为研究油页岩对风沙土的改良效果,促进科尔沁沙地植被恢复,采用随机区组试验设计,设置4个油页岩添加量水平(0、3、6和9 kg/m~2),每个水平3个重复,共12个处理。每个处理设置4 m×4 m的实验小区,种植苜蓿。分析不同处理下土壤物理性质(含水率、容重和孔隙度)、化学性质(p H值、有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷含量)、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性)及土壤微生物生物量(生物量碳、氮和磷)的变化,观测苜蓿在幼苗期、开花期和成熟期的株高和基径、根系生长(数量、根瘤数量、比根长、根系平均直径、比根面积)、各器官生物量及养分含量,检测苜蓿及土壤中重金属含量(铜、铬、镉和铅含量)是否超标,主要研究结论如下:(1)随油页岩添加量的增加,土壤有机质含量逐渐增加,土壤速效氮含量、土壤酶活性及土壤微生物生物量先增加后降低。油页岩添加量为3 kg/m~2时,土壤容重降低,土壤含水率和孔隙度升高,有利于改善土壤的紧实度、通气性和蓄水能力,而土壤全氮、全磷和速效氮含量、土壤脲酶活性和微生物生物量碳含量无显著变化。油页岩添加6 kg/m~2时,土壤含水率、孔隙度、全氮、全磷和速效氮含量、脲酶活性和微生物生物量碳含量达到峰值,土壤肥力得到提升。油页岩添加9 kg/m~2时,土壤速效氮含量、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性及微生物生物量降低,导致土壤肥力下降。(2)随油页岩添加量的增加,苜蓿株高、基径、根系数量、各器官及总生物量先增加后降低,叶碳和根磷含量逐渐增加,根氮含量先升高后降低。当油页岩添加3 kg/m~2时,幼苗期和开花期的各器官碳含量及根系数量、开花期和成熟期的叶及茎氮含量、茎和根磷含量、株高、茎和根生物量无显著变化。当油页岩添加6 kg/m~2时,苜蓿叶和根碳及氮含量、开花期的茎磷含量、成熟期的根磷含量、苜蓿各生长期的根系及根瘤数量、株高和基径达到峰值,促进了苜蓿各器官及总生物量的积累。当油页岩添加9 kg/m~2时,苜蓿各器官的氮含量降低,叶碳含量、开花期的茎和成熟期的根磷含量保持稳定,苜蓿的根系及根瘤数量、株高和基径降低,各器官及总生物量的积累受到抑制,而比根长增加以获取更多资源。(3)随油页岩添加量的增加,土壤铜、铬、镉和铅含量及苜蓿各器官中铜和铬含量增加,在添加量为6 kg/m~2时土壤重金属含量符合国家土壤生态环境质量标准,苜蓿叶和茎的重金属含量符合国家食品安全标准。因此,油页岩添加能显著改善风沙土理化性状,促进苜蓿生长,添加6 kg/m~2效果最佳。该论文有图28幅,表5个,参考文献114篇。