黃河流域風沙采煤沉陷區(qū)生態(tài)治理與修復

目錄
1 礦區(qū)生態(tài)破壞與修復概述 1
1.1 黃河流域礦區(qū)生態(tài)修復 1
1.2 礦區(qū)土壤修復 2
1.2.1 礦區(qū)土壤物理修復 3
1.2.2 礦區(qū)土壤化學修復 4
1.2.3 礦區(qū)土壤生物改良 5
1.3 采煤沉陷區(qū)植被損傷及修復 6
1.3.1 煤炭開采對植被的損傷 6
1.3.2 采煤沉陷區(qū)植被損傷因素 9
1.3.3 采煤沉陷區(qū)受損植被修復 10
1.4 煤炭開采對水資源的破壞 12
1.4.1 煤炭開采對地表水體的影響 13
1.4.2 煤炭開采對地下水的影響 14
1.4.3 煤炭開采對土壤水的影響 14
2 風沙采煤沉陷對土壤的影響 16
2.1 采煤沉陷對土壤的影響研究 17
2.1.1 采煤沉陷后土壤容重及孔隙度變化的研究 17
2.1.2 采煤沉陷后土壤水分變化的研究 18
2.2 研究內(nèi)容與試驗設計 19
2.2.1 研究內(nèi)容 19
2.2.2 研究方法 19
2.2.3 指標測定方法 20
2.2.4 技術(shù)路線圖 21
2.3 沉陷裂縫對土壤物理性質(zhì)的影響 22
2.3.1 沉陷裂縫對土壤容重的影響 22
2.3.2 沉陷深度對土壤容重的影響 23
2.3.3 沉陷裂縫對土壤孔隙度的影響 25 黃河流域風沙采煤沉陷區(qū)生態(tài)治理與修復
2.3.4 沉陷深度對土壤孔隙度的影響 27
2.3.5 沉陷裂縫對土壤*大持水率的影響 29
2.3.6 沉陷深度對土壤*大持水率的影響 31
2.3.7 沉陷裂縫對土壤田間持水率的影響 32
2.3.8 沉陷深度對土壤田間持水率的影響 34
2.3.9 沉陷裂縫對土壤含水率的影響 36
2.3.10 沉陷深度對土壤含水率的影響 38
2.4 小結(jié) 40
3 風沙采煤沉陷區(qū)土壤水熱耦合特征 41
3.1 黃綿土和風沙土采煤沉陷區(qū)土壤凍融時間對比 42
3.2 不同采煤沉陷區(qū)土壤水文過程季節(jié)變化的典型分析 43
3.3 土壤水文過程對凍融過程的響應機制 44
3.3.1 采煤沉陷區(qū)土壤水分時空異質(zhì)性規(guī)律 44
3.3.2 凍融期采煤沉陷對土壤水分的影響 44
3.3.3 凍融期采煤沉陷區(qū)土壤水分與溫度變化的耦合關(guān)系 46
3.4 討論 47
3.4.1 凍融期采煤沉陷區(qū)土壤溫度季節(jié)性變化特征 48
3.4.2 凍融期采煤沉陷區(qū)土壤含水率季節(jié)性變化特征 48
3.4.3 采煤沉陷對凍融期土壤水熱關(guān)系的影響 49
3.5 小結(jié) 49
4 風沙采煤沉陷區(qū)受損小葉楊根系萌蘗與土壤微環(huán)境耦合特性 50
4.1 采煤沉陷區(qū)根系損傷與根系萌蘗的研究 51
4.1.1 采煤沉陷區(qū)植物根系損傷的研究 51
4.1.2 植物根系萌蘗的研究 52
4.1.3 采煤沉陷區(qū)土壤微環(huán)境的研究 53
4.2 研究內(nèi)容與實驗設計 56
4.2.1 研究內(nèi)容 56
4.2.2 研究區(qū)塌陷情況的調(diào)查及樣地選擇 57
4.2.3 根系損傷情況的觀測 58
4.2.4 萌蘗根系的觀測 59
4.2.5 土壤樣品的采集 60
4.2.6 土壤理化性質(zhì)的測定 60
4.2.7 土壤微生物多樣性的測定 63
4.2.8 數(shù)據(jù)分析 64
4.2.9 技術(shù)路線圖 65
4.3 不同類型裂縫處小葉楊根系損傷特性 65
4.3.1 沉陷區(qū)不同坡位裂縫類型調(diào)查 65
4.3.2 不同坡位小葉楊根系分布的調(diào)查 66
4.3.3 不同坡位塌陷下小葉楊根系損傷狀況 67
4.3.4 不同徑級小葉楊根系損傷狀況 69
4.3.5 距裂縫不同水平距離小葉楊根系損傷狀況 69
4.3.6 小葉楊根系損傷主導因素分析 70
4.4 裂縫周邊小葉楊根系萌蘗的空間異質(zhì)性 71
4.4.1 小葉楊萌蘗苗生長狀況和根系的形態(tài)特征 71
4.4.2 不同徑級小葉楊根系萌蘗特征 73
4.4.3 裂縫周邊不同深度小葉楊根系萌蘗特征 73
4.4.4 距裂縫不同距離處小葉楊根系萌蘗特征 74
4.4.5 不同坡位和裂縫處小葉楊萌蘗根的分布特征 75
4.4.6 小葉楊側(cè)根空間分布對萌蘗苗生長狀況的影響 76
4.5 小葉楊根系萌蘗對土壤微環(huán)境的響應 76
4.5.1 裂縫對土壤理化性質(zhì)的影響 76
4.5.2 萌蘗根根際土壤理化性質(zhì)的變化 82
4.5.3 萌蘗根根際土壤細菌物種組成及其多樣性的變化 83
4.5.4 萌蘗苗根際土壤真菌物種組成及其多樣性的變化 87
4.5.5 土壤微環(huán)境對根系萌蘗的影響 91
4.6 小結(jié) 94
5 風沙采煤沉陷區(qū)修復樹種凋落物的分解特征 95
5.1 采煤沉陷區(qū)典型修復樹種凋落物的分解 96
5.1.1 凋落物分解的研究 96
5.1.2 研究內(nèi)容與實驗設計 104
5.1.3 凋落物分解過程及其擬合結(jié)果分析 107
5.1.4 凋落物分解過程中有機物含量的變化 108
5.1.5 凋落物分解過程中有機物釋放特征分析 112
5.2 采煤沉陷區(qū)不同林分凋落物分解速率及養(yǎng)分動態(tài)變化 116
5.2.1 凋落物分解速率及干物質(zhì)殘留率的變化 117
5.2.2 凋落物分解過程中C、N、P含量的變化 118
5.2.3 凋落物分解過程生態(tài)計量變化特征 119
5.2.4 討論 120
5.3 小結(jié) 121
6 風沙采煤沉陷區(qū)生物結(jié)皮分布及其對環(huán)境影響的特征 123
6.1 風沙采煤沉陷區(qū)小葉楊林下生物結(jié)皮的分布格局及其理化性質(zhì) 123
6.1.1 生物結(jié)皮的研究現(xiàn)狀 124
6.1.2 研究內(nèi)容與實驗設計 128
6.1.3 小葉楊林下生物結(jié)皮分布特征 132
6.1.4 小葉楊林下生物結(jié)皮及其下層土壤粒度組成與養(yǎng)分含量 136
6.1.5 小葉楊林下生物結(jié)皮對土壤水分的影響 145
6.2 地表生物結(jié)皮土壤碳排放對水熱因子變化的響應 149
6.2.1 生物結(jié)皮土壤碳排放速率及環(huán)境因子日動態(tài)變化規(guī)律 151
6.2.2 土壤碳排放速率與土壤溫度的關(guān)系 152
6.2.3 土壤碳排放速率與表層土壤含水量的關(guān)系 153
6.2.4 土壤碳排放速率與土壤表層溫度、含水量的關(guān)系 155
6.2.5 討論 155
6.3 毛烏素沙地不同植被生境下蘚類結(jié)皮對土壤物理性質(zhì)的影響 157
6.3.1 3 種林分蘚類結(jié)皮對0～30cm土壤粒徑的影響 159
6.3.2 3 種林分蘚類結(jié)皮對土壤含水率的影響 160
6.3.3 3 種林分蘚類結(jié)皮對土壤容重的影響 161
6.3.4 討論 161
6.4 小結(jié) 163
7 風沙采煤沉陷對植被蒸散發(fā)的影響特征 166
7.1 風沙采煤沉陷對植物群落蒸散發(fā)的影響研究 166
7.1.1 采煤沉陷對植物及其群落蒸散發(fā)影響的研究 168
7.1.2 研究內(nèi)容與實驗設計 172
7.1.3 參考葉片篩選及研究區(qū)環(huán)境因子變化狀況 179
7.1.4 采煤沉陷對土壤蒸發(fā)的影響 188
7.1.5 采煤沉陷對植物蒸騰速率的影響 195 目 錄 ix
7.1.6 采煤沉陷對群落蒸散發(fā)的影響 203
7.2 風沙采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復樹種蒸騰特征及能量收支 205
7.2.1 研究區(qū)氣象因子日變化 206
7.2.2 參考葉片的篩選 207
7.2.3 3 種植物瞬時蒸騰速率日變化規(guī)律及日蒸騰量 208
7.2.4 3 種植物蒸騰擴散系數(shù)變化規(guī)律 208
7.2.5 常見荒漠植物能量收支特征 209
7.2.6 討論 210
7.3 基于“三溫模型”的風沙采煤沉陷區(qū)檸條錦雞兒灌叢蒸騰特征研究 211
7.3.1 研究區(qū)氣象因子日變化規(guī)律 212
7.3.2 檸條錦雞兒灌叢蒸騰速率日變化規(guī)律與日蒸騰量 212
7.3.3 影響荒漠灌叢檸條錦雞兒蒸騰速率的主要氣象因子分析 213
7.3.4 討論 213
7.4 小結(jié) 214
8 采煤沉陷區(qū)不同種源地文冠果的生長適宜性及耐鹽性 216
8.1 植物繁育及耐鹽的研究 217
8.1.1 植物引種的研究 217
8.1.2 文冠果的研究 217
8.1.3 植物耐鹽性的研究 221
8.2 研究內(nèi)容與實驗設計 223
8.3 不同種源地文冠果的生長適宜性 228
8.3.1 不同種源地文冠果出苗率分析 228
8.3.2 不同種源地文冠果種子產(chǎn)量分析 228
8.3.3 不同種源地文冠果種子百粒重分析 229
8.3.4 不同種源地文冠果種子出仁率分析 230
8.3.5 不同種源地文冠果種仁含油率分析 231
8.3.6 不同種源地文冠果種子出芽率分析 231
8.3.7 綜合評價 232
8.4 土壤鹽脅迫對植物生理特征的影響 234
8.4.1 鹽脅迫對植被生長指標的影響 234
8.4.2 鹽脅迫對葉片生理指標的影響 235
8.4.3 鹽脅迫下植被各指標間相關(guān)性分析 242
8.4.4 植被抗鹽能力綜合評價 242
8.5 小結(jié) 243
9 采煤沉陷區(qū)土壤防滲蓄水保肥技術(shù) 246
9.1 PAM應用的研究 247
9.1.1 PAM概述 247
9.1.2 PAM在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用研究進展 247
9.1.3 PAM對土壤物理性狀的影響研究 248
9.1.4 PAM對降雨入滲與防治水土流失研究 249
9.1.5 PAM的增產(chǎn)效益研究 249
9.1.6 PAM施用方法研究 250
9.2 研究內(nèi)容與實驗設計 251
9.3 土壤改良劑對沉陷區(qū)土壤和植被的影響 254
9.3.1 土壤改良劑對沉陷區(qū)土壤水分蒸發(fā)的影響 254
9.3.2 土壤改良劑對沉陷區(qū)土壤物理性質(zhì)的影響 258
9.3.3 土壤改良劑對沉陷區(qū)植物光合特性的影響 263
9.4 土壤改良劑施用對沉陷區(qū)土壤及植物各指標的影響 271
9.4.1 土壤改良劑施用與土壤及植物各指標之間的相關(guān)性分析 271
9.4.2 土壤改良劑施用與各指標的主成分分析 272
9.4.3 土壤改良劑與各指標的模糊評價 274
9.5 小結(jié) 275
10 風沙采煤沉陷區(qū)經(jīng)濟樹種生長適宜性評價 277
10.1 實驗設計 277
10.2 樹種生長狀況調(diào)查初步分析 279
10.3 樹種適宜性分析 281
10.4 討論 282
10.5 小結(jié) 283
主要參考文獻 284