第七章 矿区土壤复垦的原理与技术知识 土壤污染修复技术知识与方法 课件.pptVIP

土壤的生产质量 土壤生产力的高低主要决定于土壤肥力的状况.土壤肥力是土壤养分、水分、热量和空气等方面供应和协调作物生长的综合能力,具体表现在土壤物理特性和土壤养分状况两个方面。 土壤物理特性而言,土壤水分、热量和空气等状况与土壤质地和耕层结构紧密相关,砾石含量高不利于作物根系的穿插和生长。养分因素主要考虑土壤有机质、全氮、有效磷、全钾等因子的含量 土壤环境质量 土壤环境质量包括对人类生产、生活和发展以及农作物的适宜程度 7.2 矿区土壤质量养分管理 7.2.1 土壤全量养分 随种植年限的增加,有机质和全氮含量增加。土壤全磷含量随复垦年限的增加呈增大的趋势,但变幅不大,土壤全钾则随复垦年限呈降低趋势,变化也不明显。 pH变化规律不明显,变幅也比较小;土壤容重随复垦年限增加呈降低趋势,这与土壤有机质含量随复垦年限的增加有关。 7.2.2 土壤速效养分的变化 新复垦的土壤碱解氮含量很低,随着复垦年限的增加,其含量逐渐增加,对于速效磷而言,新垦田土壤的含量还是比较高的,随着复垦年限的增加,其含量很快增加。有效氮与速效磷的快速增加与大量施用无机肥料直接相关。 7.2.3 土壤剖面养分的变化 复垦地块0～20ｃｍ土壤的容重随复垦年限的增加逐渐降低,但20～40ｃｍ及其以下的复垦土壤明显高于对照土壤。这是由于复垦时大型机械的压实作用造成的,这也使得作物根系难以下扎,水分难以下渗,加之表层质地粘重,下大雨时往往造成地表积水。有机质、全氮量不论表层还是底层,都随复垦年限的增加,呈逐渐增加的趋势 全磷、ｐＨ则没有明显的变化,一般新复垦为农田土壤的交换量高于对照土壤,而且都是表层和底层高于心土层,这是由于复垦时所用的不同性质的粘土矿物决定的 7.2.4　土壤微量元素有效态含量的变化 铜、锌、铁、锰、硼这五种微量元素有效态含量随复垦年限的变化不明显。 7.2.5　土壤生产力的变化 随着复垦年限的增加,由于施用了大量的有机和无机肥料,土壤生产力逐年增加,粮食产量也随复垦年限增加而提高。 八 矿区土壤-植物关系与复垦 8.1 土壤和植物的关系 矿山复垦区域土壤,存在着潜在的酸性、重金属污染,植物生存环境具有一定的限制性,适生的植物群落的数量和个体数均受到限制。植物多样性保护与恢复应作为选择采矿与复垦方案的依据之一。 利用重金属耐受型自然植物的植物稳定修复 利用重金属超积累型植物的植物提取修复植物 8.2 矿区土壤-植物的复垦 8.2.1　种植密度与林草混交 矿区新垦地植被重建中,必须遵照植物对水热条件的适应性,采取不同的种植密度。喜光而速生的植物宜稀一些,耐阴且初期生长慢的植物宜密一些;树冠宽阔、根系庞大的宜稀一些,树冠狭窄、根系紧凑的宜密一些。 不同立地条件种植密度也不同,在高海拔、高纬度、低温、土壤瘠薄的地区,密度相对应大一些;在栽植技术精细、水分供应良好、管理好的地区,密度宜稀一些。 不同造林目的栽植密度也不同,作为水土保持林可密一些,若作为农田防护林、用材林则宜稀一些。在矿区土地复垦初期,栽植纯林较多。纯林的主要缺点是,利用林地空闲不充分,生物产量不高,生态效益较差,容易发生病虫害和林火等自然灾害,自然景色较单调等。 采用林草混交种植。林草混交有利于营养空间的利用,有利于立地条件的改善,有利于发挥防护效能,有利于提高抵抗灾害的能力等。所用树木栽植密度一次到位,中间套种或间种生命期长短不一的各类牧草。在这些乔灌木树种未长大前,这些混种的牧草可以防止地面的水土流失,维护着自然界的生态平衡。随着这些木本植物的生长,牧草将逐渐退化,树木可正常生长。这种种植方式将节省大量对乔灌木树种的间伐费用。 8.2.2 直播技术 直接播种,植物的生命力强,根系扎入土层较深,地下部根系的伸长经常高于地上部的生长量。此外,直播的林木易发生自然淘汰,天然地进行林分密度调节,形成抵御自然灾害能力强的株形,因此这类植物具有较强的抗逆性。再者,直接播种所需的成本较低。 矿区新垦地上种植的各种牧草和绝大多数药用植物及农作物都是用直播法来繁殖的,有些灌木植物如柠条、杨柴等也是用直播法繁殖的。 直播种子的前处理视土壤墒情而定,若土壤墒情好,可温水浸种催芽后播种,豆科牧草一般浸种12～16ｈ,禾本科牧草浸种1～2ｄ。种皮薄的用30℃水浸种,种皮厚的用60℃水浸种,种皮坚硬的用70℃以上的水浸种。若土壤墒情不足,就直接把种子播于地内,等天降雨。 8.3.3? 移栽技术 移栽与直播不同之处在于移栽的苗木较大,植株生长起来封垄地面快,对于能固氮的植物和有菌根菌的植物,移栽时可把苗圃地内的有益菌带到新垦地内,促使植株健壮生长。 苗圃地可选在工场区附近,选择土地较平坦肥