采煤沉陷区村庄废弃地复垦土壤特性时空变化及作物响应研究
发布时间：2020-11-10 16:57
煤炭开采形成的地下采空区,容易造成地面塌陷,导致矿区大量村庄废弃,大面积耕地损毁,严重影响人民的生产生活。而对村庄废弃地进行土地复垦是缓解矿区人地矛盾和社会矛盾的一个有效途径。复垦土壤质量是复垦成功的关键。因此,改善并评价复垦土壤质量和土壤系统可持续性对矿区农业可持续发展至关重要。鉴于此,本文以赵固一矿村庄废弃地复垦区为研究对象,在分析作物生长各个时期复垦土壤的理化性质、微生物学特性的时空变化及作物生长特性的基础上,运用土壤恢复指数与系统可持续性指数模型对复垦土壤质量状况及系统可持续性进行评价。研究主要成果如下:(1)受开采沉陷的影响,村庄废弃地复垦区由于地表水位上升,复垦土壤的含水量均显著高于对照区;复垦土壤的有机碳和全氮含量均显著低于对照区,但稳定沉陷区复垦土壤的有机碳和全氮含量显著高于不稳定沉陷区。(2)地表沉降导致土壤含水量过高,从而使土壤呼吸受阻,沉陷区复垦土壤呼吸均显著低于对照区。受土壤理化性质的影响,复垦区土壤脲酶和蔗糖酶活性也显著低于对照区。由于地表继续沉降,不稳定沉陷区的土壤含水量显著高于稳定沉陷区,土壤呼吸影响更大,土壤酶活显著降低,不稳定沉陷区复垦土壤的微生物学特性劣于稳定沉陷区。(3)复垦土壤的理化和微生物特性的变化进而影响到地上作物养分吸收和生理特性,并最终影响到作物生产。复垦区小麦植株含氮、叶绿素含量和光合速率均显著低于对照区,复垦区小麦产量也显著低于对照区。但稳定沉陷区复垦土壤小麦的植株含氮量、叶绿素含量、光合速率和产量均高于不稳定沉陷区。(4)通过对复垦土壤质量和系统可持续性进行综合评价,稳定沉陷区的土壤恢复指数和可持续性指数高于不稳定沉陷区,说明稳定沉陷区复垦区土壤综合质量优于不稳定沉陷区,可持续性更强。
【学位单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S151.9
【部分图文】：
2 研究区概况与数据处理2.1 研究区概况2.1.1 自然地理背景新乡市位于河南省北部（见图 2-1），南临黄河，与郑州市、开封市隔河相望；与太行相邻，毗邻安阳、鹤壁，西临焦作市，接壤晋东南；东接濮阳，相连鲁西。地理坐标北纬 34o53′-35o50′，东经 113o22′-115o01′，全市土地总面积 8249.45 km2。本文选择的研究区位于河南省新乡市辉县赵固矿区采煤沉陷区村庄废弃地西北流村。西北流村位于卫吴线西北方向，属于赵固一矿采煤沉陷区。
图 2-3 采样现场图Fig.2-3 The sampling site map样品预处理壤样品的预处理。把土壤样品带回实验室后，装土的铝盒要立即，然后放到烘箱里进行烘干处理。自封袋里的土样要经过风干、筛等才能进行分析和测定。首先，对在农田中带来的土壤样本进理。其方法是将土样捏碎平铺在干净的纸上，放在阴凉干燥通风室内风干，需经常翻动以加快干燥。切忌阳光曝晒或烘烤。土样风物残茬、枯枝落叶等非土样的组成部分。然后，要用圆木棍在平样碾碎，以备待用。麦样品的预处理。将小麦样品带到实验室后，首先要进行根部去泥进行称重。随后进行小麦根部及株高的测量，最后将小麦在通风室内风干并放入 80℃的烘箱里烘干。切忌烘箱温度不能太高，以
图 2-4 小麦样品对比图Fig.2-4 The comparison chart of wheat samples样品指标测定方法壤样品的指标测定。土壤含水量、容重、有机碳、全氮的测定土壤含水量，用环刀法测定土壤容重，土壤有机碳采用重铬，土壤全氮用凯氏法测定。呼吸仪(美国PPSystems公司)测定样点3次重复。土壤酶活性的测定：所采土壤样品充分混匀后验室，保存于–20℃的冰箱中，用于酶活性指标的分析。脲酶采硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶[75]。每个样点3次重复。麦样品的指标测定。光合速率和叶绿素的测定：在小麦不同11:00用LI-6400便携式光合测定系统(美国LI-COR公司)测定净光合速率。同时，用日本Minolta公司生产的SPAD-502叶绿片的叶绿素值。每个样点3次重复。产量及产量性状的测定：
【参考文献】
本文编号：2878146
【学位单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S151.9
【部分图文】：
2 研究区概况与数据处理2.1 研究区概况2.1.1 自然地理背景新乡市位于河南省北部（见图 2-1），南临黄河，与郑州市、开封市隔河相望；与太行相邻，毗邻安阳、鹤壁，西临焦作市，接壤晋东南；东接濮阳，相连鲁西。地理坐标北纬 34o53′-35o50′，东经 113o22′-115o01′，全市土地总面积 8249.45 km2。本文选择的研究区位于河南省新乡市辉县赵固矿区采煤沉陷区村庄废弃地西北流村。西北流村位于卫吴线西北方向，属于赵固一矿采煤沉陷区。
图 2-3 采样现场图Fig.2-3 The sampling site map样品预处理壤样品的预处理。把土壤样品带回实验室后，装土的铝盒要立即，然后放到烘箱里进行烘干处理。自封袋里的土样要经过风干、筛等才能进行分析和测定。首先，对在农田中带来的土壤样本进理。其方法是将土样捏碎平铺在干净的纸上，放在阴凉干燥通风室内风干，需经常翻动以加快干燥。切忌阳光曝晒或烘烤。土样风物残茬、枯枝落叶等非土样的组成部分。然后，要用圆木棍在平样碾碎，以备待用。麦样品的预处理。将小麦样品带到实验室后，首先要进行根部去泥进行称重。随后进行小麦根部及株高的测量，最后将小麦在通风室内风干并放入 80℃的烘箱里烘干。切忌烘箱温度不能太高，以
图 2-4 小麦样品对比图Fig.2-4 The comparison chart of wheat samples样品指标测定方法壤样品的指标测定。土壤含水量、容重、有机碳、全氮的测定土壤含水量，用环刀法测定土壤容重，土壤有机碳采用重铬，土壤全氮用凯氏法测定。呼吸仪(美国PPSystems公司)测定样点3次重复。土壤酶活性的测定：所采土壤样品充分混匀后验室，保存于–20℃的冰箱中，用于酶活性指标的分析。脲酶采硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶[75]。每个样点3次重复。麦样品的指标测定。光合速率和叶绿素的测定：在小麦不同11:00用LI-6400便携式光合测定系统(美国LI-COR公司)测定净光合速率。同时，用日本Minolta公司生产的SPAD-502叶绿片的叶绿素值。每个样点3次重复。产量及产量性状的测定：
【参考文献】
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本文编号：2878146
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