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植被恢复方式对红壤丘陵区弃土场植被生长指标与土壤理化性质的影响

董焕焕 赵红 邓俊双 余小晴 谢劲松 廖原 孙滨峰

董焕焕,赵红,邓俊双,等.植被恢复方式对红壤丘陵区弃土场植被生长指标与土壤理化性质的影响[J].环境工程技术学报,2022,12(1):145-152 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210127
引用本文: 董焕焕,赵红,邓俊双,等.植被恢复方式对红壤丘陵区弃土场植被生长指标与土壤理化性质的影响[J].环境工程技术学报,2022,12(1):145-152 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210127
DONG H H,ZHAO H,DENG J S,et al.Effects of vegetation restoration methods on vegetation growth indexes and soil physical and chemical properties of spoil ground in red-soil hilly region[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2022,12(1):145-152 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210127
Citation: DONG H H,ZHAO H,DENG J S,et al.Effects of vegetation restoration methods on vegetation growth indexes and soil physical and chemical properties of spoil ground in red-soil hilly region[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2022,12(1):145-152 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210127

植被恢复方式对红壤丘陵区弃土场植被生长指标与土壤理化性质的影响

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210127
基金项目: 国家自然科学基金项目(41961048);江西省交通运输厅科技项目(2017R0031,2019H0008)
详细信息
    作者简介:

    董焕焕(1989—),女,工程师,硕士,主要从事交通行业环境污染治理与技术研究,894811709@qq.com

    通讯作者:

    赵红(1985—),女,高级工程师,博士,主要从事交通行业环境污染治理与技术研究, 409428371@qq.com

  • 中图分类号: X53, X171

Effects of vegetation restoration methods on vegetation growth indexes and soil physical and chemical properties of spoil ground in red-soil hilly region

  • 摘要: 以江西高速公路某弃土场为例,探讨红壤丘陵区弃土场植被恢复的关键技术,在了解弃土场气候特点及地质情况的基础上,通过测土配方,采用草灌混播方式,设置3种植被配置方案,包括植被配置1(狗牙根+百喜草+紫花苜蓿+白三叶+伞房决明+紫穗槐)、植被配置2(紫花苜蓿+白三叶+狗牙根+马棘+美丽胡枝子)、常规喷播(狗牙根+紫花苜蓿+马棘),2种基肥配置方案,包括基肥配置1(50 g/m2复合肥)、基肥配置2(100 g/m2复合肥),分析不同处理下植被恢复情况及土壤理化性质,并确定最佳组合。结果表明:植被配置1+基肥配置2恢复方式下植被长势好,密度较大,1个月后覆盖率达到80%,土壤理化性质较其他处理具有显著变化,与常规喷播相比,土壤容重减少0.17 g/cm3,土壤总孔隙度、有机质及碱解氮浓度分别提高了19.68%、62%和8%,有效解决了弃土场复绿覆盖不均匀、时间长的难题,可以起到预防和减轻水土流失的作用,具有一定的经济效益和较好的生态效益。

     

  • 图  1  不同植被恢复方式下覆盖率的变化

    Figure  1.  Change trend of vegetation coverage under different vegetation restoration methods

    图  2  不同植被恢复方式对苗高的影响

    注:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。

    Figure  2.  Effects of different vegetation restoration methods on seedling height

    图  3  不同植被恢复方式在不同时间段的植被恢复情况

    注:12和22方式是种植32 d后(撤掉无纺布后的1周)的植被恢复情况;11和21方式是种植75 d后植被恢复情况。

    Figure  3.  Vegetation restoration of different vegetation restoration methods in different periods

    图  4  不同植被恢复方式对土壤氮、磷及钾浓度的影响

    注:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)

    Figure  4.  Effects of different vegetation restoration methods on soil nitrogen, phosphorus and potassium

    表  1  弃土场土壤理化性质

    Table  1.   Soil physical and chemical properties of abandoned soil site

    土壤深度/
    cm
    容重/
    (g/cm3)
    含水率/
    %
    孔隙度/
    %
    pH 有机质浓度/
    (g/kg)
    全氮浓度/
    (g/kg)
    碱解氮浓度/
    (mg/kg)
    有效磷浓度/
    (mg/kg)
    速效钾浓度/
    (mg/kg)
    0~10 1.51 21.08 43.04 5.08 14.91 2.90 67.50 3.57 186.47
    10~20 1.74 19.41 34.19 5.12 11.26 2.34 67.53 1.93 205.40
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    表  2  不同植被恢复方式对地上生物量的影响

    Table  2.   Effects of different vegetation restoration methods on aboveground biomass g/m2

    11方式 12方式 21方式 22方式 常规喷播
    346.3±16.3b 421.7±41.8a 250.8±17.3c 318.2±9.7b 247.5±25.3c
      注:不同字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。
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    表  3  不同植被恢复方式下土壤物理性质

    Table  3.   Soil physical properties under different vegetation restoration methods

    植被恢复方式 深度/cm 容重/(g/cm3) 含水率/% 总孔隙度/%
    11方式 0~10 1.40±0.53b 19.72±8.35a 43.32±12.24b
    10~20 1.57±0.62B 17.35±7.32B 34.39±7.83B
    12方式 0~10 1.34±0.42c 21.08±10.03a 56.21±12.28a
    10~20 1.51±0.63C 19.41±8.46A 38.61±10.29A
    21方式 0~10 1.42±0.12b 20.12±9.65a 48.57±13.53b
    10~20 1.68±0.47A 19.32±7.16A 37.38±11.47A
    22方式 0~10 1.41±0.26b 19.61±9.05a 44.34±10.34a
    10~20 1.59±0.26B 17.82±8.68B 36.25±9.69A
    常规喷播 0~10 1.51±0.68a 17.94±8.35b 36.53±7.87c
    10~20 1.58±0.51B 17.12±7.32B 37.41±9.26A
      注:不同小写字母代表不同处理在0~10 cm深度的土壤物理性质有显著差异(P<0.05);不同大写字母代表不同处理在10~20 cm深度的土壤物理性质有显著差异(P<0.05)。
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    表  4  植被高度与土壤理化性质的相关性

    Table  4.   Correlation between vegetation height and soil physical and chemical properties

    项目 高度 覆盖率 地上生物量 容重 孔隙度 含水率 有机质浓度 全氮浓度 碱解氮浓度 速效磷浓度 全钾浓度 速效钾浓度
    高度 1.00
    覆盖率 0.21* 1.00
    地上生物量 0.62* 0.45* 1.00
    容重 −0.308 −0.24* −0.37 1.00
    孔隙度 0.65** 0.43** 0.55* −0.74** 1.00
    含水率 0.21 0.42 0.45 −0.52* 0.32 1.00
    有机质浓度 0.53* 0.176 0.50 −0.62* 0.55* −0.43* 1.00
    全氮浓度 0.297 0.247* 0.324 −0.34 0.67** 0.52 0.72** 1.00
    碱解氮浓度 0.41 0.32* 0.16 0.22 0.32 0.22 0.40* 0.213 1.00
    速效磷浓度 0.35 0.34 0.51* −0.42 0.729** 0.174** 0.638* 0.76** 0.39 1.00
    全钾浓度 0.35 0.20 −0.24* 0.17 0.54 0.323 0.23 0.42 0.11 0.27 1.00
    速效钾浓度 −0.21 0.42* −0.37 0.28 0.13 0.42** 0.38 0.25 0.33* 0.25 0.22 1.00
      注:*表示P<0.05;**表示P<0.01。
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    表  5  经济效益对比

    Table  5.   Comparison of economic benefits 元/m2

    项目 种子 施肥 保水剂 黏合剂 喷播费用 土地整理 总计
    常规喷播 2.0 0.18 0.3~0.4 0.3~0.4 0.7 0 3.48~3.68
    12方式 0.8~1.0 0.36 0 0 0 0.5~0.7 1.66~2.06
    节省资金 1.0~1.2 −0.18 0.3~0.4 0.3~0.4 0.7 −0.7~ −0.5 1.62~2.02
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  • 收稿日期:  2021-04-14

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