草原露天矿区重构土壤典型物理性质与生物量的关系

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100791

摘要/Abstract

摘要：

以内蒙古锡林郭勒盟胜利矿区一号露天煤矿为例,将南、北排土场复垦地作为研究对象,以未损毁地作为对照,采用方差分析和Pearson相关性分析的方法,研究复垦地重构土壤典型物理性质（土壤容重、土壤含水率）与植被地上生物量的关系,以期为草原矿区土壤重构与植被重建提供实践支撑。结果表明：（1）复垦地土壤容重与含水率相关性强度略低于未损毁地,复垦时间越长重构土壤容重与含水率的负相关性越显著;（2）复垦地植被生物量的均值都高于未损毁地,复垦后的土壤环境因子促进了排土场生态系统的重建;（3）在0~10 cm土层,土壤容重与含水率呈负相关性,生物量与容重相关性极弱或无相关,但生物量与含水率呈强的显著正相关关系,说明表层土壤含水率是影响植被生物量的重要因子。

关键词: 土地复垦, 土壤重构, 土壤容重, 土壤含水率, 生物量, 排土场

Abstract:

Taking the No.1 opencast coal mine in Shengli, Inner Mongolia as an example, the reclamation land on the south and north mine dumps as the research objects and the undamaged land as the control, variance analysis and Pearson correlation analysis were conducted to study the relationship between typical physical properties of reclaimed soil (soil bulk density and soil moisture content) and above-ground biomass of vegetation, aiming to provide practical support for soil and vegetation reconstruction in grassland mining area. The results indicated that: (1) the correlation intensity of soil bulk density and moisture content in reclaimed land was slightly lower than that of undamaged land, and the negative correlation was more significant by the longer reclamation time; (2) the mean value of vegetation biomass in reclaimed land was higher than that of undamaged land, and the soil environmental factors after reclamation promoted the reconstruction of the ecosystem of dump; (3) at 0-10 cm soil layer, the soil bulk density was negatively correlated with the moisture content, and had very weak or was irrelevant with biomass, but the vegetation biomass had a significantly positive correlation with the moisture content, which indicated that the surface soil moisture content was an important factor affecting vegetation biomass.

Key words: land reclamation, soil reconstruction, soil bulk density, soil moisture content, biomass, dump

中图分类号:

S153.6

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图/表 12

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编号	剖面名称	土层深度/cm	砾石分级	土壤质地	复垦年限/a	主要栽种植被
1	未损毁剖面-1	20	中砾	砂质黏壤土	—	克氏针茅、大针茅、糙隐子草、冷蒿、羊草、洽草、冰草、锦鸡儿等
2	未损毁剖面-2	20	中砾	砂质壤土	—
3	未损毁剖面-3	25	少砾	砂质壤土	—
4	南排剖面-1	40	多砾	砂质壤土	4	沙打旺、苜蓿、披碱草、樟子松、柠条等
5	南排剖面-2	30	多砾	砂质黏壤土
6	南排剖面-3	50	多砾	砂质黏壤土
7	北排剖面-1	30	多砾	砂质黏壤土	8	沙打旺、苜蓿、披碱草、柠条等
8	北排剖面-2	15	中砾	粘土
9	北排剖面-3	20	中砾	砂质黏壤土

编号	剖面名称	土层深度/cm	砾石分级	土壤质地	复垦年限/a	主要栽种植被
1	未损毁剖面-1	20	中砾	砂质黏壤土	—	克氏针茅、大针茅、糙隐子草、冷蒿、羊草、洽草、冰草、锦鸡儿等
2	未损毁剖面-2	20	中砾	砂质壤土	—
3	未损毁剖面-3	25	少砾	砂质壤土	—
4	南排剖面-1	40	多砾	砂质壤土	4	沙打旺、苜蓿、披碱草、樟子松、柠条等
5	南排剖面-2	30	多砾	砂质黏壤土
6	南排剖面-3	50	多砾	砂质黏壤土
7	北排剖面-1	30	多砾	砂质黏壤土	8	沙打旺、苜蓿、披碱草、柠条等
8	北排剖面-2	15	中砾	粘土
9	北排剖面-3	20	中砾	砂质黏壤土

样本	容重^*/(g/cm³)	含水率/%
未损毁地	1.35±0.08 a	6.51±3.15
南排土场	1.45±0.09 b	9.24±4.97
北排土场	1.41±0.14 ab	9.91±6.33

样本	容重^*/(g/cm³)	含水率/%
未损毁地	1.35±0.08 a	6.51±3.15
南排土场	1.45±0.09 b	9.24±4.97
北排土场	1.41±0.14 ab	9.91±6.33

样地	相关性系数	显著性	N
未损毁地	-0.70^*	0.01	12
南排土场复垦地	-0.31	0.33	12
北排土场复垦地	-0.42	0.17	12
复垦地	-0.39	0.06	24
未损毁地和复垦地	-0.29	0.08	36