摘要

土壤水文性质在一定程度上控制着生态系统的构成和演替,决定着生态修复的成败与效益高低。采矿造成植被和土壤系统受到严重破坏,进行土壤重构可快速提升土壤持水性能,对生态修复及土壤水文条件改善具有重大意义。然而目前矿区生态修复研究多集中于单因素或多因素对原有土壤水文的影响,对于矿区土壤水文性质的演变规律研究尚未形成成熟理论,还缺乏重构土壤水文性质变化规律及其影响因素等方面研究。本研究以不同煤矸石土壤复配比例、不同保水剂添加量,构建呈不同容重梯度的系列试验土样,测定重构土壤的持水性参数,通过分析影响土壤持水性参数的主要因素,为当地矿区地面生态修复提出了相关建议。结果表明:(1)毛管持水量随土壤容重下降、煤矸石配比减少而显著增加,土壤水分表面蒸发速率则随之增加;(2)在其它复配材料比例大致一定条件下,重构土壤的毛管持水量随保水剂添加量增加呈先增加、后降低的趋势变化且保水剂用量大约为0.86%时毛管持水量达最大值,土壤水分蒸发速率随保水剂添加量增大而减小;(3)以土壤容重(X1)、煤矸石土壤复配比(X2)、保水剂添加量(X3)为自变量,土壤毛管持水量(Y)为因变量建立多项式回归方程模型为Y=0.557-0.195X1-0.026 X2+0.201 X3-0.117 X32,此模型可为以煤矸石、保水剂以及矿区表土为复配材料配制容重适宜、持水性良好的重构土壤提供理论指导。