半干旱矿区排土场苜蓿恢复过程中土壤颗粒分形的演变特征

种植苜蓿恢复模式在半干旱矿区植被恢复中占重要地位。为掌握其恢复过程中土壤颗粒分形的演变特征,选择恢复年限分别为2 a、4 a、6 a和10 a(M2、M4、M6和M10)的苜蓿种植地为研究对象,通过野外分层采样与室内测定,依据颗粒体积分形理论,研究了排土场苜蓿恢复过程中土壤颗粒分形的演变特征及与土壤特性的关系。结果表明:研究区土壤各粒径含量以砂粒为主,粉粒次之,粘粒最少;随着苜蓿恢复过程,粘粒与粉粒含量整体表现为先增加后下降的趋势,且在M4阶段达到最佳,砂粒反之。土壤分形维数变化在2.09—2.57,在苜蓿恢复过程中先增大后减小,在M4阶段达到最大。土壤分形维数与粘粒、粉粒具有极显著正相关性(P<0.01),与砂粒具有极显著负相关性(P<0.01);土壤分形维数与电导率呈极显著负相关关系(P<0.01),与pH值和速效钾含量呈显著负相关关系(P<0.05),与碱解氮含量呈显著正相关关系(P<0.05)。在半干旱矿区排土场采用苜蓿恢复模式,可用土壤分形维数表征土壤特性,应重视恢复年限的调控,适时进行适宜的利用与改造,确保矿区生态恢复的可持续性。

鄂尔多斯矿区排土场苜蓿恢复地土壤种子库的演变特征

苜蓿种植模式在鄂尔多斯矿区排土场生态重建与土地复垦方面具有众多优势,为掌握其恢复效益及时效性,以排土场种植年限分别为2年、4年、6年和10年的苜蓿种植地为研究对象(分别表示为M2、M4、M6、M10),采用空间代替时间法,研究苜蓿恢复过程中土壤种子库的变化特征。结果表明:苜蓿恢复过程中土壤种子库共8种植物,分属禾本科、菊科、藜科、豆科4科8属,以豆科和一年生植物为主;土壤种子库的物种多样性、丰富度和均匀度指数均表现为M4阶段最优;土壤种子库密度变化在459.68~3900.72粒/m^2,在M4阶段显著高于在M10阶段;不同苜蓿种植年限间土壤种子库相似性系数较高,在0.44~0.80之间。研究区排土场苜蓿恢复模式下具有一定规模的土壤种子库,可为植被恢复提供种源,但物种较贫乏。苜蓿恢复4年后,群落开始发生衰退,可考虑通过人工引进区域稳定生态系统优势种种子,增加群落多样性与稳定性;亦可考虑进行更新、改造及利用,确保排土场恢复生态系统的效益与可持续性。