半干旱地区矿区废弃地土壤演化规律研究.pdf

半干旱地区矿区废弃地土壤演化规律研究 张晓薇，马云东 辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新 (123000) E-mail：zhangxiaowei780312@163.com 摘 要：为了解决矿区废弃地是土壤退化的问题,本文针对这一难题，对半干旱地矿区废弃 地土壤演化规律进行了研究。本文在综合分析了国内外矿区废弃地复垦技术研究与实践的基 础上，重点研究了半干旱地矿区废弃地土壤演化问题，本文以阜新矿区和平庄矿区为试验区， 通过系统地对试验区土壤的理化性质和养分变化情况进行测试，得出了半干旱地矿区废弃地 土壤演化规律，并选择合适的物种作为复垦植被，研究植被与土壤的相互作用。 关键词：矿区废弃地；土壤演化规律；土壤理化性质；复垦植被；立地类型 中国分类号：X144 我国是以煤炭为主要能源的国家，从煤炭资源分布情况看，主要分布在半干旱地区，煤 [1]本文正是针对这一 炭开采加剧了这些地区的生态环境问题，并产生了大量的矿区废弃地。 问题对半干旱地区矿区废弃地土壤演化规律进行了研究，这一研究可有效的治理和改善矿区 恶劣的生态环境，使有限的土地资源得以充分利用，对全国同类地区进行环境灾害治理和废 弃矿物资源利用具有重大的借鉴作用。因此，本论文具有重要的理论意义和现实意义。 [2][3][4][5] 本文在综合分析了国内外矿区废弃地复垦技术研究与实践的基础上[6]，进而对半干旱地 区矿区废弃地的破坏现状、程度和原因进行了分析，重点研究了矿区废弃地的土壤演化问题， 通过在阜新矿区和平庄矿区的试验，划分了试验区土壤的立地类型，并且系统地对试验区土 壤的理化性质、PH 值、养分情况进行了测试，得出了半干旱地矿区废弃地土壤演化规律， 最后根据研究结果选择合适的物种作为复垦植被，研究植被与土壤的相互作用[7] 。 1. 试验区确定及其生态环境简介 1.1 试验区确定及其立地类型的划分 1）试验区确定 研究地区选定为阜新矿区和平庄矿区。其中阜新矿区地处辽宁西北部，所处地理位置为 o o 东经 121 26’ ，北纬42 2’ ，年均降水量 539mm，蒸发量达 1800mm，属典型半干早地区。平 庄矿区位于赤峰市东南部黄土丘陵区，年降水量 400~500mm，属半干旱气候。具体位置设 在阜新矿务局(南瓦、东瓦、西瓦、新邱、高德等五处)及平庄矿务局平庄矿各类废弃地上， 选设临时标准地 80 块，每块标准地面积 600m2(30m×20m ) 。 2 ）试验区立地类型的划分 通过调查，阜新矿区废弃地包括矸石山与排土场两类，而平庄矿区则包括矸石山，排土 场和塌陷地，由于塌陷地所涉及的面积比较小，所以只讨论矸石山与排土场两种废弃地类型。 调查研究结果表明，对于矸石山，停止排矸年限是影响矸石风化程度、土壤理化性质、 植被种类及生长状况的主要因素。因此按停止排矸年限来进行矸石山的立地分类，而排土场 可单独划分为一个类型。 根据矿务局资料记载按停止排矸年限进行立地分类结果如下： Ⅰ类矸石山：停止排矸 7 年以上，表层没有明显碎屑； - 1 - Ⅱ类矸石山：停止排矸 7~15 年，表层矸石碎屑厚 0~5cm； Ⅲ类矸石山：停止排矸 15~25 年，表层矸石碎屑厚 5~15cm； Ⅳ类矸石山：停止排矸 25~35 年，表层矸石碎屑厚 15cm 以上； Ⅴ类矸石山：排土场，在采矿过程中挖出地下土层堆积而成。 1.2 试验区生态环境简介 阜新矿区地处辽宁西北部，是典型半干旱地区。属北温带大陆型多风气候区，1 月最冷 平均气温为-11.6℃，极端最低气温为-28.4℃，7 月最热，平均气温为 24.2℃，极端最高气温 为 40.6 ℃，年平均气温为 7~100℃，平均相对湿度为 50~60%，最少月份平均相对湿度在 20% 以下。一般说来，年降水量尚可满足林木生长的需要，但各年降水量分布极不均匀，最多年 份可达 1190mm，为常年降水的 89%，