郎立剛

(國有阜新蒙古族自治縣王府林場，遼寧 阜新 123135)

一直以來，地球的生態(tài)環(huán)境與人類的社會經(jīng)濟活動有著密切的關(guān)系，尤其是工業(yè)革命之后此種關(guān)系更加明顯[1]。人類經(jīng)濟快速發(fā)展導(dǎo)致了對自然資源的過度破壞，造成了一系列非常嚴(yán)重的社會環(huán)境問題[2]。近些年全球氣候發(fā)生著明顯的變化，碳貿(mào)易的概念頻繁地出現(xiàn)在氣候變化的領(lǐng)域[2]。土壤是地球上儲存有機碳的最大資源庫，全球土壤中有機碳儲存量達到了2億萬t以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大氣和生物碳庫的儲存量。建國初期，我國各類資源匱乏，社會經(jīng)濟水平低下，多年來一直過度地開采資源以獲得經(jīng)濟的快速發(fā)展。隨著人們對生態(tài)環(huán)境重要性認(rèn)識程度的加深，社會的發(fā)展逐漸趨向于節(jié)約高效型，很多大型工礦企業(yè)停產(chǎn)，多年的棄耕及破壞式的管理，讓土壤中儲存的有機碳量非常低，一般僅達到常年耕作農(nóng)田的4成左右[3]。因此對工礦區(qū)廢棄的土壤進行復(fù)墾有著明顯的增加碳儲存量的潛力[4]。工礦區(qū)在開采過程中，會對土壤產(chǎn)生明顯的擾動作用，造成土壤中有機碳含量的逐漸降低，經(jīng)過復(fù)墾后，隨著植被生物量的逐漸增加，土壤中儲存的有機碳量也表現(xiàn)出逐漸上升的態(tài)勢[5]。遼寧省為北方工業(yè)大省，多年的工礦企業(yè)的開采造成目前生態(tài)環(huán)境較為脆弱，產(chǎn)生了一些生態(tài)環(huán)境問題。本研究以遼寧省阜新廢棄的煤礦地作為試驗地進行復(fù)墾，分別栽種具有較強抗逆能力的側(cè)柏、山杏、油松純林以及混交林，比較了各種墾復(fù)植被下土壤理化性質(zhì)以及生物固氮量的變化。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地設(shè)置在阜新某處廢棄的煤礦工地，降雨少，風(fēng)沙大，土壤肥力水平低，有機質(zhì)含量不超過1%，有良好的排水及耕作條件，地下水位6 m左右，土壤未出現(xiàn)鹽漬化。選擇的復(fù)墾植被為北方地區(qū)常見的幾種抗逆性較強的樹種：側(cè)柏、山杏、油松。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)8個處理，分別在3月中下旬栽植5年生的側(cè)柏、山杏、油松純林以及混種側(cè)柏+山杏、側(cè)柏+油松、山杏+油松、側(cè)柏+山杏+油松，以不栽植任何植被作為對照。株行距2 m×2 m。

1.3 試驗方法

各造林處理除了栽植的苗木類型不同，其余林間管理均保持一致，施肥要求有機肥、無機肥適當(dāng)搭配。造林第2年10月在各處理林間隨機取5處0～20 cm土層的土壤，帶回實驗室測定其中的總氮含量、土壤容重、pH值等土壤理化性狀，與對照進行比較；參照文獻中的方法[6]分別測定各樹種、計算出苗木栽植前后的生物量(包括地下生物量、地上生物量)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植被類型對礦區(qū)墾復(fù)地土壤理化性狀的影響

通過在礦區(qū)墾復(fù)地上種植北方地區(qū)常見的幾種植物，比較各類型下土壤理化性狀的變化，結(jié)果見表1。由表1可知，在墾復(fù)地上栽植各種類型的植被后，與未種植植被的對照相比，各處理土壤中的總氮含量、容重分別有不同程度的增加、下降，總氮增幅在3.3%～26.7%，容重降幅在9.1%～16.7%，整體來說以混交林改善土壤理化性質(zhì)的效果更好?？偟恳苑N植油松、混交側(cè)柏+山杏+油松的效果較好，總氮含量分別在3.8%、3.6%，比未種植樹種的對照增幅超過20%，差異顯著；容重以混種側(cè)柏+山杏+油松處理的降低效果最好，達到了16.7%，差異顯著。經(jīng)過對土壤的pH比較，各處理差異不明顯，與對照相比增幅在-0.8%～1.6%，均未達顯著性差異。

表1 礦區(qū)墾復(fù)地種植不同類型的植被后土壤理化性狀分析

2.2 不同植被類型對礦區(qū)墾復(fù)地生物量的影響

通過對各類型苗木在礦區(qū)墾復(fù)地栽植后1年的生物量的調(diào)查，結(jié)果見表2。由表2可知，栽植各種植被的處理中以混交林的生長較好，整體生物量比單種的處理高。地上生物量以混種側(cè)伯+山杏+油松最大，為17.1 t·hm-2，以山杏的地上生物量最低，為5.4 t·hm-2，兩者差異極顯著，極差達到了11.7 t·hm-2，其余各處理的地上生物量在6.6～8.4 t·hm-2；地下生物量以混合種植側(cè)柏+山杏+油松的處理最大，為8.2 t·hm-2，以山杏的地下生物量最小，為4.6 t·hm-2，差異顯著，極差為3.6 t·hm-2，其余各處理在5.1～8.0 t·hm-2；生物總量按照從高到低的順序依次為：側(cè)柏+山杏+油松>側(cè)柏>側(cè)柏+油松>油松>山杏+油松>側(cè)柏+山杏>山杏。

表2 礦區(qū)墾復(fù)地種植不同類型的植被后生物量分析 t·hm-2

3 結(jié)論

經(jīng)過對阜新礦區(qū)墾復(fù)地上栽植各種當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種后的土壤理化性狀及生物固氮量的分析，結(jié)果表明，在墾復(fù)地上栽植各種類型的植被后，各處理土壤中的總氮含量、容重比對照分別有不同程度的增加、下降，總氮增幅在3.3%～26.7%，容重降幅在9.1%～16.7%，整體來說以混交林改善土壤理化性質(zhì)的效果更好?？偟恳苑N植油松、混交側(cè)柏+山杏+油松的效果較好，比未種植樹種的對照差異顯著；容重以混種側(cè)柏+山杏+油松處理的降低效果最好。經(jīng)過對土壤的pH比較，各處理差異不明顯；地上生物量、地下生物量均以混種側(cè)伯+山杏+油松最大，山杏的地上生物量最低，兩者均達到極顯著差異。