煤矸石山不同施肥處理對3個樹種生長量的影響

高英旭,劉紅民,魏忠平,汪成成

(遼寧省林業科學研究院,遼寧 沈陽110032)

煤炭是我國最主要的一次性能源,而且這種能源結構在相當長的時間內不會改變。煤炭資源的開發對我國經濟建設和社會發展起到了重要的支撐作用,但是煤炭的開采和利用引發了一系列的生態環境問題,礦區已成為典型的、嚴重受損生態系統[1]。排土場是由露天采煤所產生的固體廢棄物堆積而成,原有植被、地貌被矸石所覆蓋的典型人工堆墊地[2]。露天煤礦排土場占用和破壞了大量土地資源,植被恢復是露天煤礦排土場生態恢復最常用,也是最有效的方法[3]。煤矸石山的不同類型的劃分是對其進行復墾造林的重要基礎工作之一,是實現適地適樹、科學造林和提高植被恢復效率的前提[4]。為了矸石山的植被恢復林迅速生長,盡早成林,在養分缺乏但造林成活率較高的地塊上,以生長表現比較好的白榆、臭椿、沙棘為研究對象,進行施肥效應研究。

1　研究區概況

試驗地位于阜新市海州露天煤礦排土場(121°41′E,41°59′N),該區自然降水量少,年際變率大,時空分布不均勻。多年平均降水量480 mm,最少年份為338.2 mm,最多年份為824.7 mm,海州露天排土場位于太平區境內,系河南岸。西端邊界 W9+50 m,東端邊界為E5+00,北端邊界為N13+00 m。露天采場東西長3.9 km,南北寬1.8 km。地表海拔標高為165～200 m。地勢東南高,西北低。海州露天煤礦占地總面積為26.82 km2,其中排土場面積為13 km2,排土場的剝離物混堆,整個排土場呈現一片荒涼的景象,影響了周圍景觀[5]。

2　研究方法

試驗采用白榆、臭椿、沙棘等3個樹種。

采用單因素隨機區組設計。化肥種類為尿素(含N 46%)和過磷酸鈣(含P2O518%),共設6個處理,每處理10株,重復3次,各處理施肥量見表1。分別測定施肥前、施肥1 a后和施肥2 a后的地徑和樹高生長量。使用SPSS軟件進行試驗數據的統計分析,多重比較采用LSD檢驗。

表1　不同處理的化肥使用量　g株-1

3　結果與分析

3.1　施肥對地徑生長的影響

不同施肥處理1 a后對白榆、臭椿、沙棘3個樹種地徑生長的影響結果見表2。

表2　不同施肥處理對地徑生長的影響　cm

從表2可以看出：3個樹種不同施肥處理1 a后的地徑生長比對照均有不同程度的提高。各處理對白榆地徑生長的影響大小為5＞3＞4＞1＞2＞CK,對臭椿地徑生長的影響大小為5＞4＞3＞2＞1＞CK,對沙棘地徑生長的影響大小為5＞2＞3＞4＞1＞CK。LSD多重比較結果顯示,在對白榆地徑的影響中,處理5和CK的差異達到極顯著水平,處理3達到顯著水平,其余3個處理和CK間的差異不顯著;在對臭椿地徑的影響中,僅處理5和CK間的差異達到極顯著水平,其余4個處理均不顯著;在對沙棘地徑的影響中,處理2、5和CK的差異達到顯著水平,處理1、3、4和CK的差異不顯著。綜合分析3個樹種不同施肥處理對地徑生長的影響可以發現,處理5對3個樹種地徑生長的影響均顯著,處理2、3、4對部分樹種影響顯著,處理1對3個樹種的影響均不顯著。對施肥2 a后的地徑生長數據進行方差分析,結果顯示各處理間差異不顯著。

3.2　施肥對樹高生長的影響

不同施肥處理對3個樹種樹高生長的影響結果見表3。

表3　不同施肥處理對樹高生長的影響　cm

由表3可知：不同施肥處理對3個樹種樹高的生長均有不同程度的提高,各處理對白榆樹高生長的影響大小為5＞3＞2＞4＞1＞CK,對臭椿樹高生長的影響大小為5＞2＞3＞1＞4＞CK,對沙棘樹高生長的影響大小為4＞5＞2＞3＞1＞CK。LSD檢驗結果顯示,在對白榆樹高的影響中,處理5和CK的差異達到極顯著水平,其余4個處理均不顯著;在對臭椿樹高的影響中,處理2、5和CK的差異均達到極顯著水平,其余3個處理均不顯著;在對沙棘樹高的影響中,各處理和CK的差異均不顯著。對施肥2 a后的樹高生長進行方差分析,結果顯示各處理間差異不顯著。

4　結論

施肥試驗結果表明,對林木施肥1年后,地徑和樹高生長速度要快于對照,處理5最好,但施肥2年后,各處理間的差異不顯著。這說明施肥能夠促進礦區廢棄地人工幼林的生長,并且磷肥效果好于氮肥,但速效化學肥料極易被淋溶,第2年化肥已經消耗殆盡,所以在礦區廢棄地對幼樹施肥,應少量、多次使用速效化肥或選用一些分解緩慢的長效肥料。

參考文獻：

[1]范英宏,陸兆華,程建龍,等.中國煤礦區主要生態環境問題及生態重建技術[J].生態學報,2003,23(10)：2145-2147

[2]高淑慧,賈志斌,張樹禮,等.露天煤礦排土場的復墾研究[J].北方環境,2011,23(3)：40-41

[3]牛星,蒙仲舉,高永,等.伊敏露天煤礦排土場自然恢復植被群落特征研究[J].水土保持通報,2011,31(1)：215-221

[4]吳祥云,孫廣樹,盧慧,等.阜新礦區矸石廢棄地立地質量的研究[J].遼寧工程技術大學學報,2006,25(2)：301-303

[5]高英旭,趙冰,劉紅民,等.不同施肥處理對煤矸石山白榆生長量影響的研究[J].遼寧林業科技,2008(6)26-27