近年来,我国高速公路建设发展迅速,在推动国民经济发展的同时,也临时占用和损毁了大量土地,根据《土地复垦条例》规定,必须对其进行复垦利用。但由于高速公路工程建设中大量的挖、填、压、占活动,对土地和土壤造成了严重破坏,导致其复垦技术难度大,经济代价高,复垦率低,且复垦效果差。耕地的基础是土壤,要想实现对损毁土地的快速有效复垦,关键是要对工程施工损毁土地的土壤进行修复,重构其物理层次和结构,提高其理化质量,增强其生物活性,改善植被立地条件。鉴于此,研究以广东省在建江门至罗定高速公路五类临时用地损毁土壤为对象,通过对不同类型临时用地的实地调查和采样分析,揭示其损毁前后土壤理化和微生物学性状的变化特征及损毁机理,探索不同类型临时用地复垦利用的主要限制土壤因子。在实验室可控条件下,设置不同肥料、不同施肥水平的“土壤+化肥+类芦”、“土壤+有机肥+类芦”及“土壤+有机肥+蚯蚓+类芦”实验处理,通过对不同处理土壤理化和微生物学性状以及植物生长状况的研究,试图揭示不同施肥及接种蚯蚓处理对土壤性状的影响机理及类芦生长的响应特征,旨在为利用有机肥、蚯蚓—有机肥协同快速修复工程建设活动损毁土壤提供科学依据。主要结果如下:(1)临时用地损毁后土壤理化和微生物学性状较损毁前普遍恶化土地被用作高速公路建设临时用地后,原有覆被和表土层消失,部分临时用地呈现为裸露的强压实地表或硬化混凝土地面;土壤颜色变浅,结构和层次混乱,容重增大,紧实度增强,孔隙度降低,含水量和田间持水量减少;除土壤pH值和速效钾养分含量略有增加外,土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷等养分含量急剧减少;土壤转化酶、酸性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性显著降低,土壤微生物活性降低,损毁后土壤综合质量显著下降(P<0.001)。(2)不同类型临时用地复垦利用主要土壤限制因子不同土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷缺乏,酶活性降低是取土场和弃土场临时用地复垦的主要土壤限制因子。土壤容重和紧实度增大、孔隙度减小、含水量和田间持水量降低是拌和站、施工营地和施工便道临时用地复垦的主要土壤限制因子。(3)施蚓粪和牛粪以及蚯蚓—牛粪协同处理对土壤理化和微生物学性状改良效果优于单施化肥处理施蚓粪和牛粪以及蚯蚓—牛粪协同处理比施化肥处理显著改善了土壤理化和微生物学性状,且随施肥量增大效果越显著(p<0.0001)。与施化肥处理相比,土壤ph值和容重显著降低,土壤孔隙度、田间持水量、有机质和全氮含量显著增大;显著增加了土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤呼吸、代谢熵、细菌、真菌和放线菌数量,降低了微生物碳氮比;显著增加了土壤转化酶、脲酶、酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,土壤综合质量显著提高。单独接种蚯蚓也能改善土壤理化和微生物学性状,但效果不显著。(4)施蚓粪和牛粪以及蚯蚓—牛粪协同作用对类芦生长和氮磷钾养分累积量的影响显著高于化肥施蚓粪和牛粪以及蚯蚓—牛粪协同处理,类芦干重、株高、分蘖数,根系形态学参数以及植株氮、磷、钾养分累积量都显著高于单施化肥和对照处理,且随着施肥量的增加而增大(p<0.0001)。短期内,蚯蚓—牛粪协同作用较单施牛粪处理对类芦生长的促进作用效果不明显,蚯蚓—牛粪协同处理植株生长和养分累积量都显著低于单施牛粪处理。单施化肥抑制了类芦生长,植株生长指标较对照差。(5)低有机肥施用量,2.5%蚓粪较2.5%牛粪能显著改善土壤综合质量并促进类芦生长低有机肥施用量,5%蚓粪处理与5%牛粪处理土壤多数指标差异不显著,类芦干重等生长指标差异也不显著。但2.5%蚓粪较2.5%牛粪处理,显著提高了土壤全氮、全磷、全钾和速效钾养分含量,有机质、碱解氮和速效磷养分含量也有所提升;显著增加了土壤微生物量碳和土壤呼吸,增强了土壤转化酶、脲酶、酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶和过氧化物酶活性;促进了类芦生长,显著提高了株高、分蘖数、总根长、根均直径、根表面积、根体积、干重以及植株氮、磷、钾养分的累积量(p<0.0001)。(6)同等施肥量,施蚓粪和牛粪对土壤改良效果最好,蚯蚓—牛粪协同次之,仅施化肥和仅接种蚯蚓对土壤的改良效果最差。选取反映土壤物理、化学和微生物学性质的21个指标,采用因子分析法对不同施肥及接种蚯蚓处理土壤综合质量进行综合评分,得出各处理土壤综合质量排序为5%牛粪>5%蚓粪>5%“蚯蚓+牛粪”>2.5%蚓粪>2.5%牛粪>2.5%“蚯蚓+牛粪”>5%化肥>仅接种蚯蚓>2.5%化肥>对照,这和不同处理类芦生物量大小排序基本一致。利用欧式最短距离法对其进行聚类分析,表明同等施肥量,施蚓粪和牛粪对土壤改良效果最好,蚯蚓—牛粪协同次之,仅施化肥和仅接种蚯蚓对土壤的改良效果最差。综上,高速公路工程施工对临时用地土壤理化和微生物学性状损毁严重,低量蚓粪和牛粪能改善损毁土壤理化和微生物学性状,快速提高土壤综合质量,促进作物生长,是工程建设损毁土壤修复和重构的有效途径。