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庐江矾矿区土壤理化特性研究

更新时间:2016-07-05

土壤是生态系统中诸多生态过程(营养物质循环、水分平衡和凋落物分解等)的载体[1]。矿山废弃地生态恢复的主要障碍是有着特殊和不良性质的土壤因子。土壤结构及养分状况对植被生长起着至关重要的作用[2]。在国内外,有关于矿区土壤理化性质有较多报道,但是对于矾矿土壤理化性质报道极少。矾山镇矾矿是安徽省大中型闭坑矿山,位于庐江县东南部,距县城27 km。矿区处于庐枞盆地中部,矿石储量达2亿吨,矿石类型以黄铁矿、石英、明矾石矿为主,明矾石主要为钾明矾石[3-5]。采矿场占地尤其是露采矿山对土地资源破坏性较大[6]。矾山明矾石矿从唐代开始露天开采,采矿产生的表土及低品位矿石露天堆放,至今大约形成了30 000 m2裸露的废弃地,部分不稳定的边坡在雨季易发生崩塌、滑坡及泥石流等灾害,对矾山集镇居民的安全造成威胁。为此,本文对庐江县矾矿区土壤理化性质进行研究,深入了解其土壤特性,找出矿区复垦困难的关键因素,为后期生态修复工作提供基础数据。

1 材料与方法

以庐江矾山镇矾矿废弃地作为试验样地,并选择矿区附近未受采矿扰动的土壤作为对照。2017年2~4月,采用蛇形布点法采集16个土壤样品,对照地采集4个土壤样品,采样深度为0~20 cm,共采集20个样品,用四分法剔除多余土样,矿区和对照地各保留1 kg混合土样装入无菌聚乙烯袋中,运回实验室经过风干、磨碎过筛一系列处理后密封保存备用。另外,在每个样点用环刀取出原状土壤,用密封袋封装运回实验室进行测定。

对所采集土样的土壤质地、含水量、田间持水量、容重、pH、有机质、全氮、有效磷及速效钾进行测定。土壤质地采用比重计法,含水量采用烘干称重法,田间持水量采用威尔科克斯法,容重采用环刀法,pH采用电位法测定,有机质用重铬酸钾氧化稀释热法测定,全氮用半微量凯氏法测定,有效磷用碳酸钠浸提-钼锑抗比色法测定,速效钾用四苯硼钠比浊法测定[7]。每个土壤样品理化指标测定3次取平均值,采用Excel 2007和SPSS22.0软件进行数据处理与分析。

通过单位根检验后还需进行协整检验,其目的是检验解释变量和被解释变量之间是否存在长期均衡关系,且进行协整检验的前提为数据必须同阶单整。由表3可知所有变量均通过单位根检验,即变量为零阶单整,可以进行协整检验协整检验,结果见表4。在5%的显著性水平下,解释变量与被解释变量通过Pedroni检验和Kao检验,表明商业银行企业价值与人力资本之间存在长期稳定的相关关系。

2 结果与讨论

2.1 土壤质地特点

国际制土壤质地分级标准如表1所示[8],土粒分为黏粒、粉粒和砂粒。这3种土粒含量的不同会对土壤理化性质造成影响。对矿区和对照地的土壤不同粒级颗粒含量的变化进行研究,结果如表2所示。由表2可知,对照地和矿区0~20 cm深度土壤主要由砂粒组成,矿区为砂质壤土(SL),对照地为壤质黏土(LC),与对照地相比较,矿区土壤的砂粒含量增加了56.42%,粉粒含量减少了2.40%,黏粒含量减少了75.60%,这主要是由于矾矿废石土堆积改变了原有地表形态,破坏了地表结皮,影响地表植被生长,导致山体植被覆盖度降低,地表风蚀和水蚀过程加速,土壤粉粒和黏粒物质移动和流失量变大,砂化明显,土壤微环境恶劣。

表1 国际制土壤质地分类

颗粒组成质地分类类别 名称 符号砂土类壤土类黏壤土类黏土类砂土及壤质砂土砂质壤土壤土粉(砂)质壤土砂质黏壤土黏壤土粉(砂)质黏壤土砂质黏土壤质黏土粉(砂)质壤土黏土重黏土LS SL L IL SCL CL ICL SC LC IC C HC黏粒(<0.002 mm)含量/%0~15 0~15 0~15 0~15 15~25 15~25 15~25 25~45 25~45 25~45 45~65 65~100粉(砂)粒(0.02~0.002 mm)含量/%0~15 0~45 30~45 45~100 0~30 20~45 45~85 0~20 0~45 45~75 0~55 0~35砂粒(2.0~0.02 mm)含量/%85~100 55~85 40~55 0~55 55~85 30~55 0~40 55~75 10~55 0~30 0~55 0~35

表2 土壤颗粒组成

颗粒组成试验样地矿区对照地黏粒(<0.002 mm)含量/%8.07 33.07粉(砂)粒(0.02~0.002 mm)含量/%21.18 21.70砂粒(2.0~0.02 mm)含量/%70.75 45.23

2.2 土壤水文状况

参考文献:

孔老一几次都想游过江去,几次都被潘云拦住,他也知道,光凭他孔老一的水性,别说游进衢州城,恐怕是游不到江心就喂鱼了。

表3 土壤含水量、田间持水量及容重

参数最大值最小值平均值标准差对照土壤含水量/%14.37 10.32 12.09 1.27 17.26田间持水量/%28.92 24.22 26.58 1.53 28.01容重/(g·cm-3)1.50 1.31 1.39 0.06 1.24

表4 土壤重量含水率和干旱程度分级标准

干旱程度偏湿适宜轻旱中旱重旱土色暗黑褐色黄色黄半干灰白土壤水分湿,土壤含水率大于20%,或相对湿度大于80%潮湿,土壤含水率15%~20%,或相对湿度在60%~80%湿润,土壤含水率12%~15%,或相对湿度在40%~60%黄半干,土壤含水率8%左右,或相对湿度在20%~40%干,土壤含水率小于5%,或相对湿度小于20%

2.3 土壤容重特点

土壤容重大小能综合反映土壤结构、松紧度、孔隙度和土内生物活动,同时也会影响土壤团聚体内营养元素的释放[10]。土壤耕作层容重一般在1.05~1.35 g·cm-3[11],测得研究区土壤容重为1.39 g·cm-3,对照土壤为1.24 g·cm-3。由于废弃地表层细粒物质在风蚀和水蚀作用下大量流失,地表大颗粒物质相对增多,此外,矾矿开矿及闭坑时间久远,表层土壤在各种外力和土体自身重力作用下处于逐渐恢复过程,大孔隙数量逐渐减少,土壤容重逐渐增加。

2.4 土壤pH及养分状况

对以上所测的土壤理化性质进行Pearson相关性分析,结果如表7所示。表7说明土壤理化性质之间具有明显的相关性。在0~20 cm表层土壤中,土壤含水量与容重存在极显著的负相关关系(P<0.01);有机质与pH、有效磷均存在显著的相关关系(P<0.05),与全氮存在极显著的相关关系(P<0.01),且相关系数达到0.941,说明有机质对矿区土壤养分含量具有明显的指示性作用;有效磷与全氮也存在显著的相关关系(P<0.05)。

2.2.3 提高课外活动质量,保障其功能的实现 课外活动是高校进行专业教育、思想政治教育以及人文素养教育的有效途径,也是实现教育教学目标的一个重要途径,需要有科学、合理的制度体系来保障课外活动功能的实现。要反对官僚主义、形式主义作风,活动组织不仅有“量”,更要有“质”。

[4]宣之强.中国明矾石资源及其应用[J].化工矿产地质,1998(4):279-286.

表5 土壤pH及养分含量

参数最大值最小值平均值标准差对照pH 5.48 3.14 4.20 0.76 5.62有机质/%0.82 0.34 0.59 0.14 2.04全氮/%0.058 0.014 0.037 0.015 0.102有效磷/(mg·kg-1)12.42 4.83 7.66 2.42 32.76速效钾/(mg·kg-1)60.21 49.27 55.06 4.33 105.83

表6 土壤养分分级标准

含量级别123456丰缺度丰富较丰富中等较缺缺极缺有机质 /%>4 3~4 2~3 1~2 0.6~1<0.6全氮/%>0.2 0.15~0.2 0.1~0.15 0.07~0.1 0.05~0.75<0.05有效磷 /(mg·kg-1)>40 20~40 10~20 5~10 3~5<3速效钾 /(mg·kg-1)>200 150~200 100~150 50~100 30~50<30

2.5 土壤理化性质相关性分析

土壤pH是土壤化学特性中表示土壤酸碱度的重要指标[12],pH大小直接关系着土壤养分的存在状态、转化和有效性[10]。由表5可知,研究区土壤pH为4.20,均低于对照土壤的pH(pH=5.62),呈强酸性。前期研究表明,庐江矾矿废石中含有硫铁矿,硫铁矿暴露在空气中经过雨水的淋滤作用,加上铁离子及铁/硫氧化细菌的催化作用会迅速发生氧化反应,致使废弃地土壤发生酸化,土壤养分的有效性降低,从而影响植被生长。

[1]杨宁,邹冬生,杨满元,等.衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段植被特征与土壤性质的关系[J].应用生态学报,2013,24(1):90-96.

表7 土壤理化性质相关性分析

注“*”表示在0.05水平(双侧)上显著相关,“**”表示在0.01水平(双侧)上极显著相关。

理化性质含水量田间持水量容重pH有机质全氮有效磷速效钾含水量1-0.371-0.953**-0.009 0.392 0.561 0.581-0.013田间持水量 容重pH 有机质 全氮 有效磷 速效钾1 0.377-0.085-0.345-0.428-0.117 0.306 1 0.007-0.287-0.497-0.573-0.103 1 0.728*0.628 0.448 0.533 1 0.941**0.656*0.288 1 0.662*0.201 1 0.5941

3 结论

综上所述,对庐江矾矿土壤理化性质研究结果表明:矾矿区土壤为砂质壤土,与对照土壤相比较,矿区土壤的砂粒含量增加了56.42%,黏粒含量减少了75.60%,出现砂化现象;矿区土壤含水量为12.09%,田间持水量为26.58%,土层的相对湿度为45.49%,干旱等级为轻旱;对照土壤相对湿度为61.62%,干旱等级为适宜;矾矿区土壤土壤容重为1.39 g·cm-3,对照土壤为1.24 g·cm-3,即矾矿区土壤结构较紧实,结构性差,孔隙少;矿区土壤pH为4.20,低于对照土壤,呈强酸性;土壤有机质、全氮含量均低于全国第二次土壤普查推荐的土壤养分分级标准6级指标,对照土壤为3级指标,矿区土壤有效磷、速效钾均达到4级指标,对照土壤有效磷、速效钾分别为2级指标和3级指标,矿区土壤的营养状况较差;Pearson相关系数显示,在矿区0~20 cm土层中,土壤含水量与容重存在极显著的负相关;机质与pH、有效磷、全氮存在显著的相关;有效磷与全氮也存在显著相关,即有机质对土壤养分含量具有明显的指示作用。

土壤水分不仅是土壤系统养分循环与流动的载体,还积极参与土壤中物质的转化过程,直接影响废弃地植被恢复进程[9]。由表3可知,矿区16个土壤样品含水量为12.09%,田间持水量为26.58%;对照土壤含水量为17.26%,田间持水量为28.01%。土壤含水量与土壤田间持水量之比为土壤的相对湿度,表示土壤墒的情况,即矿区表层0~20 cm土层的相对湿度为45.49%,对照土壤相对湿度为61.62%。参照表4可知,研究区土壤干旱等级为轻旱,对照土壤为适宜。矾矿废弃地在日积月累的堆积过程中不断受到风蚀和水蚀作用,土壤黏粒逐渐减少,土壤毛管悬着力减小,减弱了裸露地表对水分的截流作用,且地表温度高,土壤水分蒸发量大,含水量较低。

长。但事实是: Boysen-Jensen(1913)的真实实验得出的结论是: 当云母片从背光侧插入时,胚芽鞘丧失向光性,幼苗依然会直立生长;而当云母片从向光侧插入时,胚芽鞘才向光弯曲[2]。分析可能的原因是: 虽然背光侧的生长素含量要高于向光侧,却因云母片阻碍而无法向下运输,同时向光侧的生长抑制物质的含量多于背光一侧[3],所以两侧的生长速度相同,幼苗直立生长。

[5]张寿稳.安徽庐枞地区高岭土资源及其开发利用[J].地质与勘探,2000(5):49-51.

[3]范裕,周涛发,袁峰,等.庐枞盆地高硫化型浅成低温热液成矿系统:来自矾山明矾石矿床地质特征和硫同位素地球化学的证据[J].岩石学报,2010,26(12):3657-3666.

在土壤各要素中,土壤养分是维持植物生长的主要条件之一[13]。矾矿土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别为0.59%、0.037%、7.66 mg/kg,55.06 mg/kg,均低于对照土壤中的相应值(2.04%、0.102%、32.76 mg/kg、105.83 mg/kg)。相对于对照地,矾矿区土壤酸化过程会导致土壤物理结构破坏,也会影响有机质分解,抑制养分释放和累积。岩土风化时间短,植被覆盖率低,缺乏生物作用,致使土壤粗粒化、贫瘠化。对比全国第二次土壤普查推荐的土壤养分分级标准(表6)可知,土壤有机质、全氮含量均低于6级指标0.6%和0.05%,对照土壤为3级指标;矿区土壤有效磷、速效钾均达到4级指标,对照土壤有效磷、速效钾分别为2级指标和3级指标。因此,矿区土壤的营养状况较差,土壤有机质、全氮缺失严重,氮磷钾比例失调,养分极低,是制约植物进入废弃地的重要影响因子。在后期生态修复过程中,需要结合矾山镇的气候、地形,选择生态幅度宽、耐贫瘠、固氮肥地的乡土植物或引种适宜的速生植物,以期在较短的时间恢复植被。

在负荷预测的应用中,一般需要0~24 h内每0.5 h的负荷预测数据,算法取预测日前一天0点~24点一共48个历史数据,加上预测日前一天平均负荷值,最大负荷值,平均气温,数值天气预报的预测日平均气温作为深度神经网络算法的输入数据。输出数据是预测日0点~24点每0.5 h的负荷数据。

[2]王丽艳,韩有志,张成梁,等.不同植被恢复模式下煤矸石山复垦土壤性质及煤矸石风化物的变化特征[J].生态学报,2011,31(21):6429-6441.

[6]王少龙.浅谈安徽省大中型闭坑矿山环境地质问题[J].低碳世界,2013(22):121-122.

[7]全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].2版.北京:中国农业出版社,2006:11-33.

[8]李天杰,赵烨,张科利,等.土壤地理学[M].北京:高等教育出版社,2004:8.

[9]彭东海,侯晓龙,何宗明,等.金尾矿废弃地不同植被恢复模式对土壤理化性质的影响[J].水土保持学报,2015,29(6):137-142.

[10]张天义,田丽萍,潘存娥,等.不同配置农田防护林土壤理化性质的研究[J].新疆农业科学,2010,47(12):2410-2415.

[11]朱祥祖.土壤学[M].北京:农业出版社,1983:5-150.

[12]周瑞平.鄂尔多斯地区采煤塌陷对风沙土壤性质的影响[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2008.

走廊的尽头是罗丽的房间,她这间房最小,从墙上可爱的儿童装饰看得出这里以前是个婴儿室。现在这里比她哥哥的房间还乱,床上、地上和梳妆台上有无数衣服和化妆品摞在一起,她经常踩着这些东西走进走出。以前她经常为此挨她姑妈的骂,但从来没起过作用,她依然习惯随地扔东西。如今姑妈不在了,她每天都可以听着音乐在这堆衣物里自由穿梭。罗丽不停地上各种成人大学,什么专业时髦就学什么,就是没工作过。。最近她交了个男朋友叫虎子,小伙子身材高大,长得也挺帅,是每个女孩子都心仪的富家公子。罗丽疯狂地爱上了他。她从不关心她自己以外的任何人,家里的事也一向与她无关,但为了不失去虎子,她开始为家里的变故烦恼了。

[13]莫爱,周耀治,杨建军,等.山地煤矿开采对土壤理化性质的影响[J].水土保持学报,2015,29(1):86-89.

近些年来,我国城市化的发展进程越来越快,在新时期的时代发展背景下,城市化建设和社会发展都应当以人为基准,所以,人性化设计理念的使用更是成为了建筑空间设计的重要指导思想。在规划设计建筑空间时,其所设计出的单体建筑以及多体建筑空间都应当人的需求为主。简单来说,人们的特定心理需求会直接影响到建筑空间的设计,且其二者在相互依托的同时也在不断的渗透。应当正确的认知建筑空间设计和行为心理之间的关系,只有这样才能构建出更适合人们需求以及发展的建筑空间。

左丹丹,黄金文,岳梅,刘盛萍,邓呈逊
《安庆师范大学学报(自然科学版)》2018年第1期文献

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