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离子型稀土矿是我国重要的战略资源。长期以来,由于稀土开采工艺低下及滥采乱挖,导致稀土矿区出现大面积植被破坏、水土流失、土壤沙化、水污染等环境问题,引起了社会各界的广泛关注,矿区生态修复迫在眉睫。然而,由于稀土矿山开采历史久远且大部分位于偏远山区,整个赣南遗留稀土矿区存在底数不清、分布不明等问题。同时,对矿区土壤损毁特征及土壤修复障碍因子的相关研究仍然很少,仅有的一些调查尚不够全面,得到的结果也迥异,现有矿区修复也存在效果不佳等问题。基于此,本文以landsat为数据源,运用BP神经网络模型,分析了赣南地区近30年来矿区开采损毁土壤的时空变化,并从土壤的物理、化学和重金属污染等方面,全面分析矿区土壤的损毁特征及障碍因子。在此基础上,选取典型稀土矿区开展野外大田试验,探寻生物炭和粉煤灰联合修复稀土矿区损毁土壤的作用机制,以及脐橙生长及果品品质对土壤修复效果的响应机制,为稀土矿区土壤修复提供科学依据和实践参考。本文的主要研究内容和结果如下:（1）以landsat为数据源,采用BP神经网络分类方法,结合影像的光谱信息、高程信息、植被指数、裸土指数等特征建立分类规则,提取近30年来赣南离子型稀土矿区损毁土壤的时空变化。结果表明:从时间动态变化看,1987-2017年间,稀土矿区损毁土壤呈现“少量开采-迅速扩张-逐步减小”的趋势,其中,1987年矿区损毁土壤面积1865.88 ha,零星分布各县（市、区）;1997年损毁土壤面积7308.36 ha,呈明显扩大张趋势;2007年损毁土壤面积17100.18 ha,达到高峰期;2017年损毁土壤面积6471.99 ha,矿区损毁土壤面积有所回落,主要是国家管控及土壤修复力度进一步加大。从空间动态分布来看,赣南稀土矿区损毁土壤主要集中在寻乌、定南、安远、信丰、宁都、赣县、龙南8个县（区）,1987年、1997年、2007年、2017年8个县（区）稀土损毁土壤总面积分别为1674 ha、6880 ha、16467 ha、6136.74 ha,分别占全市损毁土壤面积的89.74%、94.13%、96.30%、94.82%。（2）选取6个典型稀土矿区损毁土壤表层样品,从土壤物理、化学、养分含量及重金属污染等方面,系统分析矿区土壤损毁特征。结果表明:稀土开采过程中,由于反复使用草酸、硫酸氨等对土壤进行浸提,使矿区土壤物理结构遭到全面破坏,土壤黏粒含量较低,土壤“沙化”严重,单位体积内的土壤固相组分增加,土壤容重和比重加大,土壤孔隙度减小,土壤含水量和持水性降低,从而间接影响土壤的化学性质,降低土壤p H值、EC、CEC,土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量几乎消失贻尽,矿区土壤单项指标均处于缺乏-极缺乏水平。与对照相比,不同矿区土壤指标均低于周边正常土壤,且堆浸矿区土壤损毁程度大于原地浸矿区。土壤重金属分析表明:所有土壤重金属含量均远低于土壤环境质量二级标准,稀土总量也低于周边正常土壤。不同开采工艺矿区土壤PNem相差不大且均远低于0.7,即重金属污染等级均为清洁。因此,土壤沙化、酸化、易漏水漏肥、养分贫瘠等是矿区土壤修复的主要障碍因子。（3）根据土壤损毁的特征因子,结合土壤培养和盆栽实验结果,以生物炭和灰煤灰为改良剂,选取赣州市信丰县某离子型废弃稀土矿开展野外土壤修复试验。结果表明,在同等有机肥水平下,添加生物炭与粉煤灰联合修复矿区损毁土壤,能显著提高土壤黏粒含量、土壤孔隙度和土壤持水性质。土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷也得到显著提高。土壤微生物显著增加,2019-2020年生物量碳含量分别比对照提高114.79-295.49 mg·kg-1、120.27-310.21 mg·kg-1;土壤微生物生物量氮含量提高1.08-36.33 mg·kg-1、5.03-38.05 mg·kg-1。上述结果表明,生物灰和粉煤灰联合修复土壤,能有效提高土壤的保水保肥能力,促进土壤环境的改善。（4）对不同水平生物炭和粉煤灰组合果树及品质进行检测,进一步探讨脐橙生长和果品品质对土壤修复效果的响应机制。结果表明,2019-2020年,脐橙主干高度分别比对照高0-10.8 cm、3.07-25.13 cm;脐橙主干粗度分别比对照粗2.83-8.5 mm、4.05-18.45mm;脐橙冠幅分别对照大0.04-0.33 m2、0.19-0.80 m2;叶面积指数均比对照高0.05-0.34、0.23-1.12;叶绿素含量比对照高1.4-16.89、6.30-21.83;脐橙梢长度对照长2.03-12.57cm、2.1-22.42 cm;脐橙梢粗度均比对照粗0.16-0.76 mm、0.00-1.33 mm。脐橙单果比对照重4.96-83.82 g;脐橙汁重比对照重1.4-7.67 g;脐橙出汁率比对照提高3.83-15.87%;果实纵径比对照长0.56-6.18 mm;果实比对照长0.25-5.98 mm;各组别果形指数均接近1,果实整体圆润平滑;可溶性固形物比对照增加0.84-24.28;可滴定酸度比对照下降0.02-0.19;固酸比比对照提高0.33-8.79。总体上,分别施用50 g·kg-1生物炭和粉煤灰综合效果最优,有利于改善土壤理化性质,促进脐橙生长,改善脐橙果品品质。综上,赣南离子型稀土矿区分布地域广、分布面积大,其土壤和生态破坏程度深。土壤砂粒含量高、持水保肥性差和养分贫瘠等构成了矿区土壤修复的障碍因子。加快矿区生态恢复,土壤修复是矿区生态环境恢复的前提和关键,必须引入人工干预进行土壤改良,促进矿区土壤重建。本文在前期土壤培养和盆栽试验结果的基础上,在有机肥水平相同情况下,通过生物炭与粉煤灰的联合生态修复,显著改善了离子型稀土矿区土壤的理化性质,提高了土壤微生物多样性,促进了脐橙生长,改善了脐橙果品品质,形成了赣南离子型稀土矿区损毁土壤修复关键集成技术,取得了良好的生态和经济效益,为稀土矿区生态修复提供科学依据和实践参考。