不同修复措施对矿区土壤肥力质量的影响及评价

摘要

矿产资源的大量开发与利用，推动了经济的发展，却也对环境产生了重大影响，尤其是土壤的污染和土地资源的浪费，直接影响着经济、社会与生态环境的可持续协调发展，成为了当前社会经济发展中环境学面临的热点问题之一。因此，合理的利用耕地资源、优化耕地结构、培肥土壤，提高农作物的产量和品质，成为污染土壤修复方面另一个十分重要的课题。本论文以陕西省潼关县金矿区为研究对象，通过野外调查和采样分析，对不同修复措施对土壤肥力的影响开展研究，找到污染土壤其肥力恢复最佳的修复模式，通过对矿区修复后肥力指标的分析以及土壤肥力质量评价，确定改善肥力的措施，合理施肥，从而为金矿区废弃地农业生产提供科学指导。得出以下结论：
　　（1）潼关金矿区土壤营养元素比较缺乏且分布不均，经过工程修复后，除覆客土措施外，在其余三项工程修复措施下土壤肥力得到了明显的改善，综合考虑各项指标，修复效果较好的为40cm上下翻措施。与对照土壤相比，根据土壤养分含量分级表（表3.2），经过修复后土壤有机质含量、碱解氮含量均由5级缺提高到了4级稍缺，速效磷含量由5级缺提高到了3级中等，全氮含量由6级极缺提高到了5级缺，全磷含量一直为2级稍丰。
　　（2）在经过工程修复后的土壤上种植小麦和黑麦，与对照土壤相比，土壤各项肥力指标均有明显提高，与仅经过修复未种植作物前土壤相比，土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量无明显变化，碱解氮含量有所下降，速效磷含量增长，这说明种植作物对经过工程修复后的土壤肥力改变不大。除覆客土措施外，其他措施下耕层0-20cm养分含量高于20-40cm养分含量。小麦的保肥能力高于黑麦，修复效果最好的是80cm上下翻+小麦。
　　（3）土壤含水率季节性变化很强，从12月到6月呈现由高至低再的走向，土壤含水率大体呈现随深度增加先增加再减少的变化趋势。工程处理措施对土壤含水率的影响不是很显著，说明工程处理措施和农作物结构调整对土壤含水率没有显著影响。小麦的耗水量少于黑麦。
　　（4）不同的修复措施下作物的性状及经济产量有着较大的差异，体现出了土壤生产力的不同。对比修复后土壤作物的性状和产量，总体来说呈现80cm上下翻＞40cm上下翻＞20cm上下翻＞覆客土。小麦亩产量大于黑麦亩产量，产量最高的是80cm上下翻+小麦，其亩产量达到518.4kg，这表明在矿区可以达到边生产边修复的目的。
　　（5）从土壤肥力质量评价结果来看，与对照土壤相比，工程修复后的土壤综合肥力水平增加，肥力质量指数由修复前的0.24提高到了工程修复后平均的0.65，与修复前相比土壤肥力质量提高了1.7倍，40cm上下翻的修复措施下土壤综合肥力水平最高，为0.66。种植作物后土壤综合肥力指数变化不大，0-20cm耕层小麦土壤平均值为0.70，黑麦土壤平均值为0.65，20-40cm耕层小麦土壤平均值为0.36，黑麦土壤平均值为0.37，0-20cm土壤综合肥力指数高于20-40cm，小麦土壤高于黑麦土壤。80cm上下翻+小麦措施下的土壤综合肥力指数最高，由对照土壤的0.24提高到了0.84，提高了2倍。
　　（6）与对照土壤相比，矿区土壤在工程修复、耕作和施肥的共同作用下，肥力水平得到了较高的提高，取得了良好的结果。小麦的保肥能力高于黑麦且耗水量比黑麦少，其亩产量也高于黑麦，说明在肥力贫瘠的土壤上种植小麦，对土壤生产力水平的改善效果要优于黑麦。虽然修复后矿区土壤肥力质量有所改善，但部分肥力指标仍不高，需要在后期采取进一步的改良措施，保证实现矿区土壤的良性发展。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 土壤肥力质量的研究进展

1.3 研究内容及拟解决的关键问题

第二章 研究区概况及研究方法

2.1 研究区概况

2.2 试验田及农作物的选择

2.3 研究方法

第三章 不同修复措施对土壤肥力质量的影响

3.1 研究区土壤基本现状分析

3.2 不同修复措施下土壤肥力变化

3.3 种植作物后土壤肥力的变化

3.4 不同修复措施下土壤含水率变化

3.5 不同修复措施下作物的性状和产量

3.6 土壤各肥力指标相关性分析

3.7 小结

第四章 不同修复措施下土壤肥力质量评价

4.1 土壤肥力质量评价体系

4.2 评价因子权重的确定

4.3 评价指标隶属度

4.4 不同修复措施下土壤肥力质量评价

4.5 小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果

致谢