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经济腾飞需要能源做保障,在诸多能源种类中,矿产能源比重最大,但是由于初期开采手段落后,保护环境思想薄弱,造成矿区生态环境破坏,土地压占、塌陷,地表植被消失,土地生产力降低,土壤有机碳储量逐年下降,加大了温室气体的排放。自从我国1988年出台《土地复垦规定》以来,矿区复垦成为重塑矿山生态环境的一项有效手段,矿区复垦可以将采矿废弃地重新修复成为可以被利用的农田。但不同的复垦方式对土壤和环境的影响差异很大,本文主要研究不同复垦方式、不同的施肥处理和不同的利用方式对修复土壤二氧化碳排放和有机碳变化的影响规律,为进一步拓展矿区复垦理论及矿区复垦土壤碳循环提供理论支撑。研究结果如下:1、复垦方式对土壤呼吸的影响为:复垦初期,表土剥离和混推复垦相比,表土剥离表现出较高的土壤呼吸量,随着复垦时间的推移,两种复垦方式土壤呼吸差值在缩小。此外,混推复垦土壤呼吸Q10值明显高于剥离复垦区,说明混推复垦土壤呼吸对于土壤温度变化更敏感,气候变暖会增加其CO2排放量,相反,剥离复垦土壤则对温度变化有较低的敏感性,有利于土壤固碳。2、相同复垦方式不同试验处理对土壤呼吸的影响为:不同施肥方式对土壤呼吸的影响不同,其中有机加无机肥处理对土壤呼吸的促进作用最大,且作物增产效果明显,无机肥处理对土壤呼吸的影响并不明显;不同利用方式对土壤呼吸的影响也不同,表现为裸地和撂荒地利用方式下土壤呼吸较高,但是两处理植物平均总固碳量低于玉米利用方式,所以根据碳净固定和碳净支出计算,玉米利用方式更有利于矿区土壤固碳。3、土壤温度和水分对土壤呼吸的作用明显,表现为:土壤呼吸和土壤温度有较好的相关性,表土剥离和混推复垦两种复垦方式相关系数分别为0.9247、0.7589,呈显著正相关。相反,土壤呼吸与水分的相关性不好,表上剥离和混推复垦两种复垦方式相关系数分别为0.2145、0.1304。在水分不成为限制因子的前提下,土壤呼吸随10cm土壤温度变化而变化,在一天中的土壤温度最高点附近达到最高值,又在一天中的土壤温度最低点达到最低值,土壤呼吸对于土壤温度表现出一定的滞后性。土壤日呼吸基本呈单峰曲线。土壤呼吸的季节变化影响因索较多,主要包括:土壤温度、水分和植物根系生长状况,表现为玉米苗期和收获期土壤呼吸较小,开花期最高,也呈现中期高,前后期低的单峰曲线。4、土壤呼吸和上壤有机碳含量的关系研究农明,土壤呼吸变化趋势和土壤有机碳含量大小基本一致,具有一定的相关性。不同复垦方式土壤有机碳的含量不同,其中表土剥离对于土壤有机碳的恢复效果显著,混推复垦短时间内会导致土壤有机碳的持续下降。研究表明,表土剥离复垦方式的土壤有机碳、碳氮比均显著高于混推复垦,说明表土剥离土壤肥力更好,高碳氮比一方面增强了土壤微生物的活动,另一方面减缓了有机质的降解速度,有利于土壤固碳。增施有机加无机肥有利于增加土壤有机碳和土壤呼吸,但不同的复垦方式下的促进效果不同,表现为混推复垦方式下2方有机加无机最好,表土剥离复垦方式下0.5方有机加无机最好,说明表土剥离的情况下,较少的有机肥施入即可达到混推几倍有机肥的效果;增施无机肥对土壤有机碳和土壤呼吸的促进作用不稳定且不明显。不同利用方式下,毛苕子比玉米和撂荒地能更好的积蓄土壤有机碳的效果,这可能与毛苕子压青还田,撂荒地免耕扰动少有关系。