張志玲，尹志剛，謝 偉，3，夏春園，4，王東麗，王向磊，，翟景軒

(1.遼寧工程技術大學環(huán)境科學與工程學院,123000,遼寧阜新；2.遼寧工程技術大學礦業(yè)學院,123000,遼寧阜新；3.神東天隆集團有限責任公司生態(tài)研究院,017000,內(nèi)蒙古鄂爾多斯；4.北京林業(yè)大學水土保持學院,100083,北京)

礦山開采造成的土地破壞在全球范圍內(nèi)一直受到高度重視[1],露天礦排土場是導致礦區(qū)及周邊地區(qū)大氣、水體污染及水土流失等生態(tài)問題的重點區(qū)域之一[2]；因此,排土場是礦區(qū)復墾建設的重點對象,這類區(qū)域土壤結構差、肥力貧瘠、水土流失嚴重,而且土壤種子庫遭受破壞,天然植被恢復極其緩慢[3-4]。海州露天礦是我國較早的大型露天煤礦,礦區(qū)在采煤的同時,排出了大量廢棄巖土,形成了1萬3 000 hm2的排土場[5]。該礦區(qū)排土場具有年降雨量不足和土壤結構不良的特點,由于土壤水分和肥力等是影響植物生長的重要因子,所以在該礦區(qū)排土場開展植被重建和恢復也極為困難；因此該礦區(qū)排土場的植被恢復情況也具有極為典型的特征與比較高的研究價值。

目前,在我國針對礦區(qū)排土場的生態(tài)修復模式研究較多[6-7],而對于不同具體植被種類對礦區(qū)排土場的生態(tài)恢復效果評價研究較少。另外,關于植物對土壤持水能力、結構變化等土壤特性影響的研究多集中在沙地、草原等自然形成的脆弱生態(tài)系統(tǒng)[8-10],而針對于礦區(qū)排土場這類特殊的人為影響條件下的不同植物根區(qū)土壤物理性質(zhì)研究較少,尤其是不同植物對根區(qū)土壤結構和質(zhì)地產(chǎn)生的影響及其具體作用需要做進一步研究。在礦區(qū)排土場實施生態(tài)治理中,選擇出適宜干旱瘠薄土壤、生長良好、改良功能較強的樹種,既有利于提高森林健康水平,又有利于增加土壤生產(chǎn)潛力；因此,筆者針對海州露天礦排土場現(xiàn)有的不同植物種類,選取典型的3種喬木榆樹(Ulmus pumila)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、火炬樹(Rhus typhina)林地、3種灌木紫穗槐(Amorpha fruticosa)、荊條(Vitex negundo)、杠柳(Periploca sepium)林地和荒草地為研究對象,研究不同植物對于0～50 cm根區(qū)土壤物理性質(zhì)的改良效果,并采用主成分分析法評價不同植物對根區(qū)土壤物理性質(zhì)的改良效果,進而為礦區(qū)排土場的植被恢復與重建提供參考。

1 研究區(qū)概況

海州露天排土場是阜新境內(nèi)煤矸石地最大且最典型的代表地塊,面積約為13 km2,地處E 121°40′12″,N 41°57′36″,海拔為 165 ～200 m,地勢為東南高,西北低,屬于半干旱大陸性季風氣候,多風沙。年均降雨量485.2 mm,集中在7—9月。年均蒸發(fā)量1 800 mm,是降水量的3.7倍,年均氣溫7.3℃。排土場于2004年由國土資源部投資對其進行了土地復墾工作,首先進行了土地平整工作,使用大型工程設備對地表進行了平整、壓實,然后進行客土回填工程,覆土厚度達到30 cm,客土來源于附近荒草地,土壤為褐色土,土壤理化性質(zhì)基本一致。次年,礦務局與遼寧工程技術大學合作開展植被恢復工作,種植刺槐、榆樹、紫穗槐、荊條等植被。目前,該排土場成林植被主要有刺槐、榆樹、火炬樹、荊條、紫穗槐、杠柳等。

2 研究方法

2.1 實驗地選定

實驗于2015年5月在阜新市海州露天礦排土場復墾區(qū)進行實地取樣,在復墾年限為13年、植物種植為12年的排土場同一平臺內(nèi),選取榆樹、刺槐、火炬樹、杠柳、紫穗槐、荊條林地各3塊標準樣地,在每個標準樣地內(nèi)選擇2株標準木,每種植物共計選取6株標準木(表1)。另設1塊無林種的荒草地為對照。

表1 研究樣地基本情況Tab.1 Basic situation of the studied sites

采樣方法:以標準木為圓心,1 m長為半徑畫圓,分別在圓的4個方位上,用100 cm3體積的環(huán)刀取得原狀土,按 0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm、40～50 cm 5個層次進行取樣。

測定指標與方法:采用環(huán)刀法測定土壤密度及土壤水分物理性質(zhì)(飽和持水量、毛管持水量、田間持水量)；使用AZS -100定位TDR土壤水分儀(產(chǎn)地中國)測定土壤各層含水率；土壤機械組成采用LA -300激光散射粒度分布分析儀(產(chǎn)地日本)測定,粒徑大小按國際制劃分,即粗砂(1～0.2 mm)、細砂(0.2～0.02 mm)、粉粒(0.02～0.002 mm)、黏粒(0～0.002 mm)。

2.2 數(shù)據(jù)處理與評價方法

2.2.1 數(shù)據(jù)處理 采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理及圖表繪制,使用SPSS 23統(tǒng)計軟件中One-Way ANOVA進行單因素方差分析。運用SPSS 23統(tǒng)計軟件進行主成分分析并運算主成分得分以及綜合得分,根據(jù)得分進行評價。

2.2.2 評價指標和評價方法選擇 土壤物理性質(zhì)主要包括土壤密度、土壤顆粒組成及導水、持水特征等密切相關的多項指標[11],在不同土層中的土壤物理性質(zhì)決定土壤水、肥、氣、熱等肥力狀況,因此被認為是反映土壤結構及評價土壤質(zhì)量的重要指標[12]。因此,本研究選取粗砂、細沙、粉粒、黏粒、飽和持水量、毛管持水量、田間持水量、土壤密度、含水率9個指標作為評價指標[13]。

采用主成分分析法建立土壤物理性質(zhì)的綜合得分評價體系。該方法利用SPSS 23統(tǒng)計軟件計算所有指標的初始特征值和方差貢獻率,根據(jù)該結果將多個評價指標分成若干個主成分,基于主成分載荷矩陣得出各成分特征向量建立主成分的得分表達式,再基于各主成分的方差貢獻率建立的綜合得分的表達式。當計算出主成分得分后,再通過綜合得分表達式得出綜合得分。將綜合得分按照高低進行排序,通過綜合排序結果及某個主成分得分衡量其土壤物理性質(zhì)質(zhì)量情況[14]。

3 結果與分析

3.1 不同植物根區(qū)土壤田間持水量的特征

圖1 不同植物根區(qū)土壤田間持水量特征Fig.1 Field capacity characteristics around the root regions of different plants

田間持水量是反映土壤水分狀況的重要指標,與土壤保水、供水有密切的關系。如圖1所示,7種植物根系周圍的土壤的田間持水量在0～50 cm土壤剖面上普遍存在先增加后減小的趨勢,而且除火炬樹外,其他植物在40～50 cm土層處田間持水量均低于15%,說明礦區(qū)復墾地土壤保水、供水能力改良效果在淺層優(yōu)于深層。然而,田間持水量在土壤剖面的分布特征在不同植物間存在一定的差異,火炬樹林地各層土壤的田間持水量顯著(P＜0.05)大于其他植物土壤,說明火炬樹林地土壤保水、持水能力最強,火炬樹表現(xiàn)出良好的改善土壤水分條件的效果；其次為榆樹林地土壤,紫穗槐、荊條灌木林地各層土壤田間持水量排在最后。總體來看,喬木林地的土壤田間持水量要優(yōu)于灌木林地。

3.2 不同植物根區(qū)土壤密度特征

土壤密度可以判斷土壤的松緊程度,疏松、有團粒結構的土壤密度小,反之,緊實板結的密度大[15]。如圖2所示,火炬樹根區(qū)土壤密度在各層中值最小,說明火炬樹根系周圍土壤比其他植物根系周圍土壤疏松且具有更多團粒結構；在0～10 cm、20～30 cm土壤中,紫穗槐土壤密度最大,說明紫穗槐表層土壤緊實板結,團粒較少,蓄水少,透水較慢；杠柳根系周圍土壤密度在10～20 cm、30～40 cm、40～50 cm 最大,這說明其土壤孔隙數(shù)量少,土壤的水分、空氣、熱量狀況較差。

圖2 不同植物根區(qū)土壤密度特征Fig.2 Soil bulk density around the root regions of different plants

3.3 不同植物根區(qū)土壤機械組成特征

如圖3所示,7種植物根系周圍土壤砂粒質(zhì)量分數(shù)顯著大于粉粒與黏粒質(zhì)量分數(shù),砂粒質(zhì)量分數(shù)大,造成土壤吸水、保肥能力弱,養(yǎng)分易隨徑流流失。土壤顆粒機械組成主要受客土來源的影響,然而不同植物根系的物理作用也會使土壤質(zhì)地和孔隙狀況產(chǎn)生變化[16]。在0～10 cm土層中,杠柳根系附近土壤粉粒與黏粒質(zhì)量分數(shù)最多；10～20 cm土層中的喬木林地土壤的粉粒與黏粒質(zhì)量分數(shù)大于灌木林地；在20～30 cm土層,榆樹林地粉粒與黏粒質(zhì)量分數(shù)達到最大值,這與田間持水量的最大值出現(xiàn)的土層是一致的；除火炬樹外,其他幾種植物土壤在30～50 cm土層隨深度的增加,粉粒與黏粒質(zhì)量分數(shù)在減少；火炬樹林地土壤粉粒與黏粒的質(zhì)量分數(shù)隨著深度的增加而增加；荒草地根系周圍土壤的粉粒與黏粒質(zhì)量分數(shù)在30～50 cm土層質(zhì)量分數(shù)很少。

圖3 不同植物根區(qū)土壤機械組成特征Fig.3 Mechanical characteristics of soil around the root regions of different plants

3.4 運用主成分分析法進行綜合評價

運用主成分分析法,對喬灌草7種植物的改良土壤物理性質(zhì)效果進行綜合分析[17],根據(jù)特征值和相應的方差貢獻率,將9個指標分為3個主成分,其中第1主成分以飽和持水量、毛管持水量、田間持水量、土壤密度為主的指標貢獻較大,第2主成分中粗砂、細砂、粉粒和含水率的貢獻較大。第3主成分以黏粒的貢獻較大。最終確定主成分得分和綜合得分表達式如下:

主成分1得分=-1.39X1+1.26X2+0.71X3+0.96X4+1.48X5+1.52X6+1.43X7-1.58X8-1.14X9,

主成分2得分=0.81X1-0.72X2-0.85X3-0.13X4+0.51X5+0.68X6+0.74X7-0.29X8+0.49X9,

主成分3得分=-0.1X1-0.03X2-0.32X3+0.76X4-0.05X5-0.11X6-0.1X7+0.03X8+0.15X9,

綜合得分 =48.556×主成分1得分/100+23.663×主成分2得分/100+9.585×主成分3得分/100。

上式中X1…X9分別為粗沙、細沙、粉粒、黏粒、飽和持水量、毛管持水量,田間持水量、土壤密度、含水率9個指標。

如表2,從綜合得分來看,除紫穗槐外其它植物均表現(xiàn)在0～10cm土層得分較高,說明多種植物均對表層土壤的改良效果較好。對各層土壤的綜合得分進行求和后,其得分依次為火炬樹＞榆樹＞刺槐＞杠柳＞荒草地＞荊條＞紫穗槐,此結果可作為7種植物對根區(qū)土壤物理性質(zhì)改良效果的參考。

表2 主成分分析評價(得分/排名)Tab.2 Principal component analysis evaluation(Score/Rank)

4 討論

1)土壤良好的物理性質(zhì)是植物生長的先決條件,也是土壤涵養(yǎng)水源、減少水土流失的基礎[18]。土壤顆粒是土壤最基本的組成單元,土壤顆粒的粒徑分布對土壤孔隙、土壤水分和土壤團聚體都有著巨大的影響[19]。本研究結果表明:不同植物土壤田間持水量范圍為12.88% ～26.18%,多種植物在深層土壤中的田間持水量都低于15%。雖然海州露天礦排土場覆土類型為褐色土,但其深層土壤已經(jīng)與該地原有的風沙土以及巖石風化物充分混合,其機械組成已經(jīng)發(fā)生了變化,使其呈現(xiàn)出較低的田間持水量指標,接近于遼西地區(qū)常見的風沙土,其田間持水量在4.5% ～11.7%[20]。另外,由于植物生長,其枯枝落葉對表層土壤的改良效果也優(yōu)于深層,所以呈現(xiàn)出上層土壤的理化性質(zhì)較好的趨勢。孫劉義[21]對于土壤密度研究發(fā)現(xiàn),在1.14～1.26 g/cm3之間比較有利于幼苗的出土和根系的正常生長,當土壤密度達1.5 g/cm3時,植物根系已難伸入,而達到1.6～1.7 g/cm3,已是根系穿插的臨界點,本研究得出,在0～10 cm土層,紫穗槐根區(qū)土壤密度達到1.5 g/cm3,其他植物的土壤密度均在1.14 g/cm3左右,而較深層土壤密度較大。相比之下喬木林土壤比灌木林土壤密度小。土壤的機械組成對土壤的結構有很大的影響,且砂粒含量直接影響土壤滲透及孔隙等性能,從而影響土壤的抗蝕性能[22],而土壤中的黏的顆粒細小、表面積較大,且附著較多的礦物決定了它在土壤結構中的重要作用[23]。本研究發(fā)現(xiàn),在10～20 cm,喬木林土壤粉粒與黏粒量大于灌木林,這與田間持水量的規(guī)律一致。根據(jù)以上結果可以推測喬木林的土壤改良效果優(yōu)于灌木林。

2)對喬灌草7種植物進行全面綜合評價得出根區(qū)土壤物理性質(zhì)綜合排序依次為火炬樹＞榆樹＞刺槐＞杠柳＞荒草地＞荊條＞紫穗槐。喬木林對土壤結構的改良作用、持水能力要強于灌木林,與討論1)得出的結果一致,也與孟晨等[24]在華北土石山區(qū)典型區(qū)域研究結論一致?；鹁鏄渚C合排名第一,這與其容重、田間持水量和粘粒指標的研究結果一致,并與尋明華等[25]研究海州南緣矸石山火炬樹林分試驗結果相近。

5 結論

根據(jù)7種植物根區(qū)土壤的田間持水率、土壤密度、機械組成等指標得出喬木優(yōu)于灌木的土壤改良效果,運用主成分分析法得出根區(qū)土壤物理性質(zhì)質(zhì)量排序為火炬樹＞榆樹＞刺槐＞杠柳＞荒草地＞荊條＞紫穗槐。對于礦區(qū)排土場來說,土壤結構差、土質(zhì)貧瘠,而火炬樹根系發(fā)達,萌蘗性強,故對根區(qū)土壤結構改良作用較大；因此,此類礦區(qū)排土場復墾時使用火炬樹可以獲得相對較好的土壤改良效果,榆樹、刺槐次之,正由于火炬樹超強的繁殖能力,火炬樹具有許多入侵物種的特性,所以,在植被重建實踐中,選擇火炬樹要慎重,還應結合氣候、土壤、樹種、生物學特性等因素綜合考慮。

作者將繼續(xù)關注礦區(qū)排土場土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分、微生物種群結構變化等,進一步分析土壤改良的效果。

6 參考文獻

[1] 楊修,高林.德興銅礦礦山廢棄地植物恢復與重建研究[J].生態(tài)學報,2001,21(11):1932.YANG Qiu,GAO Lin.A study on re-vegetation in mining wasteland of Dexing Copper Mine,China[J].Acta Ecologica Sinica,2001,21(11):1932.

[2] 黃丹勇.礦區(qū)土地復墾與生態(tài)環(huán)境恢復綜述 [J].湖南有色金屬,2011,27(6):45.HUANG Danyong.Investigation and practice on mining land rehabilitation[J].Hunan Nonferrous Metals,2011,27(6):45.

[3] 王金滿,郭凌俐,白中科,等.黃土區(qū)露天煤礦排土場復墾后土壤與植被的演變規(guī)律 [J].農(nóng)業(yè)工程學報,2013,29(21):223.WANG Jinman,GUO Lingli,BAI Zhongke,et al.Succession law of reclaimed soil and vegetation on opencast coal mine dump of loess area[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2013,29(21):223.

[4] 許麗,樊金栓,周心澄,等.阜新市海州露天煤礦排土場植物自然恢復過程中物種多樣性研究 [J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2005,19(6):152.XU Li,FAN Jinshuan,ZHOU Xincheng,et al.Study on plant species diversity of opencast coal mine spoils in Haizhou,Fuxin rejoin during natural plant restoration[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2005,19(6):152.

[5] 梁冰,白國良.阜新市新邱露天礦東排土場土地復墾模式研究[J].露天采礦技術,2005,(1):29.LIANG Bing,BAI Guoliang.Research on soil reclaim mode of east earth-disposal site of Xinqiu Open-pit Coal Mine in Fuxin[J].Opencast Mining Technology,2005(1):29.

[6] 陳來紅,馬萬里.霍林河露天煤礦排土場植物恢復與重建技術探討[J].中國水土保持科學,2011,9(4):117.CHEN Laihong,MA Wanli.Discussion on vegetation restoration and reconstruction in dumping site of open coal mine in Huolinhe[J].Science of Soil and Water Conservation,2011,9(4):117.

[7] 文月榮,黨廷輝,唐駿,等.不同林地恢復模式下露天煤礦排土場土壤有機碳分布特征[J].應用生態(tài)學報,2016,27(1):83.WEN Yuerong,DANG Tinghui,TANG Jun,et al.Distribution characteristics of soil organic carbon under different forest restoration modes on opencast coal mine dump[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2016,27(1):83.

[8] 于洋,賈志清,朱雅娟,等.高寒沙地植物恢復區(qū)烏柳人工防護林對土壤的影響[J].林業(yè)科學,2013,49(11):9.YU Yang,JIA Zhiqing,ZHU Yajuan,et al.Effects ofSalix cheilophilaplantation on the improving of soil properties in vegetation restoration area of high-cold sandy land[J].Scientia Silvae Sinicae,2013,49(11):9.

[9] 溫仲明,焦峰,劉寶元,等.黃土高原森林草原區(qū)退耕地植物自然恢復與土壤養(yǎng)分變化[J].應用生態(tài)學報,2015,16(11):2025.WEN Zhongming,JIAO Feng,LIU Baoyuan,et al.Natural vegetation restoration and soil nutrient dynamics of abandoned farmlands in forest-steppe zone on the Loess Plateau[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2015,16(11):2025.

[10] 蔣德明,曹成有,陳卓,等.封育條件下科爾沁沙地小葉錦雞兒(Caragana microphylla)群落改良土壤效應的研究 [J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2011,25(8):161.JIANG Deming,CAO Chengyou,CHEN Zhuo,et al.The effects of enclosing on the improving of soil properties ofCaragana microphyllacommunity in Horqin sand land[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2011,25(8):161.

[11] 馬雪華.森林水文學[M].北京:中國林業(yè)出版社,1993:35.MA Xuehua.Forest hydrology[M].Beijing:China Forestry Publishing House,1993:35.

[12] GAIROLA S U,SONI P.Role of soil physical properties in ecological succession of restored mine land:A case study[J].International Journal of Environmental Sciences,2010,1(4):475.

[13] 王金滿,楊睿璇,白中科.草原區(qū)露天煤礦排土場復墾土壤質(zhì)量演替規(guī)律與模型[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2012,28(14):229.WANG Jinman,YANG Ruixuan,BAI Zhongke.Succession law and model of reclaimed soil quality of opencast coal mine dump in grassland[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2012,28(14):229.

[14] 張子龍,王文全,繆作清,等.主成分分析在三七連作土壤質(zhì)量綜合評價中的應用 [J].生態(tài)學雜志,2013,32(6):1636.ZHANG Zilong,WANG Wenquan,MIAO Zuoqing,et al.Application of principal component analysis in comprehensive assessment of soil quality underPanax notoginsengcontinuous planting[J].Chinese Journal of E-cology,2013,32(6):1636.

[15] 林大儀,謝英荷.土壤學[M].北京:中國林業(yè)出版社,2011:53.LIN Dayi,XIE Yinghe.Agrology[M].Beijing:China Forestry Publishing House,2011:53.

[16] 白一茹,王幼奇,展秀麗.陜北農(nóng)牧交錯帶土地利用方式對土壤物理性質(zhì)及分布特征的影響 [J].中國農(nóng)業(yè)科學,2013,46(8):1619.BAI Yiru,WANG Youqi,ZHAN Xiuli.Effects of different land use types on soil physical properties and their distributions in farming-pastoral ecotone of northern Shaanxi[J].Scientia Agricultura Sinica,2013,46(8):1619.

[17] 袁雪紅,高照良,張翔,等.不同豆科植物對黃土高原棄土場的改良效果 [J].中國水土保持科學,2016,14(4):121.YUAN Xuehong,GAO Zhaoliang,ZHANG Xiang,et al.Improved effects of different legume plants on the abandoned soil field in the Loess Plateau[J].Science of Soil and Water Conservation,2016,14(4):121.

[18] 韓振英,郭巧玲,蘇寧.采煤塌陷對砂土區(qū)土壤物理性質(zhì)的影響[J].人民珠江,2016,37(12):16.HAN Zhenying,GUO Qiaoling,SU Ning.Influence of mining subsidence on physical properties of soil in sand area[J].Pearl River,2016,37(12):16.

[19] 黃秋嫻,陳穎,車曉雨,等.不同造林樹種對鐵尾礦基質(zhì)結構的影響:以唐山遷安首鋼馬蘭莊鐵尾礦為例[J].林業(yè)資源管理,2015,(5):110.HUANG Qiuxian,CHEN Ying,CHE Xiaoyu,et al.Effects of different vegetation restoration types on soil structure in iron tailings:a case study of Malanzhuang iron tailings[J].Forest Resources Management,2015,(5):110.

[20] 陳曉燕,葉建春,陸桂華,等.全國土壤田間持水量分布探討[J].水利水電技術,2004,35(9):113.CHEN Xiaoyan,YE Jianchun,LU Guihua,et al.Study on field capacity distribution about soil of China[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2004,35(9):113.

[21] 孫劉義.淮北市煤礦沉陷區(qū)植被恢復模式對土壤質(zhì)量影響的研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學,2009:78.SUN Liuyi.Influence study of vegetation restoration pattern on soil property in subsidence area of coal mine in Huaibei City[D].Wuhan:Huazhong Agricultural University,2009:78.

[22] 鄧廷飛,劉彥,顏秋曉,等.貴州典型山銀花土壤機械組成與養(yǎng)分特性及其關系 [J].水土保持學報,2014,28(5):209.DENG Tingfei,LIU Yan,YAN Qiuxiao,et al.Mechanical composition and soil nutrient characteristics and their relationships in typicalLonicera cinfusasoil of Guizhou[J].Journal of Soil and Water Conservation,2014,28(5):209.

[23] DIXON J B,朱永宮.土壤中粘粒的作用 [J].土壤學進展,1992,20(3):33.DIXON J B,ZHU Yonggong.The effect of clay in soil[J].Progress in Soil Science,1992,20(3):33.

[24] 孟晨,牛健植,駱紫藤,等.鷲峰地區(qū)不同植被群落土壤性質(zhì)及飽和導水率特征 [J].水土保持學報,2015,29(3):156.MENG Chen,NIU Jianzhi,LUO Ziteng,et al.Soil properties and saturated hydraulic conductivity under different plant communities in Jiufeng Area[J].Journal of Soil and Water Conservation,2015,29(3):156.

[25] 尋明華,楊森,郝陽春,等.矸石山營造火炬樹對改良矸石山土壤物理特征及養(yǎng)分的影響 [J].林業(yè)實用技術,2013(8):14.XUN Minghua,YANG Sen,HAO Yangchun,et al.The influence of theRhus typhinaon the physical characteristics and nutrient of the soil in the coal gangue mountain[J].Practical Forestry Technology,2013(8):14.