安太堡露天煤矿不同复垦模式土壤有机碳组分及养分、酶活性变化.doc

安太堡露天煤矿不同复垦模式土壤有机碳组分及养分、酶活性变化露天煤矿开采造成土壤固碳能力下降,矿区复垦工作可以显著提升矿区土壤碳储量、养分含量和酶活性,不同复垦模式随复垦时间变化对土壤固碳能力和肥力恢复影响不一致。本文选取草地和耕地复垦模式下6块样地为研究对象,同时选取自然恢复样地和原地貌样地为对照,研究了不同复垦年限不同复垦模式土壤有机碳组分、养分和酶活性剖面特征,以期获得科学数据,为矿区选取合理复垦模式提供依据。研究结果如下：(1)草地和耕地复垦模式6块样地的总碳和各有机碳组分含量总体上表现为随土层深度增加而递减。复垦20年样地表层0～10cm碳含量与底层30～40cm差异显著,复垦3年和8年样地的碳含量垂直变化小于复垦20年样地。同一土层不同复垦时间样地间比较发现,复垦20年样地的总碳及有机碳组分含量高于8年和3年样地,复垦3年样地总有机碳及各碳组分碳含量总体要比自然恢复样地高;草地模式下复垦20年样地,除可溶性有机碳外,其余有机碳组分含量在表层0～10cm均超过原地貌样地碳含量,而耕地模式复垦20年样地则表现为除易氧化有机碳外,其余有机碳组分含量在表层0～10cm均未达到原地貌样地碳含量。(2)选取复垦土壤典型样地及土层分析DOC三維荧光光谱和紫外光谱特征变化,通过计算三维荧光光谱的荧光指数(FI)、鲜度指数(β/α)及腐殖指数(HI)和紫外光谱的SUVA280、SUVA254、E250/365、E253/203的值,来表征土壤DOC的腐殖化程度及其结构组成。发现复垦20年苜蓿地在0～10cm土层的土壤的DOC的芳香化和腐殖化程度较高,同时增加了DOC结构的复杂程度,提高了土壤有机质含量和固碳能力,土壤表层比底层有更强的固碳能力,且复垦时间越久越利于土壤碳累积,。(3)土壤养分含量和土壤酶活性同土壤有机碳研究结果一致。除全磷、有效磷含量和过氧化氢酶活性外,其余指标均表现为随土层深度增加而递减趋势;不同样地的养分含量和酶活性总体上表现为随复垦年的增加而增加,但草地复垦模式下速效钾和全钾随复垦时间增加表现为先降低后又增加,耕地复垦模式随复垦年限逐渐增加。其中复垦20年样地0～10cm土层的值显著高于其余样地土层。(4)综合分析,在安太堡露天煤矿,草地和耕地复垦模式对于土壤固碳能力和肥力恢复都有一定效果,特别是在复垦20年草地的表层0～10cm,可以显著增加土壤碳积累量和养分含量,复垦效果较好,优于耕地复垦模式。