安太堡露天矿区不同复垦地土壤肥力特征及其影响因子

摘要

安太堡露天煤矿作为中国最大的露天煤矿，在开采过程中生态环境遭到了严重破坏。本文在安太堡露天矿区分别选择复垦三年的油松地、苜蓿地、土豆地和退化苜蓿地四种不同复垦模式对土地展开不同模式的复垦，对不同复垦模式的土壤理化性质、酶活性以及微生物数量等19项土壤质量评价指标进行测量，以期为安太堡露天矿区与其他露天煤矿的生态修复提供科学理论帮助。结果发现在经过复垦后，四种复垦地的土壤的pH值均没有出现显著变化，复垦油松地的土壤含水量显著下降至（9.27±0.461）%、土壤容重显著增加至（1.33±0.076）g/cm3；复垦土豆地的田间持水量显著提高至（17.63±0.992）%；复垦土豆地的土壤有机碳含量高达（9.25±0.816）g/kg，显著高于其他复垦模式土地；复垦油松地、复垦苜蓿地的全氮含量分别高达（0.52±0.204）g/kg、（0.52±0.025）g/kg；复垦苜蓿地的碱解氮含量高达到（14.93±0.038）mg/kg；复垦土豆地的全磷含量显著增加至（0.51±0.035）g/kg、速效磷含量显著增加至（16.11±0.827）mg/kg。复垦苜蓿地、复垦土豆地的蔗糖酶活性显著升高分别达到（0.138±0.003 2）mg/（100 g·h）、（0.135±0.001 6）mg/（100 g·h）；复垦土豆地的脲酶活性最高达到（1.323±0.062 5）mg/（100 g·h）；退化苜蓿地、复垦苜蓿地、复垦土豆地的土壤过氧化氢酶含量均显著高于未复垦地；未复垦地的多酚氧化酶与碱性磷酸酶活性均为最低，分别为（0.001±0.000 1）mg/（100 g·h）、（0.013±0.001 0）mg/（100 g·h），复垦油松地多酚氧化酶与碱性磷酸酶活性达到最高，分别达到（0.003±0.000 1）mg/（100 g·h）、（0.040±0.005 5） mg/（100 g·h）。复垦油松地、退化苜蓿地、复垦土豆地中的细菌数量显著增加，分别达到（8.12±0.489）×10～6 cfu/g、（7.64±0.623）×10～6 cfu/g、（8.93±0.197）×10～6 cfu/g；退化苜蓿地的自生固氮菌数量显著升高至（2.01±0.254）×10～3 cfu/g；退化苜蓿地、复垦油松地的反硝化细菌数量分别显著升高至（14.33±0.629）×10～3cfu/g、（10.57±0.925）×10～3cfu/g，复垦土豆地的反硝化细菌数量最低，仅为（3.39±0.636）×10～3 cfu/g；未复垦地的放线菌数量最低，退化苜蓿地的放线菌数量最高，达到（1.94±0.154）×10～3 cfu/g。复垦苜蓿地、复垦土豆地的真菌数量分别达到（7.99±0.518）×10～2 cfu/g、（7.89±0.229）×10～2 cfu/g。复垦油松地、退化苜蓿地真菌数量则显著低于未复垦地。研究结果为国内露天煤矿的生态修复具有借鉴意义。

关键词

露天矿区 / 复垦模式 / 理化性质 / 酶活性 / 多样性