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土壤是人类赖以生存发展的物质基础之一,为植物生长发育提供了场所。煤炭资源的大量开采,特别是井工开采导致的地面塌陷,严重破坏了矿区土壤资源。采煤塌陷造成耕地面积逐年减少,随着人口的不断增加,我国人均耕地占有量逐年下降,人地矛盾日益突出。为了缓解人地矛盾,消除矿区开采带来的负面环境效应,国内外已进行了大量的矿区土地复垦研究。淮南矿区煤炭资源丰富,在国民经济建设中占有极其重要的地位。为了维持该区社会经济和环境的可持续发展的稳定,积极探索采煤塌陷地土地的综合治理和利用的方法和措施十分必要。 本文以淮南市大通区九龙岗镇(煤矸石充填)复垦区和后湖(挖深垫浅)复垦区表层土壤(1-20cm)为研究对象,通过测定复垦区土壤的基本理化性质和土壤微生物量碳、氮的含量,分析其基本分布规律。对复垦土壤和未复垦对照样进行对比分析,了解淮南煤矿复垦区土壤的恢复状况。对复垦区土壤理化性质和微生物量碳、氮的空间分布特征进行分析,以此为切入点分析复垦方式和农业用地方式对复垦土壤恢复状况的影响。以期为煤矿复垦区土壤肥力的维持和培育提供一定的参考和借鉴。主要结论如下: (1)复垦土壤含水量和pH值、有机碳、全氮含量均表现为煤矸石充填模式大于挖深垫浅模式(P<0.05),而土壤全磷则表现为挖深垫浅模式显著大于煤矸石充填模式(P<0.05)。土壤粒径分级相差不大。与对照样相比,煤矸石充填复垦区土壤有机碳、全氮、全磷下降明显,而速效磷和碱解氮含量上升明显。挖深垫浅复垦模式下土壤全磷和速效磷含量增加,土壤有机碳、全氮和碱解氮含量呈现下降状态。即复垦方式对土壤养分含量影响较大,而对土壤质地的影响不大,在今后的土地利用中应注重土壤肥力的培育。 (2)在两种复垦模式下,土壤微生物量碳、氮和土壤微生物商的增长幅度均表现为煤矸石充填模式大于挖深垫浅模式,土壤微生物商差异不明显。在煤矸石充填复垦区土壤微生物量碳、氮和土壤微生物商均表现为蔬菜大棚利用模式大于林地利用模式,达到显著性水平(P<0.05)。在挖深垫浅复垦区土壤微生物量碳在林地和蔬菜大棚利用模式下相差不大,而土壤微生物量氮及土壤微生物商也表现为蔬菜大棚大于林地,且达到显著性水平(P<0.05)。说明林地利用模式更有利于土壤微生物的恢复。 (3)不同复垦模式下土壤理化性质及微生物量碳、氮的相关性进行分析,结果表明复垦区土壤微生物量碳与微生物量氮之间相关性达显著性水平(P<0.05),但土壤微生物量碳氮和土壤有机碳、全氮的相关性不强。在煤矸石充填复垦区土壤微生物量碳和土壤速效磷的相关性达显著性水平(P<0.05),在挖深垫浅复垦模式下土壤微生物量碳与土壤碳氮、pH成正相关。说明有机肥料和化肥的施用,尤其是磷肥的施用对于提高土壤微生物量具有较大的影响。