西北地區(qū)采煤沉陷對地表生態(tài)環(huán)境的影響研究

第1章西北地區(qū)煤炭開采概述1
1.1西北地區(qū)煤炭開采現(xiàn)狀1
1.1.1西北地區(qū)煤炭資源賦存2
1.1.2西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀5
1.1.3西北地區(qū)煤炭資源開采情況6
1.2煤炭開采對生態(tài)環(huán)境的影響7
1.2.1采煤沉陷影響范圍7
1.2.2對地表形貌的影響9
1.2.3對地表土壤性質(zhì)的影響12
1.2.4對包氣帶土壤結(jié)構(gòu)和水分的影響18
1.2.5對植被的影響21
1.3礦區(qū)生態(tài)環(huán)境影響評價24
1.3.1評價指標(biāo)24
1.3.2權(quán)重賦值方法研究26
1.3.3評價方法研究29
參考文獻32
第2章煤炭開采地表沉陷特征與影響范圍研究39
2.1煤炭開采地表沉陷特征與范圍39
2.1.1研究方法40
2.1.2地表下沉動態(tài)特征43
2.2煤炭開采地表沉陷模擬預(yù)測48
2.2.1FLAC3D數(shù)值模擬分析方法48
2.2.2地表下沉動態(tài)數(shù)值模擬預(yù)測49
2.2.3巖層應(yīng)變動態(tài)模擬53
2.2.4地表沉陷分區(qū)55
2.3小結(jié)57
參考文獻58
第3章不同沉陷特征下土壤與植被特征研究59
3.1包氣帶土壤水分空間變異性特征研究59
3.1.1研究與分析方法60
3.1.2克里金插值模型64
3.1.3土壤水分統(tǒng)計特征69
3.1.4土壤水分空間結(jié)構(gòu)變化71
3.1.5不同方法預(yù)測精度比較73
3.1.6土壤水分空間分布特征76
3.1.7煤炭開采對包氣帶土壤水分的影響機理77
3.2沉陷區(qū)植被-土壤特征及響應(yīng)關(guān)系研究81
3.2.1研究與分析方法81
3.2.2植被空間分布特征83
3.2.3表層土壤理化性質(zhì)統(tǒng)計特征84
3.2.4表層土壤理化性質(zhì)空間分布特征88
3.2.5植被-土壤響應(yīng)關(guān)系101
3.2.6煤炭開采對地表生態(tài)環(huán)境的影響機理104
3.3小結(jié)105
參考文獻107
第4章沉陷區(qū)表層土壤理化性質(zhì)時空變化規(guī)律及成因解析109
4.1不同時期土壤理化性質(zhì)統(tǒng)計特征110
4.1.1材料與方法110
4.1.2主成分分析112
4.1.3土壤含水率統(tǒng)計變化特征114
4.1.4土壤pH值統(tǒng)計變化特征115
4.1.5土壤電導(dǎo)率統(tǒng)計變化特征116
4.1.6土壤肥力統(tǒng)計變化特征117
4.2不同時期土壤理化性質(zhì)空間變異特征120
4.2.1材料與方法120
4.2.2空間變異結(jié)構(gòu)分析120
4.2.3土壤含水率空間分布124
4.2.4土壤pH值空間分布126
4.2.5土壤電導(dǎo)率空間分布127
4.2.6土壤肥力空間分布128
4.3土壤理化性質(zhì)空間分布成因解析132
4.3.1材料與方法132
4.3.2地形因子對土壤理化性質(zhì)的影響133
4.3.3植被對土壤理化性質(zhì)的影響139
4.3.4土質(zhì)對土壤理化性質(zhì)的影響140
4.3.5采煤對土壤理化性質(zhì)的影響142
4.4小結(jié)145
參考文獻146
第5章沉陷區(qū)包氣帶土壤含水率時空變化規(guī)律研究149
5.1不同時期包氣帶土壤含水率變化特征150
5.1.1材料與方法150
5.1.2包氣帶土壤含水率時間變化特征151
5.2不同時期包氣帶土壤含水率空間分布特征166
5.2.1研究方法166
5.2.2淺層強變異層土壤含水率空間分布特征167
5.2.3中層穩(wěn)定層土壤含水率空間分布特征169
5.3土壤優(yōu)先流水分運移實驗171
5.3.1材料與方法171
5.3.2現(xiàn)場實驗結(jié)果分析176
5.3.3室內(nèi)實驗結(jié)果分析179
5.4小結(jié)182
參考文獻183
第6章基于同位素示蹤法的神東礦區(qū)土壤水運移規(guī)律研究184
6.1土壤水運移規(guī)律原位示蹤實驗184
6.1.1研究區(qū)域調(diào)查184
6.1.2現(xiàn)場試驗方法與過程186
6.2神東礦區(qū)土壤粒徑與含水率分析196
6.2.1材料與方法196
6.2.2降水及溫度特征分析199
6.2.3土壤水補給來源199
6.2.4土壤粒徑分析204
6.2.5土壤含水率特征分析208
6.3植物吸水同位素特征及水分貢獻率分析214
6.3.1研究思路214
6.3.2基于直接對比法的植物水分利用情況分析216
6.3.3基于貝葉斯混合模型模擬法的植物水分利用情況分析222
6.4土壤水運移規(guī)律分析225
6.4.1氧同位素土壤水垂直剖面運移特征（缺實驗）225
6.4.2氫同位素土壤水垂直剖面運移特征229
6.5小結(jié)233
參考文獻235
第7章采煤沉陷區(qū)地表生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價237
7.1評價模型建立238
7.1.1數(shù)據(jù)來源238
7.1.2評價指標(biāo)選取238
7.1.3AHP層次模型建立240
7.1.4評價標(biāo)準(zhǔn)的來源和建立方法240
7.1.5地表生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價方法242
7.2結(jié)果與討論244
7.2.1評價因子權(quán)重244
7.2.2評價因子隸屬度246
7.2.3沉陷區(qū)地表生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價249
7.2.4沉陷區(qū)地表生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升模式250
7.3地表生態(tài)環(huán)境智能評價預(yù)警模塊252
7.3.1模塊需求分析252
7.3.2模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計254
7.3.3模塊功能實現(xiàn)255
7.4小結(jié)262
參考文獻263