唐山鐵尾礦廢棄地植被恢復(fù)土壤結(jié)構(gòu)改良及其水土保持效益分析.pdf

1、本文以唐山鐵尾礦廢棄地為研究對象，調(diào)查測定了不同植被恢復(fù)模式下土壤的物理結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)研究了不同植被類型對土壤結(jié)構(gòu)的改良特點(diǎn)，并在具有代表性的植被恢復(fù)模式上布設(shè)徑流模擬場，通過觀測自然降雨后試驗(yàn)地的水土流失參數(shù)，分析植被恢復(fù)的水土保持效能，研究結(jié)果如下:
　　經(jīng)過客土處理的植被恢復(fù)模式表層土壤粒徑分布相對裸尾礦樣地有明顯改善，粒徑在100um左右的細(xì)砂粒含量最高，50-100um細(xì)砂粒、10-50um粗粉粒、5-10um細(xì)粉粒和1-5

2、um粗粘粒的含量明顯高于裸尾礦樣地，100-250um細(xì)砂粒、250-1000um粗砂粒的含量則明顯低于裸尾礦樣地。其余未進(jìn)行客土處理樣地土壤的粒徑分布和裸尾礦樣地類似，且不同層次之間差異不明顯，均為250um左右的沙粒含量最多，30um以下的粉粒含量很低，5um以下的粘粒少之又少。除了火炬樹表層客土的石礫含量在50％以上外，其余樣地各層土層的石礫含量均在20％以下。經(jīng)過植被恢復(fù)后的土壤有機(jī)質(zhì)含量相對裸尾礦樣地均有明顯提高?；鹁鏄?、混交

3、、紫穗槐、沙棘和沙地柏樣地的土壤有機(jī)質(zhì)含量相對裸尾礦樣地分別提高了164％、160％、77％、77％和57％，但含量依然低于正常值。植被恢復(fù)措施導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)的提升對土壤中大團(tuán)聚體的含量有增加的作用，但不太明顯。相比之下，土壤的機(jī)械組成和物理擠壓對土壤中大團(tuán)聚體的含量影響更大。
　　經(jīng)過植被恢復(fù)后的土壤容重，除火炬樹樣地與裸尾礦相同外，其余各樣地相對裸尾礦樣地均有降低。沙棘、沙地柏、混交和紫穗槐的土壤容重相對裸尾礦樣地分別降低了1

4、％、7％、10％和12％。經(jīng)過植被恢復(fù)后的土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度都得到了顯著提高。紫穗槐、沙地柏、火炬樹、混交和沙棘樣地的土壤總孔隙度分別比裸尾礦樣地提高了31％、28％、27％、23％、1％;火炬樹、沙地柏、紫穗槐、沙棘和混交樣地的毛管孔隙度分別比裸尾礦樣地提高了26％、21％、13％、11％、1％;混交、紫穗槐、沙地柏和火炬樹樣地的非毛管孔隙度分別比裸尾礦樣地提高了136％、125％、73％和47％，只有沙棘樣地的非

5、毛管孔隙度相對裸尾礦樣地降低了42％。經(jīng)過植被恢復(fù)后土壤的田間持水量、毛管持水量和飽和含水量相對裸尾礦樣地均有所提高。沙地柏、火炬樹、沙棘、紫穗槐和混交樣地的田間持水量相對裸尾礦樣地分別提高了47％、46％、20％、16％和12％;沙地柏、火炬樹、紫穗槐、沙棘和混交樣地的毛管持水量相對裸尾礦樣地分別提高了40％、35％、21％、21％和16％;紫穗槐、沙地柏、混交、火炬樹和沙棘樣地的飽和含水量分別比裸尾礦樣地高57％、38％、38％、2

6、7％和2％。采用紫穗槐、火炬樹和沙棘作為恢復(fù)植被對淺層土壤的物理性質(zhì)改良作用明顯，其中紫穗槐改良效果最好。油松和沙地柏作為恢復(fù)植被對深層土壤的物理性質(zhì)改良作用較大。紫穗槐與油松混作的方式能綜合改良各層深土壤的物理性質(zhì)和有機(jī)質(zhì)。
　　植被恢復(fù)后土壤水分的初滲速率有所增大，為沙棘（18.71mm/min）＞火炬樹(12.73mm/min)＞灌草（11.45mm/min）＞裸尾礦(9.66mm/min);穩(wěn)滲速率由大到小依次為，沙棘(1

7、3.24mm/min)＞裸尾礦（8.49mm/min）＞火炬樹(7.88mm/min)＞灌草(7.62mm/min)。裸尾礦在降雨過后會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象，其流失水土的含沙量巨大，造成大量土壤被侵蝕。經(jīng)過客土并栽植火炬樹進(jìn)行恢復(fù)后，流失水土的含沙量和侵蝕量僅相當(dāng)于裸尾礦地的3％和2％，但發(fā)生地表徑流的次數(shù)增多，產(chǎn)生的徑流量相當(dāng)于裸尾礦地的4被?？屯敛⒂霉嗄竞筒荼咀鳛榛謴?fù)植被的模式發(fā)生地表徑流的次數(shù)與火炬樹相當(dāng)，也能減小每場降雨后流失