采煤塌陷地复垦土壤紧实特征及其土壤环境效应
发布时间：2021-03-02 06:17
中国东部高潜水位采煤矿区是中国的煤炭能源基地,也是重要的粮食产区,因此采煤塌陷不仅对生态环境造成重大影响,也会威胁耕地资源和粮食安全。在采煤矿区,采煤塌陷地复垦是增加耕地面积、缓解人地矛盾和保护粮食安全的主要途径,然而目前对复垦土壤进行农业利用的过程中,土壤紧实已成为影响复垦土壤生产力的最主要原因。本研究的目的是研究复垦过程中机械使用对土壤紧实度的影响及引起的土壤环境效应。一方面通过复垦施工现场取样观测,结合模拟压实试验,通过地统计理论、CT扫描技术和分形理论,研究使用复垦机械挤压扰动土壤后复垦土壤紧实度、土壤颗粒组成、土壤大孔隙和微生物活性的变化;另一方面选择典型复垦区通过取样观测研究不同复垦区土壤热导率和无机磷分布的差异,并从中剖析二者与土壤紧实度的关系。主要研究结果如下:（1）初步探明了复垦土壤机械压实机制。通过复垦施工现场取样观测,复垦过程中机械碾压会显著增加复垦土壤紧实度,当土壤中质量含水量为16%18%时,TD80B型履带式推土机每次碾压后,复垦回填表层（020 cm）、回填亚层（2040 cm）和填充层（4...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
CT扫描仪示意图
16 图 4 研究区位置Fig.4 Location of the research area研究区内共包括 31 个复垦田块，每个田块大致为 100 m×100 m 正方形。研究区复垦前因采煤塌陷土地下沉呈滨湖洼地，项目采用“耕层表土剥离，客土充填”的工艺进行复垦，整个施工工艺分三步：①将地面积水排干后在原地貌剥离 40 cm 厚的表土，②划定项目区内塌陷较深的区域为取土区，并在该划定区域内取土运输至复垦区作为填充层将地表填高以隔离地下水，③将剥离的表土回填至填充层上作为回填层从而保证复垦土壤的耕作能力。因土壤来源的差异，复垦回填层土壤为砂质壤土，而填充层土壤为粉质粘壤土（USDA 土壤质地分类）。在该研究中，我们将 60 cm 厚的复垦土壤作为该研究对象并将其分为 3 层，其中 2
表 3 履带式推土机的技术参数Table3 The technical specification of the model crawler bulldozereight(kg)er(kW) ength(mm) ressure(kPa) ) ) 设计机械碾压 0，1，3，5，7，9 次为碾压梯度，因此择一处 100 m×100 m 的复垦田块，沿着机械运行轨道样品和原状土柱，机械碾压后的复垦田块地表特征如图
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械压实对复垦土壤粒径分布多重分形特征的影响[J]. 闵祥宇,李新举,李奇超. 农业工程学报. 2017(20)
[2]基于CT扫描的煤矿排土场土壤孔隙三维多重分形特征[J]. 张佳瑞,王金满,秦倩,白中科. 土壤通报. 2017(04)
[3]基于地统计学的田块尺度盐碱土特性研究[J]. 顾鑫,杨丽,任翠梅,高国金,孙连成,刘冰,孙兴荣,韩墨. 中国水土保持. 2017(07)
[4]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[J]. 任珊珊,于亚军. 西南农业学报. 2017(04)
[5]青海湖流域土壤大孔隙特征与理化性质的相关性研究[J]. 李宗超,胡霞,刘勇,孙贞婷,吕艳丽. 土壤. 2017(02)
[6]免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性和作物根系的影响[J]. 王宪良,王庆杰,李洪文,李问盈,牛琪,陈婉芝. 农业机械学报. 2017(06)
[7]复垦煤矸山不同利用类型土壤微生物群落分析[J]. 庞碧琳,于亚军. 土壤通报. 2017(02)
[8]黄河泥沙间隔条带式充填采煤沉陷地复垦技术及实践[J]. 胡振琪,邵芳,多玲花,武善元,李星宇,Kevin McSweeney. 煤炭学报. 2017(03)
[9]生态修复区植物群落土壤粒径的分维特征[J]. 刘志强,高吉喜,田美荣,栗忠飞,王亚萍,童明坤. 生态学杂志. 2017(02)
[10]玉米形态指标对黄河泥沙充填复垦覆土厚度的响应[J]. 邵芳,胡振琪,樊廷立,李星宇. 煤炭技术. 2016(12)
博士论文
[1]基于探地雷达的复垦土壤压实与工程质量评价[D]. 刘宁.山东农业大学 2016
[2]高潜水位采煤塌陷耕地报损因子确定及报损率测算研究[D]. 杨光华.中国矿业大学（北京） 2014
硕士论文
[1]基于CT的煤矿区复垦土壤微结构特征研究[D]. 黄晓娜.山东农业大学 2015
本文编号：3058770
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
CT扫描仪示意图
16 图 4 研究区位置Fig.4 Location of the research area研究区内共包括 31 个复垦田块，每个田块大致为 100 m×100 m 正方形。研究区复垦前因采煤塌陷土地下沉呈滨湖洼地，项目采用“耕层表土剥离，客土充填”的工艺进行复垦，整个施工工艺分三步：①将地面积水排干后在原地貌剥离 40 cm 厚的表土，②划定项目区内塌陷较深的区域为取土区，并在该划定区域内取土运输至复垦区作为填充层将地表填高以隔离地下水，③将剥离的表土回填至填充层上作为回填层从而保证复垦土壤的耕作能力。因土壤来源的差异，复垦回填层土壤为砂质壤土，而填充层土壤为粉质粘壤土（USDA 土壤质地分类）。在该研究中，我们将 60 cm 厚的复垦土壤作为该研究对象并将其分为 3 层，其中 2
表 3 履带式推土机的技术参数Table3 The technical specification of the model crawler bulldozereight(kg)er(kW) ength(mm) ressure(kPa) ) ) 设计机械碾压 0，1，3，5，7，9 次为碾压梯度，因此择一处 100 m×100 m 的复垦田块，沿着机械运行轨道样品和原状土柱，机械碾压后的复垦田块地表特征如图
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械压实对复垦土壤粒径分布多重分形特征的影响[J]. 闵祥宇,李新举,李奇超. 农业工程学报. 2017(20)
[2]基于CT扫描的煤矿排土场土壤孔隙三维多重分形特征[J]. 张佳瑞,王金满,秦倩,白中科. 土壤通报. 2017(04)
[3]基于地统计学的田块尺度盐碱土特性研究[J]. 顾鑫,杨丽,任翠梅,高国金,孙连成,刘冰,孙兴荣,韩墨. 中国水土保持. 2017(07)
[4]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[J]. 任珊珊,于亚军. 西南农业学报. 2017(04)
[5]青海湖流域土壤大孔隙特征与理化性质的相关性研究[J]. 李宗超,胡霞,刘勇,孙贞婷,吕艳丽. 土壤. 2017(02)
[6]免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性和作物根系的影响[J]. 王宪良,王庆杰,李洪文,李问盈,牛琪,陈婉芝. 农业机械学报. 2017(06)
[7]复垦煤矸山不同利用类型土壤微生物群落分析[J]. 庞碧琳,于亚军. 土壤通报. 2017(02)
[8]黄河泥沙间隔条带式充填采煤沉陷地复垦技术及实践[J]. 胡振琪,邵芳,多玲花,武善元,李星宇,Kevin McSweeney. 煤炭学报. 2017(03)
[9]生态修复区植物群落土壤粒径的分维特征[J]. 刘志强,高吉喜,田美荣,栗忠飞,王亚萍,童明坤. 生态学杂志. 2017(02)
[10]玉米形态指标对黄河泥沙充填复垦覆土厚度的响应[J]. 邵芳,胡振琪,樊廷立,李星宇. 煤炭技术. 2016(12)
博士论文
[1]基于探地雷达的复垦土壤压实与工程质量评价[D]. 刘宁.山东农业大学 2016
[2]高潜水位采煤塌陷耕地报损因子确定及报损率测算研究[D]. 杨光华.中国矿业大学（北京） 2014
硕士论文
[1]基于CT的煤矿区复垦土壤微结构特征研究[D]. 黄晓娜.山东农业大学 2015
本文编号：3058770
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