在济宁高潜水位矿区的充填复垦区内,分析完整复垦周期的土壤碳演变特征.通过从塌陷地(M1)、复垦年限为0,3年的复垦耕地(M2、M3)以及正常耕地(M4)采集土样并检测土壤全碳(TC)、有机碳(SOC)、有机碳密度(SOCD)、有机碳组分(WDOC、POC、MOC、LFOC、HFOC、MBC)及稳定性同位素(δ13C),研究不同复垦周期阶段下土壤碳空间特征的变化情况.研究表明:(1)塌陷地的TC、S()C、SOCD和各有机碳组分含量较低.经过复垦措施期后,SOCD在复垦当年就恢复到正常耕地的水平,TC和SOC含量随着复垦年限不断增加.WDOC、POC、LFOC、MBC等组分恢复速率较快,MOC和HFOC恢复周期较长.(2)TC、SOC、SOCD和各有机碳组分的恢复速率随着土层深度的增加逐渐减缓.(3)复垦土壤的δ13C均值在不同深度间的差异较小,而标准差和变异系数偏大,说明复垦土壤层次不明显且同一层次间土壤来源混乱.从整个复垦周期来看,复垦工作虽具有“碳汇”作用,但会对土壤层次造成破坏.建议进行塌陷地治理时,尽量采用对土层扰动较小的复垦方式,对表土剥离和回填工序进行优化和监督,从而达到更好的恢复效果.
高潜水位 充填复垦 复垦周期 土壤碳演变