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露天煤矿排土场人工植被恢复对土壤养分及重金属含量的影响

作　者: 杨业
导　师: 蔡体久
学　校: 东北林业大学
专　业: 生态学
关键词: 矿区植被恢复土壤养分重金属污染内梅罗综合污染指数
分类号: X144
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

大兴安岭地区是我国重要的国有林区,其地位和生态作用是其他地区无法取代的,而建立在漠河县境内的古莲河露天煤矿,在开采过程中,对周边的环境、生态平衡造成了严重的破坏。本文以大兴安岭古莲河露天煤矿废弃排土场为研究地,于2009年进行樟子松、落叶松和沙棘植被恢复造林,在2012年对不同造林地土壤养分和重金属元素含量进行详细研究,结果表明：1.樟子松、落叶松和沙棘三树种造林后,土壤中各养分含量都有所提高,尤其以有机质含量提高的最为显著,平均提高了172.22%,全氮、全磷、全钾和速效钾含量分别平均提高了22.01%、25.60%、7.52%和22.03%。三树种中沙棘造林地平均土壤养分含量增加最多,其次是落叶松和樟子松造林地,分别是未造林地平均含量的1.63、1.39和1.16倍。造林四年后,客土与裸根造林方式对土壤各养分含量的影响相同,各养分含量较对照地都有所提高,但客土与裸根造林对各养分含量的提高不显著。2.各造林树种能降低土壤重金属Cu的含量,樟子松、落叶松和沙棘造林地较未造林地分别降低了18.82%、14.17%和18.01%；对Mn含量的影响与Cu含量的影响不同,樟子松造林地较未造林地含量提高了1.89%,落叶松造林地降低了10.87%,沙棘造林地较未造林地含量提高了4.19%；对Zn含量的影响与Cu含量的影响规律一样,樟子松、落叶松和沙棘分别较未造林地含量降低了16.93%、24.04%和22.30%；对Pb含量的影响与Mn的影响相同,樟子松造林地含量提高了19.65%、落叶松和沙棘造林地分别降低了7.94%和11.72%。3.客土造林和裸根造林降低了重金属元素Cu的含量,分别为未造林地的0.78和0.88倍；客土造林地Mn含量为未造林地的1.17倍,裸根造林为未造林地的0.79倍；重金属元素Zn客土和裸根造林地含量为未造林地含量的0.73和0.85倍；客土造林地Pb含量为未造林地的1.01倍,裸根造林为未造林地的0.99倍。4.各造林树种地上生物量与各土壤养分及重金属Cu、Mn、Zn和Pb相关性分析得出,樟子松和落叶松对土壤速效钾、速效磷、Cu、Zn和Pb成负相关关系,沙棘对土壤Cu、Zn和Pb三种重金属元素城负相关关系,其余成正相关关系,其中落叶松和土壤有机质含量成显著正相关。5.经内梅罗综合污染指数评价,未采取造林措施的对照地污染程度最大,其次是樟子松和落叶松造林地,沙棘造林地污染程度最低,但都属于轻度污染。不同造林树种造林地,各种金属元素单因子污染程度规律不同,沙棘和落叶松造林地规律相同为Cu>Zn>Pb>Mn,樟子松造林地为Cu>Pb>Zn>Mn,但所有造林地主要重金属污染物为Cu。6.客土造林对植物的株高、基径、生物量的增长都强于裸根造林地,樟子松客土造林地株高、基径、生物量较裸根造林地分别提高了2.69%、9%和25.02%,落叶松分别提高了6.85%、6.72%和21.15%,沙棘分别提高了1.72%、7.61%和13.09%。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
1 绪论  10-13
  1.1 研究背景及意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 研究的主要内容  12-13
2 研究地区概况和研究方法  13-17
  2.1 研究地区自然概况  13-14
    2.1.1 地理位置  13
    2.1.2 气候  13
    2.1.3 水文  13
    2.1.4 土壤  13
    2.1.5 植被  13-14
    2.1.6 矿产资源开采现状  14
  2.2 研究方法  14-17
    2.2.1 标准地设置  14
    2.2.2 土壤样品的采集与制备  14
    2.2.3 植物生长指标的测定  14-15
    2.2.4 土壤样品分析  15
    2.2.5 重金属元素污染评价  15-16
    2.2.6 数据处理  16-17
3 古莲河露天煤矿废弃地土壤养分含量研究  17-27
  3.1 不同造林树种对土壤有机质含量的影响  17-18
  3.2 不同造林树种对土壤全氮含量的影响  18-20
  3.3 不同造林树种对土壤磷含量的影响  20-23
  3.4 不同造林树种对土壤全钾含量的影响  23-25
  3.5 不同造林树种对土壤速效钾含量的影响  25-27
4 古莲河露天煤矿废弃地种重金属含量研究  27-34
  4.1 不同造林地土壤Cu、Mn、Zn、Pb各重金属含量  27-31
    4.1.1 不同造林地土壤Cu含量  27-28
    4.1.2 不同造林地土壤Mn含量  28-29
    4.1.3 不同造林地土壤Zn含量  29-30
    4.1.4 不同造林地土壤Pb含量  30-31
  4.2 不同造林树种土壤Cu、Mn、Zn、Pb各重金属含量  31
  4.3 不同造林树种地上生物量与土壤养分及重金属含量关系  31-32
  4.4 不同造林地土壤重金属元素污染评价  32-34
5 古莲河露天煤矿废弃地不同造林树种生长情况研究  34-36
  5.1 不同造林树种生长情况研究  34
  5.2 不同造林方式植物生长情况研究  34-36
结论  36-38
参考文献  38-41
攻读学位期间发表的学术论文  41-42
致谢  42-43

露天煤矿排土场人工植被恢复对土壤养分及重金属含量的影响

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