山西省孝义市某废弃土焦场地植被恢复研究

作     者：陈慧芳 

作者单位：山西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王云平

授予年度：2021年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：土焦场地 理化性质 植被恢复 盆栽试验 耐性植物 

摘      要：政府关停取缔土焦以来,产生了大量的废弃地。对这些废弃地进行复垦利用,可以提高土地的利用率,改善当地的生态环境。在现有焦化场地复垦修复技术中,植物修复技术具有投资成本低、操作简便、不易造成二次污染的优点,而植被恢复是植物修复技术的基础和前提,植被恢复成为目前学术界研究的热点。通过种植植物,使废弃土焦场地覆绿,实现废弃土焦场地生态复垦,达到修复废弃土焦场地的目的。然而,近年来有关废弃土焦场地植被恢复的研究却鲜有报道。本研究以山西省孝义市东曹村一处废弃土焦场地为研究区,采集场地表层0—20cm深度的物质,测定分析表层物质pH值、含盐量、速效氮、速效磷、速效钾、有机质和重金属含量,并根据测定结果评价该场地理化性质和重金属污染状况,找出限制植物生长的生态因子;搜集资料选择4种耐性先锋植物,黄花蒿、紫花苜蓿、高羊茅、蜀葵,盆栽试验探究这4种植物能否在废弃土焦场地上生长;试验设置3个基质处理,分别为废弃土焦场地表层物质、表层物质+发酵鸡粪、附近耕地土壤,在每种基质上种植这4种植物,在生长期间观测植物的成活率和生长状况,以耕地土壤上生长的植物状况为对照,分析植物的耐性程度,探究适宜废弃土焦场地植被恢复实现场地复垦的植物种类,整治废弃闲置的土地资源。研究结果如下:（1）该场地表层的理化性质分析结果如下:pH在2.03—4.48、含盐量在0.53%—0.83%、速效氮在36.12—77.66mg/kg、速效磷在7.55—31.69mg/kg、速效钾在10.29—70.09mg/kg、有机质在7.96%—40.96%、重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd、As的含量分别在13.95—51.53mg/kg、28.71—60.72mg/kg、5.08—24.23mg/kg、37.45—51.93mg/kg、15.00—24.64mg/kg、0.40—0.57mg/kg、6.66—17.30mg/kg。（2）限制该场地植物生长的主要生态限制因子是:场地表层紧实、酸性强、盐渍化程度高、速效氮、速效磷、速效钾含量低,潜在生态限制因子是重金属。（3）4种植物在在同种生长环境下成活及生长状况总体表现为:高羊茅紫花苜蓿蜀葵黄花蒿,同种植物在不同基质环境下生长状况表现为耕地土壤表层物质+发酵鸡粪表层物质;不同植物在表层物质基质下耐性程度表现为:紫花苜蓿高羊茅黄花蒿蜀葵,在表层物质+发酵鸡粪下耐性程度表现为:高羊茅黄花蒿紫花苜蓿蜀葵。针对废弃土焦场地大面积裸露的情况下,场地疏松,优先选择高羊茅和紫花苜蓿实现场地植被快速恢复;施加肥料,改良土壤基质的情况下可以选择耐性程度高的高羊茅和黄花蒿。（4）土焦场地植被恢复的对策和措施。工程措施和生物措施相结合,疏松场地土壤,提高土壤pH值,降低含盐量,变废为宝,增施有机肥,提高土壤肥力。