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矿业废弃地是一种人为的裸地和特殊的退化生态系统,同时也是一种暂时不可用的土地资源。由于人口的持续增长,造成土地资源非常紧张,急需对这种暂时不可用的土地资源进行生态恢复与生产利用。又由于多数矿区废弃地土壤养分比较贫乏,若将这样的土地用于农业生产,先要恢复它的土壤养分,提高土壤生产力。蚯蚓作为土壤中十分重要的陆生生物,它能够吞食土壤,破碎有机质来影响土壤养分。有研究表明蚯蚓在吞吐植物残体以及土壤时,排泄和分泌多种形态的含氮化合物,直接影响土壤中氮素的有效性,能使部分不易分解的磷矿化为有效磷,提高土壤有效磷的含量,还能促使土壤中的矿物态钾向有效态钾转化,并分解有机质,产生二氧化碳并分泌有机酸,降低土壤的酸碱度。基于此,本文通过实验室控制条件进行试验,研究接种蚯蚓对铜尾矿废弃地土壤养分的影响,以期为探究土壤动物对铜尾矿的生态恢复提供参考。 本文以位于铜陵市凤凰山地区的林冲尾矿废弃地为研究对象,于2014年4月对它进行野外采样,然后进行风干过筛。于5月进行室内恒温(20℃)条件培养,以一个月为一个时间段共进行了三个时间段的实验。到8月底完成所有培养实验,然后取实验样品进行养分检测实验,研究接种蚯蚓对铜尾矿废弃地土壤养分的影响。以期为探究土壤动物对铜尾矿的生态恢复提供参考。其中共安排8种处理,分别为:(1)对照(CK);(2)接种2条蚯蚓(2E);(3)接种4条蚯蚓(4E);(4)接种8条蚯蚓(8E);(5)添加秸秆(O);(6)添加秸秆并接种2条蚯蚓(2EO);(7)添加秸秆并接种4条蚯蚓(4EO);(8)添加秸秆并接种8条蚯蚓(8EO)。结果表明: (1)接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响 在整个培养实验中接种蚯蚓比不接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响显著,蚯蚓越多影响越大,其中对有效磷的影响最大,对速效钾的影响处在第三位,对有机质的影响先强后弱,对碱解氮的影响先弱后强。同时每个接种蚯蚓相对于无接种蚯蚓差异最小的均是2蚯蚓,最大的均是8蚯蚓,说明接种蚯蚓越多,对铜尾矿土壤养分的影响越大。随着时间的变化接种蚯蚓相对于供试土壤有机质改变1.29-1.35倍,碱解氮变化1.23-1.35倍,有效磷改变1.67-1.85倍,速效钾改变1.29-1.32倍,由此可以看出随着时间的变化接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响有效磷>有机质>速效钾>碱解氮。 (2)在土壤秸秆参与下接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响 在整个培养实验中在秸秆参与下接种蚯蚓比无蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响显著,其中对有效磷的影响最大,对有机质的影响最小,对碱解氮的影响先强后弱再强,对速效钾的影响先弱后强再弱。同时在秸秆的参与下每个接种蚯蚓相对于无接种蚯蚓差异最小的均是2蚯蚓,最大的均是8蚯蚓,说明在秸秆的参与下接种蚯蚓越多,对铜尾矿土壤养分的影响越大。随着时间的变化接种蚯蚓相对于供试土壤有机质改变1.35-1.47倍,碱解氮改变1.41-1.55倍,有效磷改变2.20-2.26倍,速效钾改变1.33-1.35倍,由此可以看出随着时间的变化接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响有效磷>有机质>速效钾>碱解氮。 (3)对比接种蚯蚓与添加秸秆并接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响 在整个培养实验中添加秸秆并接种蚯蚓对铜尾矿土壤养分的影响比接种蚯蚓要大,其中一直对铜尾矿有效磷的影响最强,对速效钾的影响前两个月较强后一个月较弱,对碱解氮的影响前两个月较弱后一个月较强,对有机质的影响前两个月弱后一个月较弱。 (4)土壤各养分含量之间的关系 从整个培养实验可以看出随着时间的延长有机质与有效磷、碱解氮、速效钾的负相关性始终是降低的,有机质与pH之间的相关性也是一直在降低,碱解氮与有效磷、速效钾的相关性是先降低后升高,pH始终与碱解氮、有效磷、速效钾之间存在显著的负相关。