【摘 要】
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由于矿区煤矸石大量堆积占压土地和破坏原有植被,因此采取人工植被重建显得尤为重要,而人工植被重建效果的分析是评价生态修复和植被重建效果的重要环节。因此本文以毛乌素沙地宁东矿区枣泉煤矸石山人工重建的植被及土壤为研究对象,采用野外调查结合室内试验方法,对平台人工种植的侧柏乔木型、侧柏+柠条锦鸡儿+沙拐枣+冰草乔灌草混交型、柠条锦鸡儿+沙拐枣+糜子+波斯菊灌草型,边坡人工种植的黑沙蒿+柠条锦鸡儿+沙打旺、
【基金项目】
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国家重点研发计划“西北干旱荒漠区煤炭基地生态安全保障技术”项目(2017YFC0504400)—“采煤迹地植被重建与保育技术研究”课题(2017YFC0504402);
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由于矿区煤矸石大量堆积占压土地和破坏原有植被,因此采取人工植被重建显得尤为重要,而人工植被重建效果的分析是评价生态修复和植被重建效果的重要环节。因此本文以毛乌素沙地宁东矿区枣泉煤矸石山人工重建的植被及土壤为研究对象,采用野外调查结合室内试验方法,对平台人工种植的侧柏乔木型、侧柏+柠条锦鸡儿+沙拐枣+冰草乔灌草混交型、柠条锦鸡儿+沙拐枣+糜子+波斯菊灌草型,边坡人工种植的黑沙蒿+柠条锦鸡儿+沙打旺、黑沙蒿+沙打旺和黑沙蒿+沙拐枣+糜子3种灌草型,以及平台、边坡自然修复荒草地与原地貌9个研究样地的植物群落和土壤理化学性质特征进行研究,并运用主成分分析法对样地生境质量进行综合评价,以期在现有的人工植被配置类型中筛选出较为适宜的配置模式,为当地以及类似地区煤矸石山生态修复过程中植物种选择提供依据。主要研究结果如下:(1)煤矸石山植被建植初期,各样地人工种植植物所占比重较大,植被生活型以一年生草本植物为主;植被建植3年后,人工配置类型样地植物由人工种植的8种,增加到39种,新增自然生植物31种。(2)人工植被建植3年后,与自然修复样地相比,土壤容重降低,总孔隙度和田间持水量增加,平台上侧柏样地表层的土壤容重最低为1.47g·cm-3,孔隙度和田间持水量均最高,分别为34.12%和19.34%;边坡上黑沙蒿+沙打旺样地表层土壤容重最低为1.39g·cm-3,总孔隙度和田间持水量最高,分别为41.48%和23.76%。(3)研究样地pH值>8.5,土壤呈碱性,植被建植3年后,人工配置类型样地相对于自然修复荒草地而言,土壤有机质、全效及速效N、P和K含量增加,平台上侧柏样地表层的土壤有机质、全钾和速效钾含量较平台自然修复荒草地增加明显,分别增加了2.24g·kg-1、4.00g·kg-1和15.48mg·kg-1;边坡上黑沙蒿+柠条锦鸡儿+沙打旺样地表层的有机质、碱解氮和速效钾含量较边坡自然修复荒草地增加明显,分别增加了2.13g·kg-1、9.10g·kg-1和13.20mg·kg-1。(4)冗余分析表明,平台各样地Patrick丰富度指数与土壤全氮、全磷和速效磷相关性较大,Pielou均匀度指数与田间持水量呈正相关关系;边坡各样地Patrick丰富度指数与土壤全氮、碱解氮和全磷相关性较大。(5)研究样地生境质量综合评价表明,煤矸石山平台上采取侧柏乔木型,边坡上采取黑沙蒿+柠条锦鸡儿+沙打旺灌草型配置较为适宜。
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