荒地是我国重要的后备土地资源,具有巨大的开发潜力。我国现有宜农荒地约为3500万公顷,若使该类土地资源得到有效利用,既可以扩充我国耕地保有量,同时也可以缓解经济作物与粮争地的矛盾。海南荒山荒地是重要的热带土壤资源,总面积约117万公顷,依据其自然条件的适宜性以及限制性,可分为宜农、宜林以及宜牧地。其中滨海、河滩沙荒地以及农区石质荒地是海南典型的宜林地和宜农地,但受自然因素和人为因素的干扰,导致区域土壤质量退化,成为了该类土壤资源利用的主要障碍。本文选择海南文昌锦山镇山雅村的沙荒地、海口石质荒地以及海口新坡镇雄丰村塘柳塘河塘底泥及其沿岸河滩沙地作为研究对象,分别采取生物措施和工程措施对三种荒地土壤进行改良,分析土壤理化性质及植物生长变化特征,并开展不同恢复措施下土壤肥力状况综合评价。通过比较塘柳塘底泥与周边农田土壤性状差异以及污泥施用对土壤环境的影响,评价河塘底泥和城市污泥资源化的可能性,为海南荒地资源的合理开发和土壤改良提供科学依据。1滨海沙荒地土壤肥力恢复的实践研究,结果表明:(1)灰色关联分析和土壤退化指数分析的结果一致,表明不同植被类型对沙荒地土壤质量的改良效果存在显著差异。其中林灌混交林土壤质量关联度值最高(0.7028),土壤恢复效果最好。草地(0.6916)次之;同一坡面的各林地类型中,坡下林地土壤质量关联度值最高(0.6893),坡上林地次之(0.6816),坡中林地(0.6637)最低,土壤质量最差;植被恢复是滨海沙荒地土壤改良的有效措施。(2)在海南岛东岸滨海退化沙坡地的生态恢复过程中,应以自然恢复为基础,结合退化地区的地形条件采用林灌、林草相结合的方式进行。在恢复早期种植抗旱草类,待沙坡地基质稳定,土壤水分提高后,再栽种速生木麻黄以及乡土树种,从而实现不同植被类型在植被恢复过程中的优化配置,逐步改变滨海沙坡地生态环境。2河塘底泥用作工程措施改良土壤,实现底泥资源化研究。结果表明:(1)底泥粒径分形维数与沿岸农田分形维数的均值分别为2.662和2.591,因农田土壤颗粒的选择性流失,造成底泥粒径分形维数值略高于对农田土壤。底泥和农田土壤的分形维数与黏粒、粉粒和有机质呈显著正相关关系,而与砂粒呈显著负相关;分形维数可以作为衡量底泥质地特征的重要指标。(2)底泥与周边农田土壤在粒径组分上非常相似,均以极细砂、粉砂为主,其质地类型都以黏壤土、壤土为主;底泥具有较高的肥力,且与周边农田相比,底泥的质地呈现“细化”特征;塘柳塘底泥可以用于附近土壤的改良。3火山岩石质荒地土壤肥力重建的实践研究,结果表明:(1)土壤中有机质、全氮、全钾、总盐分的含量随着污泥施用量的增加而增加,当污泥施用容积量超过10%时,就能提高土壤的养分;当污泥施入容积量为30%时,以上各项指标均达到试验设计梯度的最大值。各施泥处理土壤中重金属含量较对照CK均有明显下降,一次性施用污泥容积量为20%及以下水平较为合适,超过20%时重金属含量有增加趋势。(2)污泥施用后,各处理狼尾草体内重金属含量与对照相比均呈下降趋势,重金属Cr、Ni、As、Cd、Pb、Hg含量均低于国家饲料卫生标准(GB 13078-2001)限值。各污泥处理狼尾草体内重金属富集系数均小于1,短期内重金属迁移、富集效果不明显。综合土壤质量状况及狼尾草的饲用安全,在石质荒地土壤改良中,污泥的施用容积量控制在20%及以下较为合适,即可满足植物生长所需的养分,也可有减轻重金属对土壤和环境的危害,同时保证了狼尾草的产量和经济效益。