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[目的] 分析采煤沉陷导致的地表拉张裂隙对耕地土壤质量的影响,评估采煤沉陷前后土壤养分变化,为沉陷区土地采前—采中治理提供理论基础。[方法] 以淮北矿区孙疃矿地表拉张裂隙区为研究区域,分别在沉陷前(2019年6月)、沉陷后(2019年12月、2020年7月)采集样品,沉陷前布设5个采样点(T1—T5),沉陷后选择两条典型纵向拉张裂隙,由沉陷斜坡坡顶到坡底将沉陷区划分为A,B,C 3个分区,在裂隙两侧设置13个采样点,每个采样点沿深度方向每隔20 cm采集一个土壤样品,分别测试含水率、有机质、速效钾、速效磷、全氮和全磷含量6个指标。[结果] 拉张裂隙区两次采样土壤含水率、有机质、速效钾、全磷含量存在显著差异(p＜0.01),速效磷和全氮差异性不显著(p＞0.05);通过主成分分析得到研究区第一、二主成分分别为有机质、全氮、全磷(受负面影响)和含水率、速效钾(受到正面影响);根据综合养分评价—主成分分析法发现裂隙区综合养分与对照点相比总体下降,但拉张裂隙区内养分从沉陷斜坡坡顶至坡底逐渐上升。[结论] 地表拉张裂隙在采煤沉陷区分布广泛,是造成沉陷区耕地质量下降的主要原因。 相似文献
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为探明旅游活动对香山公园生态环境的影响,采用样方法和室内分析相结合,对香山景区主要游览步道附近土壤及植被进行了调查分析。结果表明:(1)旅游活动降低了香山公园草地丰富度指数和多样性指数(p<0.05),但并没有影响均匀度指数和优势度指数(p>0.05);(2)旅游活动显著降低了草地枯落物厚度、土壤含水量(p<0.05),而显著增加了土壤容重和pH(p<0.05);(3)旅游活动下草地土壤有机碳、全氮和全钾均显著低于对照(p<0.05),而土壤全磷与对照没有显著差异(p>0.05),这说明旅游活动对土壤全磷并无显著影响;(4)旅游活动区和对照区土壤养分随土层深度的增加呈下降趋势,以0—5cm土层(表层)最高,呈现出明显的"表聚性",10—15cm土层内土壤养分含量最低,5cm土层以下旅游活动和对照区域土壤养分急剧下降,相同土层内均表现为旅游活动区域>对照区,旅游活动并没影响土壤养分垂直分布;(5)相关性分析表明旅游活动区域和对照区域土壤养分之间均呈极显著线性正相关(p<0.01),说明了香山公园草地土壤系统内部因子处于动态变化和平衡中,同时也表明旅游活动对土壤生态系统有一定影响,而此影响并没有改变土壤养分因子之间的互作效应。 相似文献
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采煤沉陷后风沙土理化性质变化及其评价研究 总被引：10，自引：0，他引：10
对毛乌素沙地南缘补连塔矿采煤沉陷后风沙土理化性质的变化进行了研究。与对照区相比,沉陷2a间沉陷区土壤含水量普遍显著减小(p<0·05),而在沉陷2a后,沉陷区的地表沉陷边界处风沙土孔隙度显著增大(p<0·05),而容重、硬度显著减小(p<0·05),沉陷区局部地表开裂地段全氮、全磷含量显著减小(p<0·05),全钾与有机质含量无显著变化(p>0·05)。通过主成分分析得到研究区样地前2个主成分值的散点图,用以反映沉陷后风沙土理化性质的综合变异性,对采煤沉陷后土壤质量评价进行了探索。 相似文献
4.
为更好地理解矿区土壤退化机理,该文利用137Cs技术研究了焦作矿区具有15a沉陷历史的采煤沉陷坡土壤侵蚀特征及其对土壤养分的影响。沉陷坡137Cs含量从坡顶到下坡逐渐降低,及至坡脚急剧增大且表现出最高的值。基于137Cs本底(1 645 Bq/m2),沉陷坡坡顶至下坡表现为土壤侵蚀,而坡脚为土壤沉积。沉陷坡土壤侵蚀高达3.75 kg/(m2·a),属于中度侵蚀。沉陷坡土壤黏粒含量沿下坡方向增加,表明水蚀的分选性搬运。与对照区相比,沉陷坡侵蚀区土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)、水溶性有机碳(water-soluble organic carbon,WSOC)、全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量均出现了显著降低(P0.05);沉积区除WSOC显著降低(P0.05)外,其他养分含量变化不明显(P0.05)。在沉陷坡的侵蚀区,TOC与WSOC含量沿下坡方向逐渐减小,表现出与137Cs一致的分布格局;其他养分含量的坡面变化与137Cs分布不一致。相较于对照区,WSOC/TOC与碳氮比、碳磷比在沉陷坡侵蚀强烈的坡位分别出现了显著增大与降低(P0.05)。研究结果表明:1)焦作矿区自采煤沉陷坡形成以来发生了较严重的水蚀;2)侵蚀引起的土壤再分配影响沉陷坡土壤碳、氮、磷动态,其中,土壤再分配对土壤碳动态的影响最强;3)在土壤侵蚀作用下,采煤沉陷坡侵蚀强烈的坡位土壤有效态碳、氮、磷养分潜在的侵蚀风险大。采煤沉陷坡土壤侵蚀及其对土壤养分的不利影响应引起矿粮复合区土地整治的关注。 相似文献
5.
[目的]研究不同生态修复后边坡土壤颗粒分形特征,为分形维数作为评价修复后向家坝工程扰动区边坡土壤质量的综合指标提供科学依据。[方法]以向家坝工程扰动区6种不同生态修复模式下的0—10 cm边坡土壤为研究对象,通过野外采样和室内试验,采用单重和多重分形理论相结合的方法,研究自然演替与人工修复模式下土壤粒径分布(PSD)和分形特征及土壤养分特征并分析了其相关关系。[结果]不同生态修复模式下土壤颗粒组成以粉粒和砂粒为主,黏粒含量较少,粒径分布不均匀。天然林地土壤养分含量相对较高且土壤颗粒较细。黏粒与Dv呈极显著正相关(p<0.01),与土壤有机碳和速效氮呈显著正相关(p<0.05),粉粒含量与D1,D2呈极显著负相关(p<0.01),砂粒与D1,D2呈极显著正相关(p<0.01)。土壤养分与黏粒、粉粒含量呈不显著正相关,与砂粒含量,D1,D2呈不显著负相关。[结论]向家坝工程扰动区土壤颗粒以粉粒和砂粒为主,土壤质地较... 相似文献
6.
探索采煤沉陷区坡面微地形上土壤水分、养分和颗粒迁移转化的作用机理,为促进矿区生态环境综合整治的科学决策提供重要的理论和实践价值。以焦作九里山矿典型平原型采煤沉陷坑内的耕地和林地为研究对象,对比分析了土壤含水率、有机质含量和质地在不同土地利用类型（耕地和林地）、沉陷坡位（中心、坡底、坡中、坡顶和对照）和剖面深度（0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm）上的空间变异性。结果表明,耕地土壤含水率和黏粒含量较林地显著降低（p<0.05）,而砂粒含量则显著增加（p<0.01）。坡中或坡底处的土壤含水率、有机质和粉粒含量最小,而砂粒和黏粒含量则最大,成为整个沉陷坡面上的极值点。在剖面深度上,土壤含水率、有机质、砂粒含量表现为显著的表层聚集,黏粒含量则为显著深层聚集的特点。通过对土壤含水率、有机质含量和土壤质地在沉陷区坡面微地形空间变异作用机理的分析,建议平原型采煤沉陷区的土地复垦方向应以耕地为主,林地为辅的基本原则,在坡中到坡底的等高段复垦为林灌地,能起到对沉陷区土壤水分与养分流失控制和生态环境效益改善的关键作用。 相似文献
7.
退化红壤植被恢复团聚体及化学计量特征 总被引：2，自引：1，他引：1
为了探究不同植被恢复模式对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)分配格局及其生态化学计量特征的影响,为红壤侵蚀区的植被恢复措施及生态治理模式优化提供科学依据,以江西省泰和县红壤严重退化地为研究对象,对研究区马尾松纯林、湿地松纯林、木荷纯林、马尾松木荷混交林(马木混交林)以及湿地松木荷混交林(湿木混交林)5种植被恢复模式0—20,20—40cm土层不同粒径水稳性团聚体C、N、P分配格局及其化学计量特征进行了研究。结果表明:(1)0—40cm不同粒径团聚体分别占总重56.34%(>2mm),30.01%(0.25~2mm),7.14%(0.053~0.25mm),6.54%(<0.053mm),各植被恢复模式土壤水稳性团聚体含量随着粒径的减小而降低,且差异显著(p<0.05),马木混交林>2mm土壤水稳性团聚体含量显著高于其他恢复模式(p<0.05);(2)各植被恢复模式土壤C、N、P含量以马木混交林及湿地松纯林较高,水稳性团聚体C、N、P的含量总体随着粒径减小呈升高的趋势,以较小粒级养分含量较高,且存在显著差异(p<0.05);土层间C、N含量差异显著,P无显著差异,C∶N、C∶P及N∶P存在显著差异(p<0.05);粒径间C∶N、C∶P及N∶P存在显著差异;土壤团聚体C、N与C∶N、C∶P、N∶P均呈极显著相关关系,N∶P值较高且P与N∶P存在显著负相关性(p<0.05);(3)土壤C、N与土壤团聚体C、N含量显著相关(p<0.05),土壤团聚体C、N与土壤容重及含水率存在极显著相关性(p<0.01)。研究结果表明,不同植被恢复模式对土壤养分的改善作用主要集中于表层土壤;土壤团聚体养分对土壤养分状况具有指示作用,且土壤团聚体养分保持能力与土壤物理性质有关;研究区植被生长限制因素以P限制为主且大团聚体和微团聚体受P限制作用更严重;马木混交林较其它植被恢复模式对土壤质量和结构提升均具有显著作用。 相似文献
8.
西北风积沙区采煤扰动下土壤侵蚀与养分演变特征 总被引：3，自引：2，他引：1
为更好地理解西北风积沙矿区生态环境演变规律,以神东哈拉沟与上湾矿区为例,利用~(137)Cs示踪法分析了未采区、自恢复沉陷区(1、2、4、8 a沉陷区)与植被修复区(13 a沉陷区)的土壤侵蚀与养分特征,研究了矿区土壤侵蚀与养分的演变规律。结果表明:采煤扰动可以导致未采区土壤侵蚀强度增大与有机碳、微生物量碳、全氮、全磷、碱解氮养分明显损失。开采沉陷后,沉陷区土壤侵蚀强度随着时间的推移呈现出先增加后降低的趋势;其中,地表沉陷后的最初2 a是土壤侵蚀急剧增大的时段。采煤扰动下,土壤有机碳、微生物量碳、全氮、全磷、碱解氮养分的演变规律与土壤侵蚀演变密切相关。植被修复可以有效降低沉陷区土壤侵蚀强度与提高土壤养分含量。西北风积沙区采煤沉陷地表的生态恢复应该及时开展地表沉陷后的早起侵蚀防治,兼顾考虑植被修复与土壤微生物联合修复,以此促进土壤、植被正向演替。 相似文献
9.
为了探讨泥石流频发流域的不同气候与区段对失稳性坡面土壤pH值的影响,掌握土壤pH值的空间变异规律,以蒋家沟流域温带湿润山岭区、亚热带和暖温带半湿润区、亚热带干热河谷区的典型失稳性坡面不同区段(堆积区、失稳区、稳定区)土壤为研究对象,采用随机取样法共采集0—20 cm的土壤样本135个,结合中国科学院东川泥石流观测研究站多年的气象资料,分析了不同气候和失稳性坡面区段与土壤pH值的相关性。结果表明:温带湿润山岭区、亚热带和暖温带半湿润区失稳性坡面土壤pH值总体偏酸性(pH<6.5),与总体偏碱性(pH>7.5)的亚热带干热河谷区之间差异显著(p<0.05)。亚热带干热河谷区的堆积区、失稳区、稳定区土壤pH值均大于亚热带和暖温带半湿润区及温带湿润山岭区且差异显著(p<0.05)。失稳性坡面土壤pH值与气温存在显著的正相关关系(p<0.05),与降水量存在极显著的负相关关系(p<0.001),与土壤含水量呈极显著负相关关系(p<0.001)。气候、区段及两者的交互作用对失稳性坡面土壤pH值均存在极显著影响(p<0.001)。除大凹子沟阴坡和查菁沟阳坡两个样地外,大地阴坡、小尖风阳坡和多照沟阳坡的失稳性坡面区段pH值均表现为堆积区>稳定区。蒋家沟流域失稳性坡面土壤pH受气候和区段的共同影响,气温、降水及土壤含水量是主要影响因子,同时还受到灾害扰动的影响。 相似文献
10.
采煤塌陷对风沙区土壤性质的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
以毛乌素沙地东南缘大柳塔矿区为典型研究区,将灰色关联度模型引入土壤性质研究体系,对近20年陕北风沙区采煤塌陷造成的土壤性质变异性进行分析.结果表明：1）沉陷区坡中部位土壤含水量明显减小（P＜0.01）;坡中和坡顶部位土壤孔隙度增大（P＜0.05）;土壤粒级变粗;沉陷区土壤有机质和速效氮质量分数与未沉陷区相比差异显著（P＜0.01）;沉陷区土壤过氧化氢酶活性明显降低且在相当长的一段时间内不可修复（P＜0.01）.2）从不同土层深度上,风沙区采煤塌陷主要对表层（0 ～ 20 cm）土壤性质影响显著,对土壤养分的影响主要表现在碳和氮元素上,特别是不利于土壤中氮元素的保持与利用,同时塌陷裂缝和风蚀、水蚀作用加剧了土壤水分流失. 相似文献
11.
典型相关分析在湿地土壤特征研究中的应用——以黄河三角洲冲积平原湿地土壤为例 总被引：1，自引：0，他引：1
为了更好地评价和管理湿地,对黄河三角洲冲积平原湿地土壤养分特征和酶活性进行研究,同时运用典型相关分析法研究土壤养分和土壤酶2组变量的关系。结果表明,随着远离海岸线的方向,土壤有机质及各养分表现出有规律的变化,土壤脲酶、过氧化氢酶活性沿湿地演替的方向活性升高,过氧化物酶活性降低。运用"土壤综合养分因子"和"土壤综合酶因子",结合典型变量排序图对湿地土壤性质进行分析评价,得出:极大典型相关变量系数为0.9988,特征值占总特征值的99.36%,达极显著水平;极大典型相关变量的"土壤综合养分因子"和"土壤综合酶因子"的典型变量排序图显示很好的线性特征,可以作为冲积平原湿地土壤酶活性和土壤养分的指示因子。 相似文献
12.
基于因子和聚类分析的保护性耕作土壤质量评价研究 总被引：9，自引：2，他引：7
基于长期定位试验,选择12项反映土壤质量特性的定量因子作为评价指标,采用因子分析对不同耕作模式的土壤质量进行综合评价,并运用欧氏距离最短法对其进行聚类分析。12项理化及生物属性指标归纳为5个公因子:保肥供肥因子、有机质因子、容重因子、磷素因子、酶活性因子。因子得分的结果表明:不同耕作模式的5个公因子优势差异明显。相比较而言传统耕作的土壤质量综合得分最低,说明在研究区保护性耕作模式条件下土壤在物理、化学、生物学性质方面都有所改善,土壤质量有所提高。土壤质量综合得分最高的前3种处理为隔年深松(NS2)、秸秆覆盖联合浅松、旋耕(SR2)、连年深松(NS3),说明深松、旋耕及秸秆还田与旋耕技术联合作业在改善土壤结构和培肥土壤方面优势更突出。聚类分析结果表明,同一耕作措施的不同模式土壤质量差异较小,说明在本研究试验条件下,耕作措施是影响土壤质量的关键因素。 相似文献
13.
[目的]以内蒙古四子王旗境内退化荒漠草原为研究区域,研究不同植被恢复模式对植物群落组成、土壤含水量、土壤侵蚀的影响,为退化草原水土流失治理和草原生态建设提供理论依据。[方法]针对退化草原特点、水土流失特征,分析不同植被恢复模式下植物群落特征、土壤水分、地表径流和侵蚀量的变化,运用主成分分析对不同植被恢复模式的水土保持生态效益进行评价。[结果]退化荒漠草原的3种植被恢复模式试验样地的植物种类组成、群落总盖度、地上生物量均高于放牧天然草地,"围栏封育+灌木条带+施肥复壮"、"围栏封育+松土补播+草种包衣"2种植被恢复模式的地上生物量与放牧天然草地之间变化差异达到显著水平(p0.05);3种植被恢复模式的实施有效控制了土壤侵蚀,径流量和土壤侵蚀量均低于天然草地。[结论]"围栏封育+松土补播+草种包衣"植被恢复模式在保持水土资源,增加群落稳定性等方面的生态效益最好。 相似文献
14.
Relationships between vegetation and soil and topography in a dry warm river valley,SW China 总被引：1，自引：0，他引：1
Understanding of the relationships between vegetation and soil and topography would be very important for ecosystem restoration and management efforts in the dry valleys of Himalayan region but how to clarify the complicated relationships and figure out key factors for practical purpose is a challenge. The main objective of this research was to propose a four-staged procedure by combining several multivariate statistical techniques to detect the relationships between vegetation and soil and topography, and thereby identify the key factors for the degraded ecosystem restoration and management. Forty-three plots (5 m × 5 m) were selected for the field survey of the vegetation, soil and topography variables in the dry warm river valley of the upper Minjiang River, Sichuan Province, China. Cluster analysis (CA) demonstrated that high plant diversity, cover and height were associated with good soil quality and favorable topographic positions with lower solar incident radiation, runoff and soil erosion potential. Correlation analysis (simple correlation analysis and canonical correlation analysis) and multiple linear stepwise regression analysis affirmed that plant diversity was mainly correlated with soil water content, and soil water content was mainly determined by soil texture (clay content). Soil clay content alone could explain about 70% of the total variance. Identifying the favorable topographic position and the distribution pattern of soil texture and its controlling mechanisms is thus very important for restoration practices. In the process of ecosystem restoration, we should promote the co-evolution of vegetation and soil, and follow the natural succession sequence. Some relevant conservation polices are also needed to reduce human disturbance on ecosystem. 相似文献
15.
基于对半干旱黄土地区抗旱造林示范区定位试验,筛选具有相似地形条件的10块标准地,选择9项反映土壤理化性质的定量指标,采用因子分析及聚类分析对不同配置及密度林分的土壤理化性质进行综合评价,采用系统聚类法对其进行分类。通过因子分析,将9项指标转化为4个主因子:土壤速效养分供应因子、土壤全氮及pH因子、土壤结构持水因子、土壤容重因子。因子得分结果表明:不同林分模式4个公因子差异明显,各林分对土壤理化性质改良各有侧重,落叶松油松混交得分较低,可能是深根性树种对表层土壤改良影响甚微,因子综合得分前三名均为刺槐林（林分密度1200～1700株/hm2）,依次为刺槐CH2（1200株/hm2）>刺槐CH1（1700株/hm2）>刺槐CH5（1625株/hm2）,说明刺槐作为研究区优势种,在改善土壤理化性质方面优势显著,适宜密度下刺槐林对土壤理化性质的改良作用更突出。聚类分析结果表明,将改良土壤理化性质相似的林分化为一类,说明不同植被配置模式对土壤理化性质改良存在相似性,但不同类林分对土壤理化性质改良各有侧重。 相似文献
16.
新疆棉田土壤养分的吸附特征与有效性研究 总被引：14，自引：2，他引：14
应用土壤养分状况系统研究法．1996-2002年在新疆4个主要棉区，采集21个点的主要类型耕层土壤．通过土壤分析、吸附试验和盆栽试验。系统地研究新疆主要棉区土壤的养分状况、土壤对主要养分的吸附固定能力和生物有效性，结果表明：各营养元素的缺乏顺序．和田灌淤土为N＞P＞Zn＞K＞Cu＞S，阿克苏潮土和灌淤土为N＞P＞Zn＞K＞Mn＞Fe＞Cu。喀什潮土为N＞P＞Zn＞Cu＞Fe．石河子灰漠土是N＞P＞Zn＞S＞Fe＞Cu＞Mn。 相似文献
17.
Lidia Giuffré Romina Romaniuk Marta E. Conti Norberto Bartoloni 《Biology and Fertility of Soils》2006,42(6):556-560
The purpose of this study was to develop operationally important soil quality indicators to evaluate long-term sustainability, at the farm scale, for no-tillage systems in Argiudolls of rolling pampa (Argentina). The soil was classified as series Arroyo Dulce (Typic Argiudoll), a fertile dark, deep and well-drained soil of the hills. Three situations were considered: pristine soil with grass vegetation, grassland soil (also considered as a reference situation); and 15 years no-tillage soils from four production plots. Physical, physico-chemical, chemical and biochemical indicators were considered. Data were analyzed by principal components analysis (PCA) with canonical discriminant analysis (CDA). The first three components explained 90% of the overall variation. For pristine undisturbed soil, the main variables selected by PCA were particulate C, pH, respiration and total organic C, and in the case of grassland they were C stock (mass of C in the 0–10 cm soil horizon), water-soluble C, and % silt. The no-tillage area was separated in different plots according to the degree of erosion with different depths of the A horizon. Clay content and bulk density were the main variables in the less degraded no tillage plots. Cluster analysis was applied to construct an average linkage distance dendrogram. 相似文献
18.
放牧对荒漠草原土壤养分及微生物量的影响 总被引：1，自引：1，他引：1
[目的]探讨不同放牧强度对荒漠草原植被多样性、土壤理化性状、土壤养分及土壤微生物量的影响。[方法]以围封禁牧草地为对照,采用野外调查和室内分析的方法,对不同放牧强度下的草地土壤及植被展开调查。[结果]随放牧强度的增加,荒漠草原植被盖度、物种多样性、地上生物量、土壤养分和微生物量显著降低,土壤容重和pH值呈增加趋势,土壤电导率呈先增加后降低趋势,地下生物量则没有明显变化趋势;在植被作用下土壤养分和微生物量垂直方向表现递减规律并且在表层富集,"表聚性"较为明显;在放牧干扰下土壤全磷变异系数最高;放牧并没有改变荒漠草原土壤养分和微生物量的垂直分布特征;相关分析表明,放牧干扰下土壤微生物量与土壤养分之间具有较强的相关性,二者与土壤含水量也有较强的相关性。[结论]放牧强度对土壤全磷的空间变异影响较大,并且土壤微生物量对于放牧干扰的敏感性高于土壤养分全量;土壤养分和微生物量等地下生态系统各指标之间具有统一性。 相似文献
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在塔里木河下游选择20个样地,进行土壤种子库萌发试验,并应用典范对应分析(CCA)方法研究了该地区土壤种子库分布格局及其与环境因子的关系.结果表明,塔里木河下游土壤种子库中共有物种16种,分属于7科,并且以旱生耐盐物种为主,多数样地物种出现频次较低;种子库密度不高.CCA排序表明,地下水埋深、土壤含水量、电导、pH值和植被盖度等5个环境因子对土壤种子库分布格局有一定的影响.CCA第一排序轴与地下水位、地表植被盖度和土壤含水量关系显著,反应了水分因子的作用;CCA第二排序轴与土壤电导率关系显著,反映了盐分因子的作用.根据5个环境因子的特征,CCA排序可将土壤种子库中的16种植物分为4个组,对应于不同的环境变化梯度. 相似文献