基于最小数据集的黄土高原矿区复垦土壤质量评价

• Published in: 农业工程学报 Vol. 35; no. 16; pp. 265 - 273
• Main Authors: 李鹏飞, 张兴昌, 郝明德, 张燕江, 崔勇兴, 朱世雷
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大学,北京 100049 15.08.2019; 中国科学院大学,北京 100049%中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌,712100%西北农林科技大学资源环境学院,杨凌,712100%中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100; 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100; 水利部黄河水利委员会黄河上中游管理局,西安 710021
• Subjects: 主成分分析; 黄土高原; soil quality evaluation method; 土壤质量评价方法; vegetation; 最小数据集; 复垦; 植被; 矿区; minimum data set; reclamation; mining area; principal component analysis; Loess Plateau
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.030

S151.9%X825; 矿产开发影响了土壤质量,特别是在黄土高原生态脆弱地区.通过植被恢复能够改善矿区复垦土壤质量.为了揭示矿区复垦土壤质量在植被恢复过程中的变化,该文以黑岱沟矿区排土场不同恢复年限不同植被类型、未复垦地和周边自然植被恢复区为研究对象,选取 21 项理化生指标作为总数据集(total data set,TDS),运用主成分分析(principal component analysis,PCA)结合Norm值构建评价指标最小数据集(minimum data set,MDS),通过非线性(non-Linear, NL)和线性(linear,L)两种评价方法对研究区土壤质量进行了评价.研究表明:黄土高原北部典型矿区复垦土壤质量评价指标MDS包括粉粒百分比、有机质、速效磷、钠吸附比和微生物碳;2种评价方法下,植被恢复均对复垦土壤质量指数(soil quality index,SQI)有了显著提升(P < 0.05),复垦20 a灌木SQI高于复垦10 a灌木SQI,复垦12 a草本SQI高于复垦20 a草本SQI,然而所有复垦土壤SQI均未达到自然植被恢复土壤SQI;由于非线性土壤质量评价方法(SQI-NL)具有更大的土壤质量指数变化区间和变异系数,此外,在 SQI-NL 和线性土壤质量(SQI-L)评价两种方法下,MDS 和TDS之间决定系数分别为0.911和0.866,因此,非线性土壤质量评价方法在该区域具有更好的适用性,并且最小数据集能够较准确地进行土壤质量评价.