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论文以豫北太行山区典型矿山废弃地植被恢复问题为切入点,选择代表性植物高羊茅为受试植物,通过土壤基质配比正交试验和盆栽实验,研究不同配比绿化基质的水肥特征以及高羊茅的生理特性,揭示基质的水肥特征对高羊茅生理特性的作用机制,在此基础上确定优化基质配比,为北太行山区矿山废弃地植被恢复提供参考。研究取得以下主要成果:(1)通过对基质理化性质分析,与对照相比,绿化基质具有持水力强和通气性好的特点,有利于水、气、肥等在基质中的上下迁移和植物根系的生长发育;添加活性污泥可有效的增加基质的含水率、电导率和各种养分含量,降低基质的pH值;添加粉煤灰和炉渣可以使基质的pH值和孔隙度增大;添加秸秆能改善基质的容重和孔隙度;种植植物后各配比基质的pH、电导率、有机质和铵态氮含量均随着时间的推移而减少,最后基本达到稳定状态。(2)从入渗和蒸发试验结果来看,活性污泥的配比含量是影响基质入渗、蒸发的关键因素;各因素对基质入渗特征的影响强度从大到小依次为:活性污泥和粉煤灰、保水剂、土壤和炉渣、秸秆、尿素;各因素对基质蒸发特征的影响强度从大到小依次为:活性污泥和粉煤灰、保水剂、尿素、土壤和炉渣、秸秆。(3)不同配比土壤基质微观结构分析表明,含有活性污泥和炉渣的绿化基质孔隙较大,透气性好,能形成结构更大,也更稳定的新团聚体结构;添加较多粉煤灰和土壤的绿化基质颗粒堆积紧密,孔隙小,透气性差;而对照土壤颗粒堆积紧密,是单粒级颗粒,没有发现团聚体结构。说明不同配比的基质原料能改善绿化基质的微观结构。(4)不同配比土壤基质对植物生长状况的研究表明,出苗率受活性污泥添加量的影响较大,添加过量的活性污泥对出苗率产生抑制作用。各因素对出苗率的影响强度从大到小依次为:活性污泥和粉煤灰、秸秆、土壤和炉渣、尿素、保水剂;各因素对植物株高的影响强度从大到小依次为:活性污泥和粉煤灰、尿素、秸秆、保水剂、土壤和炉渣。(5)采用正交试验极差分析和排队评分法,确定土壤基质的最优配比为:综合考虑土壤基质水肥特征以及植物生长效应,可以得出本次试验基质的最优配比为:保水剂(3~15g)、污泥和粉煤灰(150:600~300:450)、土壤和炉渣(300:450~600:150)、尿素(0g)、秸秆(30g)。