾本科植物進(jìn)行單播和混播種植試驗,測定0~150cm土層中的土壤含水量以及0~10cm和10~20cm土層中土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀等養(yǎng)分指標(biāo)及植物的蓋度、株高和地徑等形態(tài)指標(biāo),研究不同施肥條件下植物對礦山廢棄地土壤肥力的改良效果。取得以下主要結(jié)論:(1)植物對土壤蓄水保水效果的改良主要體現(xiàn)在0~40cm土層中。施有機(jī)肥和秸稈肥條件下植物均能改良表層土壤的蓄水保水效果,施有機(jī)肥的效果更加顯著。填充煤矸石和未填充煤矸石種植區(qū)土壤含水量隨著土壤深度的變化趨勢有著明顯的差別。填充煤矸石種植區(qū)植物根系通過蒸騰作用消耗了更多0~35土層中土壤水分,導(dǎo)致土壤含水量低于未填充煤矸石種植區(qū);煤矸石層持水能力差、滲透率較高,使35~85cm土層中土壤含水量隨著深度增加而逐漸降低并遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未填充煤矸石種植區(qū);由于煤矸石層滲透的水分在其底部向下運動并累積,使得85~110cm土層中土壤含水量逐漸增加并在110~150cm土層中高于未填充煤矸石種植區(qū),110~150cm土層受環(huán)境的影響較小,土壤含水量變化幅度減小,含水量值趨于穩(wěn)定。(2)填充煤矸石種植區(qū)植物小區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀含量平均值分別比對照小區(qū)低5.3%、4.4%、4.3%、28.4%、28.0%和14.5%。植物的種植年限較短,植物生長發(fā)育是消耗養(yǎng)分的過程。填充煤矸石和未填充煤矸石種植區(qū)不同施肥條件下,0~10cm土層中土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷和速效鉀平均值均分別比10~20cm土層高25.0%、16.9%、82.7%、10.5%、10.3%和23.9%,植物生長對表層土壤肥力的改良效果更加顯著。(3)填充煤矸石和未填充煤矸石種植區(qū)土壤養(yǎng)分含量(有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀含量)及植物的株高、蓋度均表現(xiàn)為施有機(jī)肥施秸稈肥不施肥;施肥對植物生長的促進(jìn)作用和植物生長對土壤肥力的改良效果具有協(xié)同關(guān)系。單播植物小區(qū)的土壤肥力和植物的株高均高于混播植物小區(qū),植物單播對土壤的肥力改良效果更好,促進(jìn)單播小區(qū)植物的生長狀況好于混播植物小區(qū),土壤肥力和植物生長具有協(xié)同關(guān)系;但是植物混播可以充分利用空間,提高植物的蓋度。(4)填充煤矸石種植區(qū)施有機(jī)肥條件下對土壤肥力改良效果最佳的種植模式為草木樨、沙打旺、黑麥草和紫穗槐+小冠花;施秸稈肥條件下為草木樨、黑麥草、紫穗槐+黑麥草和紫穗槐;不施肥條件下為沙打旺、草木樨、黑麥草和草木樨+黑麥草。(5)填充煤矸石種植區(qū)黑麥草的株高主要受土壤速效鉀含量(R=0.828)的影響,草木樨的株高主要受水分(R=0.9920)和銨態(tài)氮含量(R=0.9862)的影響,沙打旺的株高主要受硝態(tài)氮(R=0.9906)和速效磷含量(R=0.9942)的影響,小冠花的株高主要受速效鉀(R=0.9950)和速效磷含量(R=0.9650)的影響,紫穗槐的株高主要受水分含量(R=0.9977)的影響。填充煤矸石和未填充煤矸石種植區(qū)土壤肥力比未填充煤矸石種植區(qū)高4.3%,但是植物的蓋度、株高和地徑等植物形態(tài)指標(biāo)卻分別比未填充煤矸石種植區(qū)低17.8%、63.4%和29.3%;填充煤矸石種植區(qū)植物生長狀況比未填充煤矸石種植區(qū)差的最主要原因是土壤硝態(tài)氮和速效磷含量值均低于未填充煤矸石種植區(qū)。
【關(guān)鍵詞】：礦山廢棄地 土壤肥力改良 植物 有機(jī)肥 秸稈肥
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S158
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的和意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-19
• 1.3.1 國內(nèi)外礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)的研究概況13-15
• 1.3.2 豆科植物對土壤肥力改良的研究概況15-17
• 1.3.3 豆科與禾本科植物混播改良土壤肥力的研究概況17-18
• 1.3.4 填充煤矸石重構(gòu)土壤的水分特征研究概況18-19
• 第二章 試驗設(shè)計及研究內(nèi)容19-24
• 2.1 試驗區(qū)概況19-20
• 2.2 試驗設(shè)計20-21
• 2.3 研究內(nèi)容21-22
• 2.4 試驗指標(biāo)測定22-23
• 2.4.1 植物形態(tài)指標(biāo)的測定22
• 2.4.2 土壤理化學(xué)指標(biāo)測定22-23
• 2.5 試驗技術(shù)路線圖23-24
• 第三章 不同施肥條件下植物對土壤含水量的影響24-31
• 3.1 A種植區(qū)不同施肥條件下土壤含水量24-28
• 3.1.1 A種植區(qū)施有機(jī)肥條件下土壤含水量24-25
• 3.1.2 A種植區(qū)施秸稈肥條件下土壤含水量25-26
• 3.1.3 A種植區(qū)不施肥條件下土壤含水量26-27
• 3.1.4 A種植區(qū)不同施肥條件下土壤含水量對比27-28
• 3.2 A和B種植區(qū)土壤含水量對比28-30
• 3.2.1 A和B種植區(qū)表層土壤含水量對比28-29
• 3.2.2 A和B種植區(qū)深層土壤含水量對比29-30
• 3.3 小結(jié)30-31
• 第四章 不同施肥條件下植物對土壤養(yǎng)分含量的影響31-48
• 4.1 不同施肥條件下植物對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響31-33
• 4.1.1 A種植區(qū) 0～10cm土層中有機(jī)質(zhì)含量31-32
• 4.1.2 A種植區(qū) 10～20cm土層中有機(jī)質(zhì)含量32
• 4.1.3 A和B種植區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量對比32-33
• 4.2 不同施肥條件下植物對土壤全氮含量的影響33-36
• 4.2.1 A種植區(qū) 0～10cm土層中全氮含量34
• 4.2.2 A種植區(qū) 10～20cm土層中全氮含量34-35
• 4.2.3 A和B種植區(qū)土壤全氮含量對比35-36
• 4.3 不同施肥條件下植物對土壤硝態(tài)氮含量的影響36-38
• 4.3.1 A種植區(qū) 0～10cm土層中硝態(tài)氮含量36-37
• 4.3.2 A種植區(qū) 10～20cm土層中硝態(tài)氮含量37-38
• 4.3.3 A和B種植區(qū)土壤硝態(tài)氮含量對比38
• 4.4 不同施肥條件下植物對土壤銨態(tài)氮含量的影響38-41
• 4.4.1 A種植區(qū) 0～10cm土層中銨態(tài)氮含量38-39
• 4.4.2 A種植區(qū) 10～20cm土層中銨態(tài)氮含量39-40
• 4.4.3 A和B種植區(qū)土壤銨態(tài)氮含量對比40-41
• 4.5 不同施肥條件下植物對土壤速效磷含量的影響41-43
• 4.5.1 A種植區(qū) 0～10cm土層中速效磷含量41-42
• 4.5.2 A種植區(qū) 10～20cm土層中速效磷含量42
• 4.5.3 A和B種植區(qū)土壤速效磷含量對比42-43
• 4.6 不同施肥條件下植物對土壤速效鉀含量的影響43-46
• 4.6.1 A種植區(qū) 0～10cm土層中速效鉀含量43-44
• 4.6.2 A種植區(qū) 10～20cm土層中速效鉀含量44-45
• 4.6.3 A和B種植區(qū)土壤速效鉀含量對比45-46
• 4.7 小結(jié)46-48
• 第五章 土壤肥力分析48-52
• 5.1 A種植區(qū)土壤肥力分析48-50
• 5.2 A和B種植區(qū)土壤肥力對比50-51
• 5.3 小結(jié)51-52
• 第六章 不同施肥條件下植物的生長情況52-58
• 6.1 不同施肥條件下植物的蓋度52-53
• 6.2 不同施肥條件下植物的株高和地徑53-54
• 6.3 土壤養(yǎng)分指標(biāo)和植物生長的關(guān)系54-55
• 6.4 土壤肥力和植物生長的關(guān)系55
• 6.5 小結(jié)55-58
• 第七章 結(jié)論與討論58-61
• 7.1 結(jié)論58-59
• 7.2 討論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-67
• 作者簡介67-68
• 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)歷教育碩士學(xué)位授予信息表68

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