保水劑用量對排土場土壤持水性的影響

胡 楊，張俊嬌，史常青?，趙廷寧，劉小勇，吳 川，劉秉儒

(1.北京林業大學水土保持學院，100083，北京；2.北方民族大學生物科學與工程學院，生態系統建模及應用國家民委重點實驗室，750021，銀川)

露天煤礦的大規模開采產生大量排土場，嚴重破壞礦區的生態環境，易造成土壤退化和土壤侵蝕等水土流失現象[1]。排土場主要由煤矸石等多種土石混合介質組成，是一種典型人工松散堆積體。排土場渣土級配不良，具有粗碎屑含量高、保水性能較差等特點，制約礦區利用植被進行生態修復[2]；因此迫切需要對渣土進行改良，以確保礦區的社會經濟和生態的可持續發展。

保水劑是一種具有超高吸水、保水和緩釋能力的親水網絡聚合物[3]。保水劑施加于土壤中，能夠增加土壤的持水特性和改變土壤的結構，從而減少土壤水流和養分的流失[4]；所以，保水劑被廣泛應用于退化土地的生態修復中[5-6]。研究[7]表明，在粗砂土中加入保水劑后，持水能力提高17.1%～40.2%，同時保水劑能夠顯著改變土壤的孔隙度；但是，不同的保水劑施加方案可能對土壤的物理性質的改良產生不同的影響[8-9]。

土壤水分特征曲線可定量研究土壤水分運動和溶質遷移，是反映土壤水分保持及運動的基本曲線，可描述土壤體積含水量與吸力值的關系，并間接反映土壤孔隙大小的分布[10]。目前，擬合土壤水分特征曲線的模型主要有 Van Genuchten模型[11]及其修正模型[12]、Gardner模型[13]、Brooks-Corey模型[14]、Frdlund and Xing模型[15]等。

筆者選取寧夏汝箕溝大峰露天煤礦排……