煤矸石山不同施肥处理对3个树种生长量的影响

高英旭,刘红民,魏忠平,汪成成

(辽宁省林业科学研究院,辽宁 沈阳110032)

煤炭是我国最主要的一次性能源,而且这种能源结构在相当长的时间内不会改变。煤炭资源的开发对我国经济建设和社会发展起到了重要的支撑作用,但是煤炭的开采和利用引发了一系列的生态环境问题,矿区已成为典型的、严重受损生态系统[1]。排土场是由露天采煤所产生的固体废弃物堆积而成,原有植被、地貌被矸石所覆盖的典型人工堆垫地[2]。露天煤矿排土场占用和破坏了大量土地资源,植被恢复是露天煤矿排土场生态恢复最常用,也是最有效的方法[3]。煤矸石山的不同类型的划分是对其进行复垦造林的重要基础工作之一,是实现适地适树、科学造林和提高植被恢复效率的前提[4]。为了矸石山的植被恢复林迅速生长,尽早成林,在养分缺乏但造林成活率较高的地块上,以生长表现比较好的白榆、臭椿、沙棘为研究对象,进行施肥效应研究。

1　研究区概况

试验地位于阜新市海州露天煤矿排土场(121°41′E,41°59′N),该区自然降水量少,年际变率大,时空分布不均匀。多年平均降水量480 mm,最少年份为338.2 mm,最多年份为824.7 mm,海州露天排土场位于太平区境内,系河南岸。西端边界 W9+50 m,东端边界为E5+00,北端边界为N13+00 m。露天采场东西长3.9 km,南北宽1.8 km。地表海拔标高为165～200 m。地势东南高,西北低。海州露天煤矿占地总面积为26.82 km2,其中排土场面积为13 km2,排土场的剥离物混堆,整个排土场呈现一片荒凉的景象,影响了周围景观[5]。

2　研究方法

试验采用白榆、臭椿、沙棘等3个树种。

采用单因素随机区组设计。化肥种类为尿素(含N 46%)和过磷酸钙(含P2O518%),共设6个处理,每处理10株,重复3次,各处理施肥量见表1。分别测定施肥前、施肥1 a后和施肥2 a后的地径和树高生长量。使用SPSS软件进行试验数据的统计分析,多重比较采用LSD检验。

表1　不同处理的化肥使用量　g株-1

3　结果与分析

3.1　施肥对地径生长的影响

不同施肥处理1 a后对白榆、臭椿、沙棘3个树种地径生长的影响结果见表2。

表2　不同施肥处理对地径生长的影响　cm

从表2可以看出：3个树种不同施肥处理1 a后的地径生长比对照均有不同程度的提高。各处理对白榆地径生长的影响大小为5＞3＞4＞1＞2＞CK,对臭椿地径生长的影响大小为5＞4＞3＞2＞1＞CK,对沙棘地径生长的影响大小为5＞2＞3＞4＞1＞CK。LSD多重比较结果显示,在对白榆地径的影响中,处理5和CK的差异达到极显著水平,处理3达到显著水平,其余3个处理和CK间的差异不显著;在对臭椿地径的影响中,仅处理5和CK间的差异达到极显著水平,其余4个处理均不显著;在对沙棘地径的影响中,处理2、5和CK的差异达到显著水平,处理1、3、4和CK的差异不显著。综合分析3个树种不同施肥处理对地径生长的影响可以发现,处理5对3个树种地径生长的影响均显著,处理2、3、4对部分树种影响显著,处理1对3个树种的影响均不显著。对施肥2 a后的地径生长数据进行方差分析,结果显示各处理间差异不显著。

3.2　施肥对树高生长的影响

不同施肥处理对3个树种树高生长的影响结果见表3。

表3　不同施肥处理对树高生长的影响　cm

由表3可知：不同施肥处理对3个树种树高的生长均有不同程度的提高,各处理对白榆树高生长的影响大小为5＞3＞2＞4＞1＞CK,对臭椿树高生长的影响大小为5＞2＞3＞1＞4＞CK,对沙棘树高生长的影响大小为4＞5＞2＞3＞1＞CK。LSD检验结果显示,在对白榆树高的影响中,处理5和CK的差异达到极显著水平,其余4个处理均不显著;在对臭椿树高的影响中,处理2、5和CK的差异均达到极显著水平,其余3个处理均不显著;在对沙棘树高的影响中,各处理和CK的差异均不显著。对施肥2 a后的树高生长进行方差分析,结果显示各处理间差异不显著。

4　结论

施肥试验结果表明,对林木施肥1年后,地径和树高生长速度要快于对照,处理5最好,但施肥2年后,各处理间的差异不显著。这说明施肥能够促进矿区废弃地人工幼林的生长,并且磷肥效果好于氮肥,但速效化学肥料极易被淋溶,第2年化肥已经消耗殆尽,所以在矿区废弃地对幼树施肥,应少量、多次使用速效化肥或选用一些分解缓慢的长效肥料。

参考文献：

[1]范英宏,陆兆华,程建龙,等.中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术[J].生态学报,2003,23(10)：2145-2147

[2]高淑慧,贾志斌,张树礼,等.露天煤矿排土场的复垦研究[J].北方环境,2011,23(3)：40-41

[3]牛星,蒙仲举,高永,等.伊敏露天煤矿排土场自然恢复植被群落特征研究[J].水土保持通报,2011,31(1)：215-221

[4]吴祥云,孙广树,卢慧,等.阜新矿区矸石废弃地立地质量的研究[J].辽宁工程技术大学学报,2006,25(2)：301-303

[5]高英旭,赵冰,刘红民,等.不同施肥处理对煤矸石山白榆生长量影响的研究[J].辽宁林业科技,2008(6)26-27