【摘要】：露天煤礦開采活動引發(fā)陸地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的劇烈改變,造成嚴(yán)重的土地退化現(xiàn)象。開采活動形成大面積的排土場,占用土地,影響動植物生境,還會帶來嚴(yán)重的水土流失問題,對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅,因此,排土場生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建成為采礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)重建的焦點(diǎn),其中土地復(fù)墾和植被恢復(fù)是排土場生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建的基礎(chǔ)工作。為探究不同人工草地類型對排土場土壤理化性質(zhì)和土壤入滲性能的改善,以及人工草地建植后對降雨-土壤水轉(zhuǎn)化過程的影響。本研究以內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市永利煤礦露天排土場建植的紫花苜蓿、胡枝子、沙打旺、蒙古冰草、花棒、無芒雀麥、楊柴、冰草+沙蒿、沙打旺+沙蒿和紫花苜蓿+無芒雀麥10種類型的人工草地為研究對象,并以裸地作為對照,通過野外調(diào)查不同人工草地的生物量、土壤水分和土壤入滲性能,并結(jié)合室內(nèi)分析測定土壤的理化性質(zhì),研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)人工草地能夠降低土壤容重,改善土壤孔隙度。人工草地的土壤容重小于裸地,紫花苜蓿+無芒雀麥,冰草+沙蒿和沙打旺+沙蒿混播草地0-10 cm層土壤容重小于單播草地,禾本科物種的草地10-30 cm層土壤容重高于豆科物種的草地;人工草地能夠有效增加土壤總孔隙度和毛管孔隙度,混播草地0-10 cm層土壤孔隙度高于單播草地,豆科物種草地10-30 cm層土壤孔隙度高于禾本科物種的草地。(2)人工草地能夠增加土壤有機(jī)碳含量,提高土壤pH值。與裸地相比,人工草地能顯著提高土壤有機(jī)碳含量,隨深度增加,有機(jī)碳含量降低。不同人工草地土壤有機(jī)碳含量差異顯著,灌木對以禾本科物種為主的草地有機(jī)碳含量影響要小于以豆科物種為主的草地,禾本科-豆科混播能夠顯著提高禾本科單播草地土壤有機(jī)碳含量;人工草地各層土壤pH值均高于裸地,豆科-灌木和禾本科-灌木混播的草地土壤pH值高于豆科和禾本科單播草地,而禾本科-豆科混播草地土壤pH值則低于單播草地。(3)人工草地能夠改善土壤的入滲性能,增加土壤水分含量。6月份,人工草地不同深度土壤水分含量均顯著低于裸地,土壤水分含量隨深度增加先增加后減少,禾本科物種草地土壤水分含量高于其他草地類型;8月份,人工草地土壤水分含量高于裸地,豆科-灌木混播草地土壤水分含量高于豆科單播草地,豆科-禾本科和禾本科-灌木混播草地土壤水分含量低于禾本科單播草地;10月份,人工草地0-30 cm層土壤水分含量高于裸地,30-50 cm層土壤水分含量低于裸地;不同草地類型對土壤的入滲性能影響不同,生長旺盛季(8月份)禾本科物種草地土壤入滲性能降低,而豆科物種草地土壤入滲性能增強(qiáng),不同的混播模式對土壤入滲性能影響不同,灌木或者豆科與禾本科混播能夠增加禾本科物種草地的入滲性能,而灌木-豆科混播會降低豆科物種草地的土壤入滲性能。(4)人工草地的蒸散量高于裸地,蒸散量受降雨量的影響。豆科-灌木和禾本科-灌木混播的草地蒸散量小于豆科和禾本科單播草地,禾本科草地的蒸散量小于豆科草地;人工草地均存在土壤儲水虧缺,8月份儲水虧缺最嚴(yán)重。與豆科-灌木混播草地相比,禾本科-灌木混播的草地土壤儲水虧缺更嚴(yán)重,與豆科混播會增加禾本科物種草地的儲水虧缺;人工草地土壤儲水虧缺補(bǔ)償度均1,在天然降雨條件下土壤水分虧缺均得不到完全補(bǔ)充,與灌木混播會降低禾本科草地的儲水虧缺補(bǔ)償,而灌木-豆科和禾本科-豆科混播的草地土壤儲水虧缺補(bǔ)償度高于豆科和禾本科單播草地;不同人工草地土壤水分利用效率不同,禾本科草地土壤水分利用效率高于豆科草地,與豆科單播草地相比,禾本科-豆科和灌木-豆科混播能夠增加草地的土壤水分利用效率。人工草地的配置不同,對土壤理化性質(zhì),水分及入滲的影響不同。冰草+沙蒿、沙打旺+沙蒿和紫花苜蓿+無芒雀麥混播草地的土壤容重、土壤總孔隙度和有機(jī)碳含量均高于單播草地,生長旺盛季(8月)沙打旺+沙蒿混播草地土壤水分含量高于沙打旺單播草地,并且沙打旺+沙蒿草地土壤水分入滲性能最好,蒸散量和土壤儲水虧缺度均低于其他混播草地,而土壤儲水虧缺補(bǔ)償度和水分利用效率則高于其他單播草地,所以從土壤改良效果和草地的可持續(xù)利用出發(fā),沙打旺+沙蒿混播草地是礦區(qū)新土體改良的最優(yōu)草地配置模式。
【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】：S812

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2743507