發(fā)布時間：2017-10-15 10:43

  本文關鍵詞：煤礦區(qū)充填復墾土壤生物學特性及其變化研究

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【摘要】：本文以我國華東地區(qū)采煤沉陷區(qū)復墾場地為研究對象,通過收集資料、場地調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法系統(tǒng)分析了:煤矸石充填復墾土壤生物學特性時空變化特征;煤矸石、粉煤灰及湖泊底泥三種物料對充填復墾土壤生物學特性的影響;通過相關性分析揭示充填復墾場地土壤生物學指標與土壤物理、化學、重金屬含量之間的關系;利用激發(fā)效應機理,提出了加入小分子碳源、氮源改善充填復墾土壤生物學指標的措施。主要研究結(jié)論如下:(1)采煤沉陷區(qū)煤矸石充填復墾場地0-20cm和20-40cm土層土壤微生物數(shù)量、微生物量碳含量、微生物量氮含量、微生物熵、土壤基礎呼吸速率、β-葡萄糖苷酶活性、過氧化氫酶活性、酸性磷酸酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性和芳基硫酸酯酶活性等生物學指標在復墾后呈增加趨勢,土壤微生物代謝熵呈降低趨勢。(2)分別采用全量數(shù)據(jù)集法和最小數(shù)據(jù)集法對煤矸石充填復墾土壤綜合質(zhì)量指數(shù)(SQI)進行評價,回歸分析表明充填復墾土壤SQI值隨復墾時間呈增加趨勢,充填復墾土壤質(zhì)量演替方向為正向演替;最小數(shù)據(jù)集法能代替全量數(shù)據(jù)集法對復墾土壤質(zhì)量進行評價。(3)湖泊底泥充填復墾土壤生物學指標值高于煤矸石復墾場地和粉煤灰復墾場地土壤。湖泊底泥充填復墾土壤微生物數(shù)量、微生物量碳含量、微生物量氮含量、土壤基礎呼吸速率、微生物代謝熵、β-葡萄糖苷酶活性、酸性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性等指標超過對照場地土壤,分別高出對照場地土壤4%、11.5%、43.1%、1.2%、39.8%、5.2%、9.9%、3.7%和8.7%。(4)基于全量數(shù)據(jù)集法和最小數(shù)據(jù)集法對煤矸石、粉煤灰與湖泊底泥充填復墾土壤質(zhì)量綜合指數(shù)進行評價,結(jié)果表明基于兩種計算方法的SQI變化趨勢一致。復墾土壤SQI從高到低依次是湖泊底泥復墾土壤、煤矸石復墾土壤與粉煤灰復墾土壤,兩種方法評價結(jié)果差異較小,通過最小數(shù)據(jù)集法計算的SQI結(jié)果能表征復墾土壤質(zhì)量情況。(5)煤矸石/粉煤灰抑制生長期內(nèi)冬小麥的根長、根生物量、根系活力等指標。與對照土壤相比,煤矸石與粉煤灰降低了拔生長期內(nèi)冬小麥根系分泌物產(chǎn)生速率Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。相關性分析表明冬小麥根系分泌物產(chǎn)生速率與根系活力成正相關。復墾土壤中煤矸石與粉煤灰對土壤氮素轉(zhuǎn)化速率、多酚氧化酶活性、脲酶活性有抑制作用。相關性分析表明,復墾土壤氮素轉(zhuǎn)化效率、土壤酶活性與冬小麥根系分泌物產(chǎn)生速率成正相關。(6)小分子碳源和氮源能通過激發(fā)效應提高復墾土壤生物學指標。與對照土壤相比,高濃度碳源(10 mg·g-1)提高土壤微生物量碳含量276.7%(7天)和184.4%(30天)、微生物量氮量129.8%(7天)和148.9%(30天)、β-葡萄糖苷酶活性89.1%(7天)和102.9%(30天)、酸性磷酸酶活性164.4%(7天)和130.3%(30天)、芳基硫酸酯酶活性541.1%(7天)和317.6%(30天)。高碳低氮組(10 mg·g-1葡萄糖和1mg·g-1硝酸銨)的對土壤生物學特性的激發(fā)作用也非常明顯。復墾場地土壤中可利用碳源含量是影響復墾土壤生物學指標的限制性因子,碳源加入能迅速激活土壤生物學活性。相對于單一碳源或氮源的加入,調(diào)整復墾場地土壤碳氮比例要比單純施肥更有利于復墾土壤生物學功能的恢復。
【關鍵詞】：充填復墾場地 土壤生物學特性 采煤沉陷區(qū) 礦區(qū)生態(tài)恢復
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD88
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-9
• Abstract(detailed)9-23
• 1 緒論23-34
• 1.1 研究背景23-24
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀24-30
• 1.3 存在的問題30
• 1.4 研究目標、內(nèi)容與方法30-32
• 1.5 技術路線32-34
• 2 研究區(qū)概況與實驗方法34-48
• 2.1 研究區(qū)概況34-35
• 2.2 實施方案35-41
• 2.3 土壤測試指標41-44
• 2.4 實驗區(qū)土壤理化性質(zhì)44-47
• 2.5 數(shù)據(jù)分析47-48
• 3 復墾土壤生物學特性隨時間變化研究—以煤矸石充填復墾場地為例48-93
• 3.1 復墾土壤微生物指標隨時間變化研究49-57
• 3.2 復墾土壤基礎呼吸特性隨時間變化研究57-60
• 3.3 復墾土壤土壤酶活性隨時間變化研究60-67
• 3.4 復墾土壤生物學特性和環(huán)境因素相關性分析67-75
• 3.5 復墾土壤質(zhì)量評價75-87
• 3.6 討論87-91
• 3.7 小結(jié)91-93
• 4 充填物料對復墾土壤生物學特性影響研究93-125
• 4.1 充填物料對復墾土壤微生物學特性影響研究93-98
• 4.2 充填物料對復墾土壤基礎呼吸特性影響研究98-100
• 4.3 充填物料對復墾土壤酶活特性影響研究100-105
• 4.4 復墾土壤生物學特性和環(huán)境因素相關性分析105-114
• 4.5 充填物料對復墾土壤質(zhì)量指數(shù)影響研究114-121
• 4.6 討論121-123
• 4.7 小結(jié)123-125
• 5 利用激發(fā)效應改良復墾土壤生物學特性研究125-144
• 5.1 煤矸石復墾土壤根系分泌物激發(fā)效應的研究125-129
• 5.2 粉煤灰復墾土壤根系分泌物激發(fā)效應的研究129-133
• 5.3 外源小分子碳源、氮源添加對復墾土壤生物學特性的影響研究133-140
• 5.4 討論140-142
• 5.5 小結(jié)142-144
• 6 結(jié)論144-146
• 6.1 主要結(jié)論144-145
• 6.2 主要創(chuàng)新點145
• 6.3 需要進一步研究的內(nèi)容145-146
• 參考文獻146-160
• 作者簡歷160-163
• 學位論文數(shù)據(jù)集163

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7 崣震av;;臺pc土壤微生物研究之怤去，

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