抚顺矿区不同复垦年限土壤养分特征研究060618修改.doc

《抚顺矿区不同复垦年限土壤养分特征研究060618修改.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、抚顺矿区不同复垦年限土壤的养分及有机碳特性研究收稿日期：2006-04-13；修订日期：2006-06-18基金项目：辽宁省自然科学基金项目（20040520）资助。作者简介：丁青坡（1979－），女，内蒙赤峰人，硕士研究生，主要从事土地复垦和土壤地理方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：dingqingpo＠126.com*通讯作者丁青坡，王秋兵*，魏忠义，韩春兰，王洪禄，王晓峰（沈阳农业大学，辽宁沈阳110161）摘要：以素有煤都之称抚顺矿区复垦土壤为例，对不同年限不同深度的土壤进行分析，揭示了抚顺煤矿区土壤养分的时空演变规律。结果表明

2、，随着复垦年限的增加，与未曾复垦的矸石相比，矿山复垦土壤pH值逐年降低，pH值的变化范围在9.95～6.58之间，其最大值出现在未曾复垦的矸石，最小值出现在复垦60年的土壤中，其pH值已经达到适合植物生长的范围；全氮、有效磷、碱解氮等呈现逐年增加的趋势，土壤中钾含量较高，可以满足植被生长所需，矿山复垦土壤中由于排弃的矸石中含有一些含碳矿物和少量煤块的原因导致总有机碳含量较高；随着土层深度增加，pH值逐渐升高，全氮、有效磷、碱解氮等逐渐降低。短时间的矿区复垦土壤需要使用相应的肥料保证植物的正常生长。矿山复垦土壤中有机碳随着复垦年限

3、的增加及自然、人为活动影响，碳黑、颗粒状碳趋向于减少，而易氧化碳的数量增加。关键词：抚顺市；矿山复垦土壤；养分特征；不同复垦年限；有机碳特性中图分类号：文献标识码：文章编号：随着经济的高速增长，矿产资源开发强度不断加大，使得矿区土地资源破坏十分严重，矿区生态环境日趋恶化。为了恢复矿区生态环境，遏制土地锐减的局面，促进矿区经济与环境协调发展，开展矿区土地复垦工作，成为当今亟需解决的问题。[1]国外的复垦工作研究较早，对于复垦土壤重构及其基本特性等方面进行了深入研究；在我国，土地复垦工作起步较晚，近年来，在复垦土壤研究方面取得一些进

4、展，初步建立了煤矸石、露天矿排土场等固体废弃物复垦土壤重构的原理和方法及其土壤特性的基础理论。[2]但是关于矿区复垦土壤养分方面的研究多是针对复垦年限在10年内的覆土矿区土壤进行，对较长时序由矸石风化物形成的复垦土壤养分相对研究较少。抚顺市地处辽宁省东部，是随抚顺煤田的开采和相关产业的发展而形成了今天的城市规模，有100多年的历史，是我国重要的煤炭生产基地,素有煤都之称。据记载，早在1920年，人们就充分利用采煤剥离物页岩的易风化的特性，在排土场等矿区废弃土地直接进行农业种植和林木栽植。这在我国是极为难得的研究矿山复垦土壤养分特

5、征随时间变化的研究场所。本文以抚顺市排土场土地复垦区为试点，选取不同复垦年限的复垦土壤进行研究，通过对矿区不同年限复垦土壤野外调查和室内试验分析，探讨复垦土壤养分和有机碳特性变化，对解释复垦土壤养分的演变规律，改善矿区土壤复垦工艺，促进矿区土壤的可持续利用具有重要的意义。1研究区域概况抚顺煤矿地处中纬地带，属典型的中温带东亚大陆性季风气候，年平均气温为4～7℃，年均降雨量为800mm；区域地层自下而上为远古代花岗片麻岩层,中生代白垩纪紫色页岩及砂页岩层,新生代第三纪含煤层,最上部为新生代第四纪冲积层。[3]煤矸石是多种岩块的混合

6、物，主要包括煤层上下底层的碳质页岩、泥质页岩和砂质页岩，以及一些在挖掘煤层时排弃的砂岩、石灰岩、和其他岩类，成份较复杂。从化学组成上看煤矸石是煤矿开采过程中排出的无机物(多种矿岩)和少量有机物(煤及碳质岩)组成的混合物。无机物质主要是水和一些矿物质，矿物质以Si、Al为主要成分，另外有含量不同的Fe203,CaO,MgO,Na20等。排土场又被称作矸石山，是随着采煤所产生的固体废弃物堆积而成。抚顺煤矿近百年的开采形成了多座排土场，原有的植被、地貌被矸石所覆盖。抚顺煤矿的矸石以绿页岩为主，另有碳质页岩、油页岩、凝灰岩等。由于排弃的

7、矸石是一种成份复杂具有薄片层理易风化的页岩，经过多年的复垦活动，表层呈现风化状态，形成所谓的“矸石土壤”。即一种无层次、无组成的混乱的因人为堆垫受人为影响较大的土壤。抚顺市平顶山、胜利矿前是矸石堆积时间最长的地区，自20世纪初期开始堆积，在堆积过程中发现在矸石山周围有煤矿存在，20世纪20年代末期停止堆积，停排后一直存在小面积的复垦活动，复垦年限亦已达到60年；东、西排土场堆积历史较晚，自20世纪中期开始堆积，末期停排。矸石采取逐层堆积的方式，因此对于东、西排土场来说，矸石堆积年限最长的地区位于整个排土场底部，最上层为堆积年限较

8、短矸石。西排土场顶层近年来开始大面积的复垦活动，复垦时间距采样时有5年的复垦历史。2材料与方法2.1供试土壤样品的采集通过实地调查、查阅历史资料以及访问当地老矿工，根据矸石山堆积和复垦的历史，以复垦60、20、10、5年的矿山复垦土壤作为研究对象，并且以未复垦的