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不同复垦年限煤矸山重构土壤有机碳及其组分差异
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作者 张宇婕 于亚军 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期732-738,共7页
土壤有机碳含量是土壤肥力状况的重要标志之一,其活性组分对田间管理措施反映敏感。因此,分析煤矸山复垦重构土壤有机碳含量及其组分差异对于揭示土壤碳库变化、指导复垦地田间管理措施的实施有重要意义。本研究以山西省霍州曹村煤矸山... 土壤有机碳含量是土壤肥力状况的重要标志之一,其活性组分对田间管理措施反映敏感。因此,分析煤矸山复垦重构土壤有机碳含量及其组分差异对于揭示土壤碳库变化、指导复垦地田间管理措施的实施有重要意义。本研究以山西省霍州曹村煤矸山复垦后5a(R-5a)、7a(R-7a)和9a(R-9a)的果园为对象,通过与当地原地貌果园(CK)对比,分析了3种复垦样地土壤总有机碳(TOC)及其组分可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的差异,以及与土壤环境因子间的关系。结果表明:①随复垦年限的增加,3种复垦样地土壤TOC、LFOC和HFOC含量均呈先增后减趋势,DOC含量呈增加趋势,MBC含量呈先减后增趋势;但与CK相比,3种复垦样地土壤TOC、DOC、MBC、LFOC和HFOC含量均明显偏低。②DOC/TOC和MBC/TOC在R-7a样地中最低,LFOC/TOC随复垦年限的增加呈增加趋势,HFOC/TOC呈减少趋势,表明土壤中更多的有机碳从稳定态转变为活性态。③土壤全氮、全磷、碱解氮、碳氮比、黏粒含量、pH和含水量均不同程度影响有机碳含量,其中全氮、全磷、黏粒含量和土壤pH为关键因子。 展开更多
关键词 煤矸山 土壤有机碳 活性有机碳 重构土壤
矿业废弃地重构土壤重金属含量高光谱反演 预览
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作者 沈强 张世文 +6 位作者 葛畅 刘慧琳 周妍 陈元鹏 胡青青 叶回春 黄元仿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1214-1221,共8页
矿产资源对工业和国民经济的发展有重要的作用,但是随着矿业开采规模的扩大,资源枯竭、经营不善而形成的矿业废弃地越来越多。由于长时间受到采矿的影响,矿业废弃地土壤中存在大量的重金属元素,高浓度重金属可能会对环境和人体产生影响... 矿产资源对工业和国民经济的发展有重要的作用,但是随着矿业开采规模的扩大,资源枯竭、经营不善而形成的矿业废弃地越来越多。由于长时间受到采矿的影响,矿业废弃地土壤中存在大量的重金属元素,高浓度重金属可能会对环境和人体产生影响。土地复垦是整治污染、退化土壤再利用的重要方法,对重构后的土壤进行重金属含量检测是衡量土地复垦成效的重要指标,需要长期进行跟踪监测。传统的化学检测方法效率低、成本高、无法实现重金属大范围检测。高光谱是一种新兴的、发展潜力巨大的技术,在环境保护,资源利用,区域可持续发展等方面有着广泛的应用。经过近几十年的快速发展,仪器精度逐渐提高,检测方法逐渐成熟,为实现土壤重金属高效、便捷检测提供了可能。正常土壤重金属含量一般相对较低,采用光谱测量重金属含量较为困难,但铁矿开采区矿业废弃地由于土壤中的铁元素较多,会使土壤中的重金属的存在和聚集形式发生变化,影响重金属对光谱的响应,从而使土壤光谱反射率与重金属含量之间关系更加明显。以湖北省大冶市复垦矿区研究区,采样化学检测方法获取土壤重金属(As, Cr, Zn)含量;借助于美国ASD公司生产的FieldSpec4地物光谱仪(350~2 500 nm)获取土壤反射率,应用一阶微分、倒数对数、连续统去除法分别对反射率曲线进行预处理,提取出光谱特征波段,分析三种重金属元素与光谱特征间的相关性并建立逐步回归模型。研究表明,光谱数据预处理可使光谱特征波段更加明显,其中一阶微分和连续统去除法的效果最为明显。3种重金属元素的特征波段为495, 545, 675, 995, 1 425, 1 505, 1 935, 2 165, 2 205, 2 275和2 355 nm。将土壤重金属含量与光谱特征波段之间做相关性分析,三种重金属都表现出了与光谱曲线的相关性,相关系数大部分都达到了0.5以 展开更多
关键词 矿业废弃地 重构土壤 重金属 高光谱反演
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复垦土壤传热性能理论分析和模拟研究
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作者 孙美华 陈清华 苏国用 《煤炭技术》 2018年第6期68-71,共4页
理论分析了充填介质和土壤内部的热量传递、水分蒸发、气体扩散的过程与机理。通过对煤矸石充填复垦土壤进行数值仿真模拟,结果表明:随着底部加热温度的升高,热源对土壤中的温度场、湿度场、CO2浓度扩散影响增大,且在与充填物交界处,... 理论分析了充填介质和土壤内部的热量传递、水分蒸发、气体扩散的过程与机理。通过对煤矸石充填复垦土壤进行数值仿真模拟,结果表明:随着底部加热温度的升高,热源对土壤中的温度场、湿度场、CO2浓度扩散影响增大,且在与充填物交界处,土壤含水率受底部水分迁移作用影响显著。 展开更多
关键词 煤矿区复垦 重构土壤 数值模拟 理论分析
煤矿区复垦土壤传热传质性能实验系统研制及应用
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作者 陈清华 苏国用 +2 位作者 陈孝杨 孙美华 吴宇 《煤炭技术》 2018年第5期4-7,共4页
自主设计一套复垦土壤传热传质性能实验系统,对煤矸石充填复垦土壤进行实验,结果表明:底部加热温度50℃,热源对土壤中的温度场、湿度场、CO_2浓度场影响不大,在加热温度为60℃、70℃时,矸石和土壤中的温度场变化明显,距离热源0.2 m处... 自主设计一套复垦土壤传热传质性能实验系统,对煤矸石充填复垦土壤进行实验,结果表明:底部加热温度50℃,热源对土壤中的温度场、湿度场、CO_2浓度场影响不大,在加热温度为60℃、70℃时,矸石和土壤中的温度场变化明显,距离热源0.2 m处的测点出现湿度峰值,且在与充填物交界处,土壤含水率受底部水分迁移作用影响显著。本系统能够真实模拟重构土壤和填充层内部气、热、水运移规律,可对其影响因素进行系统研究。 展开更多
关键词 煤矿区复垦 重构土壤 气热水耦合运移
煤矸石组分与表土质地对充填重构土壤导气率的影响 预览
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作者 陈孝杨 张凌霄 +2 位作者 陈敏 黄河 胡智勇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期91-97,共7页
研究煤矸石组分及表土质地对煤矸石重构土壤导气率的影响,探讨重构土壤这种差异显著的非均质土壤导气内在机理,为进一步研究复杂的非均质土壤导气特性提供理论基础。通过在煤矸石中掺杂不同粒径碎石来改变其组分,并利用3种不同质地... 研究煤矸石组分及表土质地对煤矸石重构土壤导气率的影响,探讨重构土壤这种差异显著的非均质土壤导气内在机理,为进一步研究复杂的非均质土壤导气特性提供理论基础。通过在煤矸石中掺杂不同粒径碎石来改变其组分,并利用3种不同质地的土壤在土柱内进行土壤剖面重构,采用一维瞬态法测量其导气率。结果表明:(1)不同碎石粒径和质量分数对混合基质饱和含水量影响不同,掺杂2~5mm粒径碎石,随着质量分数的增加,饱和含水量逐渐增加,从7.29%增加到12.9%;掺杂5~10mm粒径碎石,饱和含水量随着质量分数的增加先增加后减少,分别为7.28%,8.5%,6.9%。(2)煤矸石的导气率远大于土壤,并且煤矸石的导气率对水分的敏感度随质量含水量的增加而增加,而土壤的导气率对水分变化的敏感度均随质量含水量的增加而降低。(3)碎石的存在为大孔隙的产生创造条件的同时也会减少了土壤通气断面,阻隔空气传输的通道。(4)重构土壤导气率受表土质地和底部填充介质的共同影响,覆土土壤导气率决定了重构土壤的导气率大小,而充填基质导气率决定了充填介质对重构土壤导气率影响的系数(Ska)。Ska与充填介质导气率呈显著相关,可以通过指数函数进行拟合(R2=0.93)。通过充填介质及覆土土壤的导气率可以对重构土壤导气率进行估算,简化了重构土壤导气率的测定过程。 展开更多
关键词 重构土壤 导气率 煤矸石 表土质地
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煤矸石充填重构土壤剖面温度变化对覆土厚度的响应 预览 被引量:1
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作者 陈敏 陈孝杨 +3 位作者 桂和荣 刘桂建 刘本乐 胡智勇 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期3270-3279,共10页
为探究不同覆土厚度煤矸石充填重构土壤剖面温度变化及其对表层土壤微生物量碳(MBC)含量和土壤呼吸的影响,根据覆土厚度将研究区分为A(15~40 cm),B(40~60 cm),C(60~80 cm)和D(80~100 cm)4类监测区,分别测定重构土壤0~120 cm... 为探究不同覆土厚度煤矸石充填重构土壤剖面温度变化及其对表层土壤微生物量碳(MBC)含量和土壤呼吸的影响,根据覆土厚度将研究区分为A(15~40 cm),B(40~60 cm),C(60~80 cm)和D(80~100 cm)4类监测区,分别测定重构土壤0~120 cm土壤层温度和表层土壤呼吸速率,并采集表层土壤测定其MBC的含量。结果表明:监测区表层土壤(5 cm)日最高温度和温度变幅均呈A〉B〉D〉C,监测区A和B年均温度要比C和D高出1℃左右。矸石层的存在会影响表层0~20 cm土壤温度的日变幅,并且随着覆土厚度的增加,表层土壤温度日变幅逐渐减小。当覆土厚度大于80 cm时,土壤层的温度变化几乎不受矸石层的影响。随着太阳辐射的增加,矸石层对土壤层温度的影响也会增强,并且随着覆土厚度的增加,矸石层对土壤层温度的影响会逐渐削弱。Tc值(矸石层对表层土壤的温度影响系数)能够准确地定量分析矸石层对土壤层温度的影响并估算重构土壤的覆土厚度。重构土壤表层土壤MBC含量与温度无显著相关性,覆土厚度过薄或过厚均不利于MBC的累积,当覆土厚度在60~80 cm时最有利于表层土壤MBC的累积,其年均MBC含量为83.46 mg/kg。重构土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关,但不同覆土厚度重构土壤呼吸速率的差异主要是由矸石层引起,并且矸石层对重构土壤的影响随着覆土厚度的增加逐渐减小。 展开更多
关键词 重构土壤 土壤温度 覆土厚度 煤矸石 微生物量碳 土壤呼吸
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基于CT扫描的煤矿排土场土壤孔隙三维多重分形特征 被引量:5
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作者 张佳瑞 王金满 +1 位作者 秦倩 白中科 《土壤通报》 北大核心 2017年第4期786-793,共8页
土壤孔隙对水分、养分的运移起着重要作用,重构土壤孔隙状况反映着复垦土壤质量的高低。本研究基于Math Works Matlab(2009a)平台,在对土壤孔隙CT扫描图片三维重建的基础上,运用多重分形理论对安太堡露天煤矿不同复垦年限排土场重构... 土壤孔隙对水分、养分的运移起着重要作用,重构土壤孔隙状况反映着复垦土壤质量的高低。本研究基于Math Works Matlab(2009a)平台,在对土壤孔隙CT扫描图片三维重建的基础上,运用多重分形理论对安太堡露天煤矿不同复垦年限排土场重构土壤(23年、20年、0年)以及原地貌土壤进行三维多重分形定量表征,以探讨重构土壤孔隙空间分布规律。结果表明:重构土壤孔隙三维结构具有多重分形特征,信息熵维D1、广义维数谱曲线弯曲程度△D、多重分形谱谱宽△α随着复垦年限逐渐增大,土壤孔隙状况得到改善,土壤孔隙分布越趋于复杂,变异程度较高;重构土壤及原地貌土壤孔隙三维分布多重分形谱函数△f〉0,呈左钩状,大概率孔隙占主要地位,孔隙分布不均匀。多重分形参数D1、D0-D1、△D、△α、△f间具有较好的相关性,从不同角度上反映了土壤孔隙三维分布的非均质性。 展开更多
关键词 土地复垦 CT扫描 重构土壤 土壤孔隙 三维重建 多重分形
煤矸石充填重构土壤水分再分布与剖面气热变化试验研究 预览 被引量:3
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作者 王顺 陈敏 +3 位作者 陈孝杨 陈清华 刘本乐 胡智勇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期93-98,126共7页
为研究煤矿区用矸石作为垫底基质进行土壤剖面重构土壤水分再分布过程和剖面热扩散与气体浓度变化特征,以指导工程设计和重构土壤熟化技术应用,在实验室设计了一种煤矿区重构土壤水气热运移模拟装置,通过布设在土柱系统不同深度的温湿... 为研究煤矿区用矸石作为垫底基质进行土壤剖面重构土壤水分再分布过程和剖面热扩散与气体浓度变化特征,以指导工程设计和重构土壤熟化技术应用,在实验室设计了一种煤矿区重构土壤水气热运移模拟装置,通过布设在土柱系统不同深度的温湿度传感器和CO2浓度检测仪,连续监测重构土壤剖面含水量、温度和CO2浓度。结果表明:煤矸石层具有良好的阻水性,阻碍水分的入渗,增加上层土壤的持水能力。但是,煤矸石的持水性差,煤矸石层的含水量低于土壤层10%左右;煤矸石具有更佳的热扩散性,在加热过程中煤矸石层的温度远大于土壤层,在重构土壤中容易形成稳定的温度梯度,尤其在煤矸石层与土壤层之间存在明显的温度差。土壤层的温度受底部加热的影响较小,短期内主要受室温影响,其变化曲线与室温日变化曲线基本一致,最大波动幅度在2.89℃;底部通CO2对土壤层CO2浓度的影响非常小,气体在煤矸石层向土壤层扩散时容易受到土壤层的阻隔,导致气体在土壤层下界面累积;煤矸石层会对邻近土壤层产生较大影响,影响微生物的生存环境,导致微生物的活性下降。当覆土厚度为60cm时,煤矸石层对土壤层的影响较小,随着覆土厚度的增加,煤矸石的影响会逐渐削弱。 展开更多
关键词 重构土壤 煤矸石 温度梯度 CO2扩散 土壤水分入渗
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煤矸山复垦重构土壤剖面养分含量和重金属污染状况分析 预览 被引量:1
9
作者 任珊珊 于亚军 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期842-846,共5页
【目的】土壤养分状况不佳和重金属污染是煤矸山重构土壤植被恢复的两个重要限制因子。因此,分析煤矸山复垦地重构土壤剖面养分及重金属污染状况有助于查明煤矸山植被恢复的关键限制因子,为煤矸山植被复垦提供理论指导。【方法】研究以... 【目的】土壤养分状况不佳和重金属污染是煤矸山重构土壤植被恢复的两个重要限制因子。因此,分析煤矸山复垦地重构土壤剖面养分及重金属污染状况有助于查明煤矸山植被恢复的关键限制因子,为煤矸山植被复垦提供理论指导。【方法】研究以山西省霍州曹村煤矿复垦果园(OP)和复垦农田(FL)为对象,通过与当地普通果园(OP-CK)和普通农田(FL-CK)对比,分析了2种复垦地土壤养分和重金属(Cu、Pb、Cr和Zn)含量在1m土层剖面中的变化情况。【结果】(1)与当地的普通果园和普通农田相比,复垦果园和复垦农田1m土层中土壤养分含量较差,特别是有机质表现明显,从养分状况的剖面差异来看,复垦农田养分状况总体优于复垦果园,两种复垦样地中有机质在表层(0~20 cm)、中层(20~60 cm)和深层(60~100 cm)均偏低,复垦果园表层速效养分偏低,中层除速效钾外,其余养分均较差,深层全量养分含量偏低,复垦农田全氮含量在表层、中层和深层均较差,而碱解氮在深层较差。(2)从2种复垦地土壤重金属含量与当地普通样地的差异来看,复垦果园土壤中Cu和复垦农田土壤中Cu、Zn含量在1m土层中均不同程度的超过普通样地,Pb和Cr含量在某些土层也超过普通样地;(3)从单项污染指数评价结果来看,复垦果园和复垦农田中Cu和Pb分别达到中度污染和轻度污染,复垦农田中Cr也达到了轻度污染。从综合污染指数评价结果来看,复垦果园达到了中度污染,复垦农田达到了轻度污染。【结论】复垦样地的养分含量与普通样地相比较差,尤其是土壤有机质,复垦农田有机质及速效养分状况优于复垦果园,复垦果园中Cu和Pb、复垦农田中Cu、Pb和Cr均出现了不同程度的累积状况,尤其是2种复垦样地中的Cu已达到了中度污染。 展开更多
关键词 煤矸山 重构土壤 养分剖面差异 重金属污染
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煤矸山复垦土壤重金属污染的生态风险评价 预览
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作者 于亚军 贺泽好 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期2367-2370,共4页
【目的】土壤重金属污染是煤矸山复垦地植被恢复的重要障碍因素。因此,查明煤矸山复垦土壤重金属污染程度对指导煤矸山植被复垦具有重要作用。【方法】以山西省长治王庄煤矸山复垦6年的林地(SL)和草地(GL)为研究对象,分析了2种植被... 【目的】土壤重金属污染是煤矸山复垦地植被恢复的重要障碍因素。因此,查明煤矸山复垦土壤重金属污染程度对指导煤矸山植被复垦具有重要作用。【方法】以山西省长治王庄煤矸山复垦6年的林地(SL)和草地(GL)为研究对象,分析了2种植被类型煤矸山土壤重金属Hg、As、Pb、Cd和Ni污染的生态风险。【结果】(1)从2种复垦地重金属含量的差异来看,在20~40 cm土层,复垦林地(SL)和复垦草地(GL)Pb、Hg、As和Ni不同程度偏高,其中Pb最明显,但在0~20 cm土层,2种复垦地土壤重金属含量低于CK样地。(2)从土壤重金属潜在生态风险单个污染要素看,复垦煤矸山土壤中Hg和Cd是主要的污染元素,其中Hg属于极强的生态危害,Cd属于中等生态危害;在0~20 cm土层,GL样地和SL样地污染状况差异较小,但在20~40 cm土层污染程度差异较大;从土壤重金属潜在生态风险综合指数来看,0~20 cm土层危害程度表现为GL〉SL;20~40 cm土层为SL〉GL。【结论】可见,2种复垦样地20~40 cm土层重金属含量高于普通灌草林地,并且Hg和Cd是复垦样地中主要的污染元素;2种复垦样地重金属综合污染程度在0~20 cm土层表现为复垦草地高于复垦林地,但在20~40 cm土层正好相反。 展开更多
关键词 煤矸山 重构土壤 重金属污染 植被恢复 土地利用类型
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两种利用类型煤矸山复垦重构土壤贮水特性研究 预览 被引量:10
11
作者 于亚军 任珊珊 +1 位作者 郭李凯 毕斌 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期44-48,共5页
土壤贮水能力是复垦地植被恢复和生态重建的基础。因此开展煤矸山复垦重构土壤贮水能力研究对于指导煤矸山植被复垦具有重要意义。以长治王庄煤矸山复垦6a的林地(SL)和草地(GL)为对象,分析了2种利用类型煤矸山复垦重构土壤1m土层贮... 土壤贮水能力是复垦地植被恢复和生态重建的基础。因此开展煤矸山复垦重构土壤贮水能力研究对于指导煤矸山植被复垦具有重要意义。以长治王庄煤矸山复垦6a的林地(SL)和草地(GL)为对象,分析了2种利用类型煤矸山复垦重构土壤1m土层贮水状况。结果表明:(1)复垦林地(SL)和复垦草地(GL)土壤容重分别较普通林草地(CK)高12.7%和19.0%(p〉0.01)。两种复垦地土壤容重的剖面变化有别于普通农地,并且其差异主要体现在60cm以上土层。(2)SL样地和GL样地土壤总孔隙度分别较CK样地低20.5%和30.9%,非毛管孔隙度分别较CK低80.0%和74.9%,而土壤毛管孔隙度分别较CK样地高14.1%和2.4%,因此,两种复垦地土壤饱和贮水量和非毛管贮水量明显低于普通农地,但毛管贮水量高于普通农地。(3)SL样地和GL样地1m土层土壤平均含水量和总贮水量分别较CK样地高7.8%,12.3%和23.5%,34.9%,但两种复垦地与普通农地1m土层含水量和贮水量的差异在60—100cm最大。 展开更多
关键词 煤矸山 重构土壤 土壤贮水能力 植被恢复
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生态修复模式对淮南矿区重构土壤CO_2通量日变化的影响 预览 被引量:1
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作者 周育智 王芳 +2 位作者 陈孝杨 陈敏 刘本乐 《水土保持通报》 CSCD 2016年第6期40-46,52共8页
[目的]探讨淮南矿区不同生态修复模式(植被类型和覆土厚度)对土壤CO_2通量的影响,以期为该区域以及相似矿区的生态修复提供理论依据及参数。[方法]采用静态箱—碱液吸收法对淮南市采煤沉陷生态修复区土壤CO_2通量进行动态测定,分析土... [目的]探讨淮南矿区不同生态修复模式(植被类型和覆土厚度)对土壤CO_2通量的影响,以期为该区域以及相似矿区的生态修复提供理论依据及参数。[方法]采用静态箱—碱液吸收法对淮南市采煤沉陷生态修复区土壤CO_2通量进行动态测定,分析土壤CO_2通量日变化特征,以及土壤呼吸速率对地表温度、地下5cm土壤温度和土壤含水量的敏感性。[结果]不同生态修复模式下土壤CO_2通量日变化格局均表现为单峰曲线,最高峰出现在14∶00,最低值出现在6∶00,其均值大小依次为:B区(灌木林)〉C区(灌木林)〉D区(乔木林)〉A区(草地),且B,C与A区差异显著(p〈0.05),其他区之间差异不显著(p〉0.05)。不同覆土厚度下土壤表层CO_2通量平均值的大小依次为:40—80cm〉0—20cm〉20—40cm〉80—100cm。其最大值和变幅的大小顺序也遵循平均值大小顺序。4种修复模式下土壤CO_2通量与地下5cm土壤温度、地表温度均呈指数方程关系,R2值分别在0.34~0.70,0.48~0.83之间,与土壤含水量呈二次方函数关系,R2值在0.08~0.44之间。[结论]不同植被类型条件下,土壤CO_2通量大小表现为:灌木林〉乔木林〉草地;不同覆土厚度条件下,除了覆土40—80cm的样地外,土壤CO_2通量随覆土厚度的增加而减少。植被类型对土壤CO_2通量的影响较覆土厚度显著。 展开更多
关键词 土壤CO2通量 重构土壤 生态修复模式 植被类型 覆土厚度
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复垦煤矸山重构土壤剖面养分状况研究 预览
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作者 于亚军 任珊珊 +1 位作者 毕斌 郭李凯 《湖北农业科学》 2016年第17期4402-4405,共4页
以山西省霍州曹村煤矿矸石山复垦6年果园(OP)和复垦6年草地(GL)为样地,分析了2种农林用地类型煤矸山复垦重构土壤100 cm土层养分剖面差异,以期为煤矸山重构土壤选择合适的植被类型提供依据。结果表明,煤矸山复垦6年果园土壤养分含... 以山西省霍州曹村煤矿矸石山复垦6年果园(OP)和复垦6年草地(GL)为样地,分析了2种农林用地类型煤矸山复垦重构土壤100 cm土层养分剖面差异,以期为煤矸山重构土壤选择合适的植被类型提供依据。结果表明,煤矸山复垦6年果园土壤养分含量明显优于复垦6年草地,其中养分改善程度较好的是土壤全钾、有效磷、全磷及有机质,较差的是土壤全氮和碱解氮。复垦6年果园土壤有机质和全量养分含量明显较常规果园低,但速效养分中有效磷和速效钾含量却优于或相当于常规果园;复垦6年草地除土壤速效钾含量高于常规草地外,其余土壤养分含量均明显低于常规草地。从两种复垦煤矸山100 cm土层养分含量的剖面差异来看,复垦6年果园土壤全钾和有效磷含量在土壤表层(0-20 cm)、中层(20-60 cm)和深层(60-100 cm)均高于复垦6年草地,土壤有机质、碱解氮和全磷的这种差异主要表现在表层或中层,但2种利用形式复垦地土壤全氮含量在100 cm土层中均无明显差异。 展开更多
关键词 煤矸山 重构土壤 复垦 养分恢复 果园 草地
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煤矸山复垦重构土壤重金属含量及污染状况评价 预览 被引量:1
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作者 任珊珊 毕斌 +1 位作者 郭李凯 于亚军 《贵州农业科学》 CAS 2016年第7期117-120,共4页
为给煤矸山复垦区的生态重建提供依据,以山西省霍州市曹村煤矿复垦6年的煤矸山为例,分析农田、蔬菜地、果园和荒草地等4种利用类型复垦地土壤重金属元素Pb、Zn、Cr、Cu含量的差异;同时运用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法,对4种... 为给煤矸山复垦区的生态重建提供依据,以山西省霍州市曹村煤矿复垦6年的煤矸山为例,分析农田、蔬菜地、果园和荒草地等4种利用类型复垦地土壤重金属元素Pb、Zn、Cr、Cu含量的差异;同时运用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法,对4种样地土壤重金属污染状况进行生态风险评价。结果表明:Cu在4种样地中的含量均超过山西省土壤背景值;Pb在蔬菜地未超标,在农田、果园和荒草地分别超标15.7%、18.9%、20.2%;Cr在果园未超标,在农田、蔬菜地和荒草地分别超标12.6%、6.9%、87.4%,而Zn在4种样地中均未超标。从单项污染指数评价看,Cu和Pb除在蔬菜地分别为轻度累积和未累积外,在其他3种样地中均分别为中度累积和轻度累积;Cr除在果园未累积外,在其他3种样地均达轻度累积,Zn在4种样地均未累积。从综合污染指数看,4种样地重金属均出现不同程度的累积,其中荒草地和果园达到中度累积,玉米地和蔬菜地达轻度累积。 展开更多
关键词 煤矸山 重构土壤 土地利用类型 重金属污染评价
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煤矸石充填型重构土壤中重金属的生物迁移及分布特征 预览
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作者 宫传刚 严家平 +1 位作者 刘杰 喻怀君 《湖北农业科学》 2016年第9期2202-2205,共4页
为了研究不同类型煤矸石充填型重构土壤中重金属的生物迁移及分布特征,以淮北芦岭矿细矸、粗矸和洗矸3种煤矸石及其复垦地玉米(Zea mays L.)为研究对象,测定了其Cu、Pb、Zn、Sn、Hg、Cd、Cr等重金属元素含量,分析了重金属元素在煤矸... 为了研究不同类型煤矸石充填型重构土壤中重金属的生物迁移及分布特征,以淮北芦岭矿细矸、粗矸和洗矸3种煤矸石及其复垦地玉米(Zea mays L.)为研究对象,测定了其Cu、Pb、Zn、Sn、Hg、Cd、Cr等重金属元素含量,分析了重金属元素在煤矸石和玉米不同器官中的分布特征。结果表明,复垦所用煤矸石重金属含量整体呈洗矸〉细矸〉粗矸;复垦地玉米不同器官对重金属元素的富集能力差异较大,果实富集能力弱于其他器官,叶对Cu、Pb、Zn和Cd等重金属元素的富集能力较强。此外,各器官重金属含量与煤矸石中重金属含量之间存在不同程度的相关性。 展开更多
关键词 土地复垦 重构土壤 重金属 煤矸石 作物
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黄土高原矿区复垦土地土壤监测分析 预览
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作者 陈海滨 《中国水土保持》 2015年第12期77-78,共2页
随着煤矿开发活动的加剧,矿区水土流失问题日益突出,对采空沉陷区、排矸场、废弃厂区等区域进行土地复垦和生态重建意义重大。重构土壤是保障生态重建的基础内容之一,以山西省乡宁县毛则渠矿区复垦土地为研究对象,分别对其中的耕地、林... 随着煤矿开发活动的加剧,矿区水土流失问题日益突出,对采空沉陷区、排矸场、废弃厂区等区域进行土地复垦和生态重建意义重大。重构土壤是保障生态重建的基础内容之一,以山西省乡宁县毛则渠矿区复垦土地为研究对象,分别对其中的耕地、林地、草地进行了3个周期的监测,从土壤水分、土壤容重、全氮、全磷、全钾等方面分析和讨论了重构土壤特性在监测周期内的变化。总体而言,随着复垦时间的延长,土壤含水量会逐渐增加且高于原地貌水平,土壤容重逐年降低,土壤中有机质含量有不同程度的增加,全磷、全钾、全氮含量呈上升趋势。 展开更多
关键词 复垦土地 重构土壤 跟踪监测 土壤特性 黄土高原矿区
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煤矿复垦重构土壤呼吸季节变化特征及其环境影响因子 预览 被引量:7
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作者 郑永红 张治国 +2 位作者 胡友彪 姚多喜 陈孝杨 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2300-2306,共7页
为了研究采煤沉陷地复垦生态系统土壤呼吸季节特征,探讨各主要环境影响因子对土壤呼吸的影响,利用Li-8100A自动土壤碳通量系统,测定潘一矿复垦区不同季节土壤呼吸速率,同时测定土壤温度、大气温度等环境影响因子。结果表明:①在季节尺... 为了研究采煤沉陷地复垦生态系统土壤呼吸季节特征,探讨各主要环境影响因子对土壤呼吸的影响,利用Li-8100A自动土壤碳通量系统,测定潘一矿复垦区不同季节土壤呼吸速率,同时测定土壤温度、大气温度等环境影响因子。结果表明:①在季节尺度上土壤温度(10 cm)、大气温度和土壤含水率(10 cm)与土壤呼吸速率呈显著正相关。②土壤呼吸速率在日间呈单峰曲线型变化,土壤呼吸速率观测最大值出现在12:00—14:00,观测最小值出现在8:00和18:00两个时间点。土壤呼吸速率均表现出明显的季节变化特征,不同季节具有显著差异。与正常农田观测点数据对比知,大气温度和相对湿度差异不大,土壤呼吸速率、土壤温度和土壤含水率平均值略高于复垦区土壤观测点数据。③潘一矿复垦区重构土壤呼吸的Q10值为1.94,低于暖温带Q10平均值,低于中国土壤呼吸Q10平均值和农田生态系统的Q10平均值。研究结果初步阐明煤矿复垦区重构土壤呼吸的季节变化特征。 展开更多
关键词 复垦区 重构土壤 土壤呼吸 温度敏感值
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采煤塌陷区土地复垦与重构土壤质量研究 预览
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作者 黄凯 《中国建材科技》 2014年第2期69-71,121共4页
中国人多地少,土地资源短缺,再加上每年因采煤塌陷的土地甚多,矿区人地关系矛盾突出。实施土地复垦工程是缓和矿区“矿一粮”矛盾的重要措施,同时也是建立稳定煤矿区生态系统的主要措施。本文在探讨矿区土地复垦技术的基础上,研究... 中国人多地少,土地资源短缺,再加上每年因采煤塌陷的土地甚多,矿区人地关系矛盾突出。实施土地复垦工程是缓和矿区“矿一粮”矛盾的重要措施,同时也是建立稳定煤矿区生态系统的主要措施。本文在探讨矿区土地复垦技术的基础上,研究了复垦后重构土壤的质量演变。结果表明:现有的矿区土地复垦技术主要有非充填式复垦和充填式复垦两大类;重构土壤的容重、含水量、耕作阻力,以及土壤养分和污染性状等,与自然农业土壤相比均存在相异的发展过程。 展开更多
关键词 采煤塌陷区 土地复垦 重构土壤 土壤质量
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非充填复垦土壤饱和导水率预报的岭回归模型 预览 被引量:1
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作者 高祥伟 费鲜芸 谢宏全 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第17期 10342-10344,共3页
运用统计软件SAS9.0,运用岭回归技术,对非充填复垦土壤的饱和导水率与土壤紧实度、土壤有机质含量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、容重、水稳性团聚体含量间的关系作了详细研究,并建立了饱和导水率的岭回归预测模型。结果表明,土壤... 运用统计软件SAS9.0,运用岭回归技术,对非充填复垦土壤的饱和导水率与土壤紧实度、土壤有机质含量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、容重、水稳性团聚体含量间的关系作了详细研究,并建立了饱和导水率的岭回归预测模型。结果表明,土壤饱和导水率与容重、紧实度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、有机质含量、水稳性团聚体含量之间存在着严重的多重共线性问题,各因子对饱和导水率的作用依次为非毛管孔隙度〉紧实度〉容重〉有机质含量〉毛管孔隙度〉水稳性团聚体含量。该模型对研究充填复垦土壤的饱和导水率具有重要意义。 展开更多
关键词 岭回归分析 饱和导水率 重构土壤 多重共线性
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不同粒径煤矸石温度场影响下重构土壤水分时空响应特征 预览
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作者 徐良骥 朱小美 +1 位作者 刘曙光 黄璨 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期2304-2310,共7页
为研究煤矸石基质风化过程中温度场变化引起的充填复垦重构土壤水分时空响应特征,选取不同粒径级配同等覆土厚度的煤矸石充填复垦田间试验小区,分层分区埋设温度和湿度传感器,动态监测重构土壤不同梯度的温度及水分。实验结果表明:煤... 为研究煤矸石基质风化过程中温度场变化引起的充填复垦重构土壤水分时空响应特征,选取不同粒径级配同等覆土厚度的煤矸石充填复垦田间试验小区,分层分区埋设温度和湿度传感器,动态监测重构土壤不同梯度的温度及水分。实验结果表明:煤矸石层及充填界面温度总体低于土壤剖面15 cm(H1层),25 cm(H2层)处温度,高于35 cm(H3层)处土壤温度,说明地表热传导作用于H1,H2层土壤,但是在充填界面上存在由煤矸石风化作用引起的温度场变化演替现象;复垦地土壤水分随土壤深度的增加而降低,各复垦地土壤水分总体分布趋势为中粗粒径〉细粒径〉粗粒径,中粗粒径和细粒径复垦地块土壤水分平均差异值为3.7%;H3层土壤温度与煤矸石层温度相关性最高;试验地各层土壤水分与煤矸石层温度相关系数大小呈H3〉H2〉H1;各复垦地土壤温度与水分相关性显著,粗粒径复垦地块的平均相关性系数为0.716,中粗粒径复垦地块的平均相关性系数为0.668,细粒径复垦地块的平均相关性系数为0.626。 展开更多
关键词 时空响应特征 重构土壤水分 温度场 煤矸石基质 充填复垦
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