王麗麗 甄 慶 王 穎 孫層層 嚴(yán) 翔 鄭紀(jì)勇，3?

（1 中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所，黃土高原土壤侵蝕和旱地農(nóng)業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100）

（2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

（3 西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌 712100）

晉陜蒙地區(qū)是我國(guó)特大型能源基地，蘊(yùn)含豐富的煤炭資源，該區(qū)大規(guī)模地露天開(kāi)采，在帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，造成了地表破壞、植被受損等環(huán)境污染和生態(tài)問(wèn)題，嚴(yán)重限制了該區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。排土場(chǎng)是在露天煤礦開(kāi)采過(guò)程中形成的巨型特殊地貌，由大量剝離物人工堆墊形成［1］。礦區(qū)擾動(dòng)地表生態(tài)系統(tǒng)重建和新建排土場(chǎng)新構(gòu)土體的復(fù)墾成為當(dāng)前礦區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)中最為緊迫的任務(wù)［2］。現(xiàn)階段礦區(qū)排土場(chǎng)主要存在土層?。ㄐ∮诘扔?0 cm，農(nóng)用地標(biāo)準(zhǔn)）、質(zhì)地粗（0.02～2 mm砂礫大于等于70%）、質(zhì)量差（有效養(yǎng)分含量較低）、漏水漏肥嚴(yán)重等問(wèn)題。

晉陜蒙礦區(qū)土壤類(lèi)型以沙黃土和砒砂巖為主，沙黃土結(jié)構(gòu)疏松，質(zhì)地粗，保水保肥能力差；砒砂巖結(jié)構(gòu)性差，無(wú)水時(shí)堅(jiān)硬如石，遇水則松軟如泥，極易發(fā)生水土流失［3］，但由于巖中礦物含量高，砒砂巖含有高達(dá)30%的蒙脫石［4］礦物，具有很強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，保水保肥能力較好。當(dāng)?shù)剡€大量存在一種煤層的風(fēng)化物——風(fēng)化煤，其腐殖酸含量豐富，含有多種活性基團(tuán)，具有吸附、絡(luò)合和交換等性能，是一種良好的天然吸附劑［5］。土壤養(yǎng)分是評(píng)估土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，已有眾多學(xué)者將砒砂巖用于改良沙黃土、與沙復(fù)配，或?qū)L(fēng)化煤作為改良劑施于土壤中：如攝曉燕等［6-7］研究砒砂巖改良風(fēng)沙土對(duì)氮、磷的吸附效果，結(jié)果顯示，添加砒砂巖可減少土壤對(duì)磷的吸附量，增加土壤對(duì)銨態(tài)氮的吸附。有研究［8-12］將砒砂巖與沙復(fù)配，并種植玉米、小麥、馬鈴薯等，研究復(fù)配土的理化特性及對(duì)土壤肥力的影響。有研究［5］顯示風(fēng)化煤的使用對(duì)黃土區(qū)的煤礦土地復(fù)墾有明顯作用，風(fēng)化煤中含有較多腐殖酸，施入土壤后，減少了水、肥的流失，使土壤有機(jī)碳含量升高，土壤得到改良［13］。武瑞平等［14］以風(fēng)化煤為修復(fù)介質(zhì)，認(rèn)為合理施用風(fēng)化煤對(duì)露天煤礦復(fù)墾土壤理化性質(zhì)有明顯的改良效果，土壤養(yǎng)分隨風(fēng)化煤施用量的增加而顯著增加。李華等［5］通過(guò)野外分區(qū)試驗(yàn),研究刺槐種植后露天煤礦區(qū)復(fù)墾土壤理化性質(zhì)的變化，結(jié)果表明，不同量風(fēng)化煤施用后，0～20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)含量顯著提高，且風(fēng)化煤施加量為27 t·hm-2時(shí)改良效果最佳。但將風(fēng)化煤、砒砂巖分別與沙黃土摻混，比較不同新構(gòu)土體改良土壤養(yǎng)分效果的研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究利用砒砂巖沙黃土摻混土體、風(fēng)化煤沙黃土摻混土體、沙黃土這三種結(jié)構(gòu)與養(yǎng)分性能各異的土壤類(lèi)型，對(duì)永利煤礦排土場(chǎng)進(jìn)行土體重構(gòu)，輔以施肥加速熟化和種植植物的措施，對(duì)礦區(qū)土壤進(jìn)行改良，分析比較了3年后改良土壤與原地貌及新建排土場(chǎng)土壤中養(yǎng)分差異，旨在探究礦區(qū)排土場(chǎng)不同改良模式的土壤養(yǎng)分效應(yīng)，為礦區(qū)排土場(chǎng)土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)的理論和措施積累認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗永利煤礦排土場(chǎng)（39°69′N(xiāo)，110°27′E），地處鄂爾多斯市中東部，為黃土高原向鄂爾多斯高原過(guò)渡的交錯(cuò)地帶，海拔1 409.9 m，屬典型砒砂巖、沙黃土分布區(qū)，年平均氣溫6.2～8.7℃，年均降水量400 mm，年潛在蒸發(fā)約2 200～3 000 mm，降水年際、季節(jié)分配不均，主要集中于7—9月。常年多風(fēng)沙天氣，平均風(fēng)速3.4 m·s-1，為大陸性干旱半干旱氣候，植被均以抗旱、抗貧瘠、生長(zhǎng)緩慢、種類(lèi)單純?yōu)樘攸c(diǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在永利煤礦排土場(chǎng)修筑新構(gòu)土體小區(qū)，小區(qū)中采取工程措施與植物措施相結(jié)合的復(fù)墾方式：第一種處理是將沙黃土與砒砂巖按7∶3比例混摻（沙黃土：砒砂巖，w/w,該處理簡(jiǎn)稱(chēng)為FS），第二種處理是將風(fēng)化煤與沙黃土混摻，風(fēng)化煤添加量為27 t·hm-2（簡(jiǎn)稱(chēng)為WC）；第三種處理是排土場(chǎng)施加當(dāng)?shù)氐纳滁S土，不混摻其他類(lèi)型的土體（簡(jiǎn)稱(chēng)為SL），每個(gè)小區(qū)的沙黃土施加量為13 t，鋪設(shè)厚度為50 cm，每個(gè)處理重復(fù)三次 。修筑砒砂巖與沙黃土混摻的新構(gòu)土體小區(qū)時(shí)，將供試的砒砂巖和沙黃土用攪拌機(jī)攪拌均勻，人工鋪設(shè)成深度為50 cm的土層；修筑風(fēng)化煤與沙黃土混摻的新構(gòu)土體小區(qū)時(shí)，將供試的風(fēng)化煤和沙黃土用攪拌機(jī)攪拌均勻，人工鋪設(shè)在0～20 cm的土層，其底部為沙黃土。重構(gòu)小區(qū)于2013年修建，小區(qū)規(guī)格為5 m×4 m，深50 cm。修建時(shí)對(duì)所有重構(gòu)土體表層一次性施加農(nóng)家肥（羊糞，25 t·hm-2）、菌肥（金寶貝微生物菌肥，60 kg·hm-2）和化肥（磷酸二銨，600 kg·hm-2），表施后翻耕。在重構(gòu)小區(qū)中，于2013年種植小白菜、2014年種植黃豆、2015年和2016年種植蕎麥，以加速熟化。

排土場(chǎng)周邊為植被類(lèi)型以長(zhǎng)茅草為主的黃土丘陵溝壑地貌。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中將原地貌土壤（簡(jiǎn)稱(chēng)為OL）以及新建排土場(chǎng)的土壤（簡(jiǎn)稱(chēng)為CK）作為對(duì)照，通過(guò)測(cè)定表層0～20 cm土壤養(yǎng)分含量，研究不同改良模式下土壤養(yǎng)分的差異。

試驗(yàn)所用沙黃土、風(fēng)化煤均采自當(dāng)?shù)?，砒砂巖采自鄂爾多斯暖水鎮(zhèn)砒砂巖示范區(qū)。風(fēng)化煤pH為6.02，有機(jī)質(zhì)含量5.85 g·kg-1，腐殖酸4.617 g·kg-1，全氮2.98 g·kg-1。沙黃土和砒砂巖的基本性質(zhì)如表1所示。

1.3 樣品采集與分析

土樣采集時(shí)間為2016年10月底，采樣方法為多點(diǎn)混合取樣，在每個(gè)重構(gòu)土體小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)重復(fù)，用土鉆法分別取0～10 cm和10～20 cm深度的新鮮土樣。新鮮土樣采回后,去除鮮土中的植物根系和石塊，過(guò)2 mm篩，分成兩份, 一份于4℃保存，一份風(fēng)干備用。用烘箱法測(cè)定過(guò)篩鮮土的含水量；用鮮土測(cè)土壤中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量；將風(fēng)干土過(guò)0.15 mm篩用于測(cè)定土壤有機(jī)碳；風(fēng)干土過(guò)0.25 mm篩用于測(cè)定土壤全氮、有效磷的含量。土壤有機(jī)碳用重鉻酸鉀容量法—外加熱法測(cè)定，土壤全氮用半微量凱氏定氮（2300，F(xiàn)OSS公司，瑞典）法測(cè)定，土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮用1 mol·L-1氯化鉀溶液浸提—流動(dòng)分析儀（AutAnalyel，AAA公司，美國(guó)）法測(cè)定，土壤有效磷用NaHCO3浸提—鉬銻抗比色（UV2300，上海天美科技公司）法測(cè)定。

表1 供試土壤的基本理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of tested soil

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用加權(quán)綜合法［15］建立土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型：

式中,SQI為土壤質(zhì)量指數(shù)（Soil quality index）；Ci為各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度值；Ki為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；Π是連乘符號(hào), n是評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

利用Microsoft Excel 2013、SPSS 18.0和Origin8.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理和繪圖。采用SPSS軟件單因素方差分析（One-way ANOVA）和鄧肯（Duncan）新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，以檢驗(yàn)差異是否顯著。

2 結(jié) 果

2.1 不同改良模式下土壤有機(jī)碳含量變化

永利煤礦排土場(chǎng)不同改良模式下，0～20 cm表層土壤中不同土體類(lèi)型有機(jī)碳含量變化如圖1所示。從圖中可以看出，不同土體中有機(jī)碳含量在兩個(gè)土層中呈現(xiàn)一致的變化趨勢(shì)，均表現(xiàn)為FS＞W(wǎng)C＞SL＞OL＞CK。

在0～10 cm土層中，5種不同土體類(lèi)型間的有機(jī)碳含量具有顯著性差異（P＜0.05）。FS、WC、SL、OL四種土體類(lèi)型相對(duì)于新建排土場(chǎng)（對(duì)照土壤），土壤有機(jī)碳分別為其15.4倍、14.4倍、8.3倍、7.5倍。在10～20 cm土壤中，沙黃土與原地貌間無(wú)顯著性差異，其余土體類(lèi)型間有機(jī)碳含量有顯著性差異（P＜0.05）。FS、WC、SL、OL這四種土體類(lèi)型相對(duì)于新建排土場(chǎng)，土壤有機(jī)碳分別為其的12.2倍、10.0倍、5.1倍、4.9倍。因此，摻混砒砂巖和風(fēng)化煤對(duì)于提高土壤有機(jī)碳有顯著效果；沙黃土和原地貌土壤中有機(jī)碳含量無(wú)顯著差異，改良后的土壤以及原地貌土壤相比新建排土場(chǎng)的土壤，均有顯著提高。

2.2 不同改良模式下土壤全氮含量變化

不同改良模式下表層0～20 cm土壤全氮變化如圖2所示。全氮在土壤中分布具有表層聚集現(xiàn)象，但0～10 cm土層與10～20 cm土層差異不顯著。在0～10 cm和10～20 cm兩個(gè)土層中，不同處理的土壤全氮變化一致，均表現(xiàn)為OL＞FS＞SL＞W(wǎng)C＞CK。在0～10 cm的土層中，F(xiàn)S、WC、SL、OL這四種土體類(lèi)型的土壤全氮含量分別為新建排土場(chǎng)的5.2倍、4.9倍、5倍、8.6倍；在10～20 cm的土層中，F(xiàn)S、WC、SL、OL這四種土體類(lèi)型土壤全氮分別為對(duì)照土壤的3.4倍、3.2倍、3.3倍和7.5倍。原地貌土壤中全氮含量顯著高于其他土體類(lèi)型（P＜0.05），重構(gòu)小區(qū)中的三組土體全氮含量相近，新建排土場(chǎng)土壤中全氮含量顯著低于其他土體類(lèi)型（P＜0.05）。

圖1 不同改良模式下的土壤有機(jī)碳Fig. 1 Soil organic carbon in the soil relative to soil amelioration mode

圖2 不同改良模式下的土壤全氮Fig. 2 Soil total nitrogen in the soil relative to soil amelioration mode

2.3 不同改良模式下土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量變化

不同改良模式下土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的含量變化如圖3所示，由圖3A可以看出，在0～10 cm土層中，沙黃土土壤中的硝態(tài)氮含量顯著高于其他四種土體類(lèi)型（P＜0.05）；而在10～20 cm土層中，沙黃土硝態(tài)氮含量居中，土壤硝態(tài)氮含量從高至低依次為WC＞FS＞SL＞OL＞CK?；鞊脚皫r和混摻風(fēng)化煤的兩種新構(gòu)土體類(lèi)型對(duì)于改良土壤中硝態(tài)氮含量的效果相近，兩個(gè)土層中原地貌土壤硝態(tài)氮含量均顯著低于人工熟化的三種土體類(lèi)型（P＜0.05），且不同熟化方式對(duì)于礦區(qū)排土場(chǎng)的土壤硝態(tài)氮均有明顯的改善，具體表現(xiàn)為：在0～10 cm土層中，F(xiàn)S、WC、SL、OL四種處理的土壤硝態(tài)氮分別為CK的6倍、7倍、11.4倍和3.6倍；在10～20 cm土層中，F(xiàn)S、WC、SL、OL四種處理的土壤硝態(tài)氮分別為CK的3.6倍、4.2倍、2.8倍和1.6倍。

不同改良模式下土壤銨態(tài)氮的含量變化如圖3B所示，在0～10 cm和10～20 cm兩個(gè)土層中，不同處理間銨態(tài)氮含量變化無(wú)統(tǒng)一規(guī)律，且無(wú)表聚現(xiàn)象。在0～10 cm土層中，摻混風(fēng)化煤的新構(gòu)土體和沙黃土中土壤銨態(tài)氮含量顯著高于其他土體類(lèi)型（P＜0.05），不同處理下土壤銨態(tài)氮含量從高至低依次為WC＞SL＞FS＞OL＞CK；相對(duì)于新建排土場(chǎng)，其他四種土體類(lèi)型分別提高了1.29、2.0、1.98、0.66 mg·kg-1。在10～20 cm土層中，土壤銨態(tài)氮含量排序?yàn)镺L＞FS＞W(wǎng)C＞SL＞CK,原地貌土壤銨態(tài)氮含量為5.32 mg·kg-1，顯著高于其他四種土體類(lèi)型（P＜0.05），沙黃土中銨態(tài)氮含量較低（3.43 mg·kg-1）。試驗(yàn)結(jié)果可以看出，3種改良模式對(duì)土壤銨態(tài)氮均有不同程度的改善作用。

2.4 不同改良模式下土壤有效磷含量變化

如圖4所示，礦區(qū)排土場(chǎng)土壤有效磷的分布均有表層聚集現(xiàn)象。在0～10 cm和10～20 cm土壤中，不同處理下的有效磷含量表現(xiàn)一致，按照從高至低的排序?yàn)閃C＞FS＞SL＞CK＞OL。從這5種土體類(lèi)型表層土壤有效磷含量變化可以看出，摻混風(fēng)化煤的新構(gòu)土體類(lèi)型顯著高于其他土體（P＜0.05），其次為摻混砒砂巖的人工熟化的新構(gòu)土體，沙黃土中有效磷含量居中。與其他處理土壤養(yǎng)分不同的是，原地貌土壤中有效磷含量在0～20 cm表層土壤中顯著低于新建排土場(chǎng)對(duì)照（P＜0.05）。

圖3 不同改良模式下的土壤硝態(tài)氮（A）和銨態(tài)氮（B）Fig. 3 Soil nitrate nitrogen（A）and ammonium nitrogen（B）in the soil relative to soil amelioration mode

圖4 不同改良模式下的土壤有效磷Fig. 4 Soil available phosphorus in the soil relative to soil amelioration mode

2.5 不同改良模式土壤養(yǎng)分質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

土壤質(zhì)量是土壤各個(gè)屬性綜合作用的結(jié)果。分別計(jì)算0～10 cm和10～20 cm土層中不同處理的土壤質(zhì)量指數(shù)，結(jié)果如表2所示?？梢钥闯霾煌幚淼耐寥劳ㄟ^(guò)加權(quán)綜合法，由5個(gè)土壤養(yǎng)分指標(biāo)計(jì)算出的土壤質(zhì)量指數(shù)在0～10 cm土層中的變化范圍是0.16～0.79，在10～20 cm土層中的變化范圍是0.16～0.55，幾種土壤類(lèi)型中土壤質(zhì)量指數(shù)排序?yàn)閃C＞FS＞SL＞OL＞CK。

表2 0～20 cm土層中土壤質(zhì)量指數(shù)Table 2 Soil quality indices in the 0～20 cm soil layer

3 討 論

本研究結(jié)果可以看出，除銨態(tài)氮外，改良后的土體中養(yǎng)分分布表現(xiàn)出明顯的表層聚集現(xiàn)象。土壤有機(jī)碳含量0～10 cm土層高于10～20 cm土層（圖1），因?yàn)橥寥乐兄脖桓狄约爸脖坏目葜β淙~更多集中在0～10 cm土層，導(dǎo)致植物積累的土壤有機(jī)碳更多集中在表層0～10 cm土壤中。不同改良模式的土壤相比新建排土場(chǎng)的土壤，有機(jī)碳含量均有不同程度的提高，因?yàn)樾陆ǖ呐磐翀?chǎng)，土壤質(zhì)地疏松，土壤養(yǎng)分易流失，開(kāi)采煤礦時(shí)，土壤在剝離、堆砌等過(guò)程中受到侵蝕，同時(shí)雨水沖刷及內(nèi)蒙地區(qū)的風(fēng)蝕均能導(dǎo)致有機(jī)碳的大量損失［16］。摻混砒砂巖的新構(gòu)土體有機(jī)碳含量最高是因?yàn)榕皫r有很強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，保水保肥能力較好。摻混風(fēng)化煤的新構(gòu)土體有機(jī)碳含量高是因?yàn)轱L(fēng)化煤中含有豐富的腐殖酸，施入土壤后，土壤微生物活性增強(qiáng)，調(diào)節(jié)土壤的孔隙度，減少水、肥流失，使土壤有機(jī)碳含量升高，土壤得到改良［13］。

全氮含量是衡量土壤氮素水平的基礎(chǔ)肥力指標(biāo)。有研究表明，植被恢復(fù)可增加排土場(chǎng)表層土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量，且恢復(fù)年限越長(zhǎng)，含量增加越顯著［17-19］。原地貌的長(zhǎng)芒草由于復(fù)墾年限長(zhǎng)，覆蓋度高于人工熟化的重構(gòu)小區(qū)，根系數(shù)量多且多為須根，在微生物的作用下產(chǎn)生大量分泌物，提高土壤氮素含量。摻混砒砂巖的新構(gòu)土體由于砒砂巖具有保肥作用，土壤母質(zhì)也具有一定的養(yǎng)分，外加人工培肥，因此，土壤中全氮含量較高（圖2）。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮屬于速效氮，硝態(tài)氮是最易被旱作作物吸收利用的氮素形態(tài)，也是氮素流動(dòng)、損失和被利用的中心環(huán)節(jié)；銨態(tài)氮由硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，土壤中銨態(tài)氮含量就會(huì)迅速下降［20］。風(fēng)化煤的銨態(tài)氮含量高，因?yàn)轱L(fēng)化煤具有有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)含量高、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)良的理化和生物學(xué)特性［21］，其氮含量也有一定的來(lái)源，土壤養(yǎng)分含量有所提高［22］，且其吸附作用可吸收一定量的銨態(tài)氮。經(jīng)過(guò)硝化作用，可以產(chǎn)生大量的硝態(tài)氮，因此，摻混風(fēng)化煤的新構(gòu)土體中銨態(tài)氮含量也很高（圖3）；且風(fēng)化煤中含有多種活性基團(tuán)，增強(qiáng)了土壤中氮的自然循環(huán)還原能力，腐殖酸含碳、氮等多種元素，在分解過(guò)程中便釋放出來(lái)供給作物吸收利用，增加土壤的速效養(yǎng)分［23］。砒砂巖中銨態(tài)氮含量也較高（圖3），因此，摻混砒砂巖的新構(gòu)土體可在短時(shí)間內(nèi)增加改良土壤對(duì)銨態(tài)氮的吸附量，一定程度上減少了銨態(tài)氮的揮發(fā)損失［6］。

摻混風(fēng)化煤的新構(gòu)土體中有效磷含量最高，是因?yàn)轱L(fēng)化煤中含有多種活性基團(tuán)，能大大減少磷的固定損失［22］。風(fēng)化煤中的含碳化合物基本上可轉(zhuǎn)化為腐殖酸類(lèi)物質(zhì)［21］，大大增加土壤有效養(yǎng)分。本研究中摻混砒砂巖的新構(gòu)土體有效磷含量高于沙黃土（圖4），可能是由于砒砂巖具有較強(qiáng)的保水保肥能力，大大降低了有效磷在土壤的流動(dòng)性和被淋溶的程度［24］。原地貌土壤中有效磷含量最低，顯著低于新建排土場(chǎng)，因?yàn)榱自谕寥朗旎^(guò)程遷移能力最小，原地貌年限較新建排土場(chǎng)和重構(gòu)小區(qū)年代更久遠(yuǎn)，土壤中有效磷逐漸形成溶解度低的磷酸鈣鹽。此外，新建排土場(chǎng)以及重構(gòu)小區(qū)的土體是在礦區(qū)開(kāi)采和復(fù)墾后上下層混合后的土體，表層土壤中有效磷被植被大量利用，深層土壤中含量較高，因而，原地貌0～20 cm土壤中有效磷含量顯著低于其他幾種處理（圖4）。

通過(guò)加權(quán)綜合法利用這5個(gè)土壤養(yǎng)分指標(biāo)計(jì)算不同處理的土壤質(zhì)量指數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)不同改良模式下土壤養(yǎng)分質(zhì)量風(fēng)化煤摻混土體最高，其次是砒砂巖摻混土體，沙黃土高于原地貌土壤，對(duì)照質(zhì)量最差。風(fēng)化煤中由于含有較多的腐殖質(zhì)及活性基團(tuán)，使土壤中養(yǎng)分含量有所提高，促進(jìn)養(yǎng)分發(fā)生氧化還原作用及減少固定損失，故土壤質(zhì)量最高。砒砂巖由于具有較強(qiáng)的吸附能力與離子交換能力，保水保肥能力較高，所以土壤質(zhì)量也較高。沙黃土前期經(jīng)過(guò)人工熟化，土壤養(yǎng)分狀況有顯著改善效果，原地貌由于草本植物生長(zhǎng)年限較長(zhǎng)，土壤養(yǎng)分消耗量較大且存在固定損失，因此沙黃土養(yǎng)分質(zhì)量較原地貌土壤和對(duì)照更高。

4 結(jié) 論

經(jīng)過(guò)3年的人工熟化，不同改良模式下土壤有機(jī)碳、硝態(tài)氮、有效磷均已超過(guò)原地貌土壤養(yǎng)分含量，土壤銨態(tài)氮基本達(dá)到原地貌水平，土壤全氮尚未恢復(fù)到原地貌水平，且所測(cè)養(yǎng)分均顯著高于新建排土場(chǎng)。不同改良模式下?lián)交炫皫r的新構(gòu)土體對(duì)土壤有機(jī)碳提升效果最好；摻混風(fēng)化煤的新構(gòu)土體對(duì)有效磷的提升效果最好。相對(duì)于當(dāng)?shù)氐湫屯寥李?lèi)型沙黃土，兩種新構(gòu)土體對(duì)其他養(yǎng)分改良效果也較好，通過(guò)加權(quán)綜合法計(jì)算5種處理的土壤質(zhì)量指數(shù)，結(jié)果表明土壤養(yǎng)分質(zhì)量以風(fēng)化煤摻混土體最高，其次是砒砂巖摻混土體，沙黃土高于原地貌土壤，對(duì)照質(zhì)量最差。因此，可以充分發(fā)揮當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)、變廢為寶，將風(fēng)化煤廣泛用于排土場(chǎng)土壤的質(zhì)地改良，即改善了生態(tài)環(huán)境又能實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。