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覆土厚度对城市园林植物生长的影响分析

中国园林 2022年第3期38卷 112-117页

作者：郭利娜姬鹏孙宏彦石生伟谢军飞北京农学院北京100096 中国林业科学研究院北京100096 北京市林业工作总站北京100029 北京市园林绿化科学研究院/绿化植物育种北京市重点实验室华北现代都市农业重点实验室北京市园林绿化科学研究院/园林绿地生态功能评价与调控技术北京市重点实验室

城市绿地地下空间开发对解决城市建设与绿化用地之间的矛盾至关重要,覆土厚度作为其重要参数指标,对园林植物生长和工程建设成本具有重要的影响。通过不同覆土厚度(0.5、1.0、1.5m)处理与地面对照下北京城市5种常见园林植物地上部及其... 详细信息

城市绿地地下空间开发对解决城市建设与绿化用地之间的矛盾至关重要,覆土厚度作为其重要参数指标,对园林植物生长和工程建设成本具有重要的影响。通过不同覆土厚度(0.5、1.0、1.5m)处理与地面对照下北京城市5种常见园林植物地上部及其根系生长的多年监测与分析发现以下几方面。1)与地面对照相比,0.5m覆土处理与1.0m覆土处理明显限制了速生树种洋白蜡的地上部生长;但各覆土处理未明显限制生长速率较慢的油松和紫薇的生长;而0.5m覆土处理明显限制了灌木类(大叶黄杨与金银木)的地上部生长。2)植物生长5年后,所有覆土处理中的植物根系均已到达种植池底部,且0.5m覆土处理的粗根分布密度明显高过其他处理,表现出一定程度的根系相互压迫与横向生长现象。乔木根系生长随着覆土年限的推移将会受到不利影响。

关键词：风景园林覆土厚度园林植物地上部生长根系北京

露天煤矿排土场覆土厚度对土壤水分入渗及植物水分利用的影响

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水土保持学报 2023年第5期37卷 345-351,362页

作者：张雅楠吕刚辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000

表土回覆是露天煤矿排土场生态修复的关键步骤,覆土厚度直接影响植物生长和复垦成本,为研究露天煤矿排土场不同覆土厚度对土壤水分入渗及植物水分利用的影响,采用室内土柱模拟试验,设置10,20,30,40,50 cm共5个覆土厚度,分别进行垂直入... 详细信息

表土回覆是露天煤矿排土场生态修复的关键步骤,覆土厚度直接影响植物生长和复垦成本,为研究露天煤矿排土场不同覆土厚度对土壤水分入渗及植物水分利用的影响,采用室内土柱模拟试验,设置10,20,30,40,50 cm共5个覆土厚度,分别进行垂直入渗试验和室内盆栽试验(玉米),并结合氢氧同位素稳定示踪技术,研究不同覆土厚度土壤入渗和玉米水分利用特征,筛选研究区排土场最佳覆土厚度。结果表明:覆土厚度为10~30 cm(27.05~33.02 mm/min)的初始入渗速率显著高于40~50 cm(21.59~24.89 mm/min)的初始入渗速率(p覆土厚度的增加而增大,当覆土厚度高于40 cm后,随着覆土厚度的增加稳定入渗速率维持在3 mm/min左右。矸石层入渗过程受覆土层的影响较大,覆土厚度高于40 cm后,矸石层入渗速率基本稳定在土层连接面的入渗速率上。不同覆土厚度下玉米木质部水氢氧同位素值与土壤水氢氧同位素随土层变化曲线交点主要集中在覆土层,因此,玉米生长水分主要来源于覆土层。覆土厚度越大,2条线交点增多、交点分布范围增大,玉米对土壤水分的利用范围越大,当覆土厚度超过40 cm后,玉米水分利用范围基本维持在10~40 cm。结合阜新市最大降雨强度190 mm/h,该地区露天矿排土场覆土厚度应高于40 cm。

关键词：土柱试验覆土厚度水同位素示踪土壤水分入渗

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覆土厚度对煤矸石充填重构土壤活性有机碳分布的影响

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煤炭学报 2016年第5期41卷 1236-1243页

作者：陈孝杨周育智严家平王芳陈敏刘本乐安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省煤炭勘探工程技术研究中心安徽宿州234000 安徽理工大学测绘学院安徽淮南232001

按照不同覆土厚度将研究区分为A（〉100 cm）,B（60～100 cm）,C（40～60 cm）和D（20～40 cm）4类采样区,分别采集重构土壤剖面不同深度土壤或煤矸石样品,测定其含水量（WC）、p H值、密度（BD）,以及有机碳（SOC）、可溶性有机碳（DO... 详细信息

按照不同覆土厚度将研究区分为A（〉100 cm）,B（60～100 cm）,C（40～60 cm）和D（20～40 cm）4类采样区,分别采集重构土壤剖面不同深度土壤或煤矸石样品,测定其含水量（WC）、p H值、密度（BD）,以及有机碳（SOC）、可溶性有机碳（DOC）和微生物生物量碳（MBC）,研究覆土厚度对活性有机碳（AOC）分布的影响。结果表明：复垦5 a后,试验区0～20 cm土壤层SOC含量增加0.48 g/kg,DOC平均含量为46.86 mg/kg,MBC平均含量为46.09 mg/kg。与其他类型重构土壤相比,研究区有机碳库的恢复进度较慢,这主要受制于区域土壤性质和复垦地的土地利用方式。研究区相同土壤层的SOC含量大小关系为A〉B〉C〉D,也即随覆土厚度增加,煤矸石充填重构土壤SOC含量也相应增加。采样区B和C的0～20 cm土壤层MBC含量相对较高,说明覆土厚度过薄或过厚,均不利于表层土壤MBC的积累;采样区D的煤矸石层DOC含量高达97.90 mg/kg,表层土壤中含量也达到64.80 mg/kg,均高于其他采样小区,说明覆土厚度较薄时,上覆土壤DOC含量很可能受到煤矸石层的影响。煤矸石层的qMBC值不能准确反映重构土壤肥力质量,而上覆土壤的肥力质量和SOC,我们可以用MBC来表征或预测。MBC与重构土壤p H值、BD呈极显著负相关（p〈0.01）、与WC呈显著正相关关系（p〈0.05）,而SOC和DOC与上述土壤理化性质的关系却与之相反。

关键词：覆土厚度煤矸石复垦土壤土壤有机碳活性有机碳

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覆土厚度对矿区复垦土壤呼吸昼夜变化的影响

中国矿业大学学报 2016年第1期45卷 163-169页

作者：陈孝杨王芳严家平刘英檀海洋周育智安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

覆土厚度对煤矸石充填复垦地表土中生物的活动具有重要影响.基于土壤呼吸速率在表征植物根呼吸和微生物活动方面的重要性,选择安徽省淮南市某煤矿塌陷生态修复区为研究对象,按照覆土厚度将研究区分为4类监测区:A区(20~40cm),B区(40~60cm... 详细信息

覆土厚度对煤矸石充填复垦地表土中生物的活动具有重要影响.基于土壤呼吸速率在表征植物根呼吸和微生物活动方面的重要性,选择安徽省淮南市某煤矿塌陷生态修复区为研究对象,按照覆土厚度将研究区分为4类监测区:A区(20~40cm),B区(40~60cm),C区(60~100cm)和D区(大于100cm),分别测定其土壤呼吸速率、地表与土层(5cm和35cm)温度,以研究复垦土壤呼吸速率昼夜变化及其温度敏感性,为煤矸石充填复垦工程的表土厚度设计和土壤熟化技术应用提供理论依据.结果表明:土壤呼吸速率曲线均呈单峰形态分布,最低值为-0.08μmol/(m^2·s),最高值为9.22μmol/(m^2·s);煤矸石充填复垦土壤呼吸速率不随覆土厚度变化出现明显的规律性,土壤呼吸速率昼夜均值大小顺序为:C>B>D>A.A监测区土壤呼吸速率一直处于较低值,D监测区土壤呼吸速率上午快速增加,但下午14:00以后下降的速度明显快于其它3类监测区.60~100cm是研究区最有利于土壤生物活动的覆土厚度.不同覆土厚度监测区土壤呼吸速率与地表温度、5cm和35cm土层温度均存在指数型函数关系,相关系数在0.728 1~0.899 2之间,为极显著相关(P<0.01).A监测区土壤呼吸速率对温度的敏感性大于其它3类监测区.

关键词：土壤呼吸覆土厚度复垦土壤煤矸石温度敏感性

砒砂岩区不同植被恢复和覆土厚度下土壤性状特征及质量评价

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砒砂岩区不同植被恢复和覆土厚度下土壤性状特征及质量评价

作者：张鹤西北农林科技大学

学位级别：硕士

砒砂岩地区生态环境脆弱、土壤侵蚀十分严重,每年有大量泥沙输入黄河,其土壤侵蚀治理问题长期以来是我国面临的主要难题之一。众多学者在砒砂岩区生态修复以及水土流失等方面开展了大量工作,显著改善了该区的生态环境,但目前砒砂岩地区... 详细信息

砒砂岩地区生态环境脆弱、土壤侵蚀十分严重,每年有大量泥沙输入黄河,其土壤侵蚀治理问题长期以来是我国面临的主要难题之一。众多学者在砒砂岩区生态修复以及水土流失等方面开展了大量工作,显著改善了该区的生态环境,但目前砒砂岩地区水土流失的状况仍然非常严峻,人工林逐渐退化,物种更新困难,治理质量依旧需要提升。鄂尔多斯市砒砂岩区生态退化严重,因此,本研究从砒砂岩地区植被恢复重建、生态建设和治理开发的需求出发,以黄土-砒砂岩交界带不同人工恢复植被和自然恢复草地的土壤为研究对象,测定土壤物理(砂粒、粉粒、粘粒、容重、水分)、化学(p H、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷)以及生物学性质(酶活性),分析不同植被恢复下土壤性质差异、研究区土壤性质分布状况,最后利用最小数据集(MDS)以及加权TOPSIS法对研究区土壤质量进行评价。结果表明:(1)四种人工恢复植被对土壤含水量的改善效果均优于对照组天然草地,油松的土壤含水量最高,与其余四种植被恢复下土壤水分含量产生显著差异(p覆土砒砂岩过渡区域自北向南覆土厚度逐渐增大,在向南过渡的过程中,黄土的范围扩大,砒砂岩范围缩小,砂粒含量和磷素水平降低,土壤粘粉粒、水分、有机质、全氮、速效氮含量、酶活性都逐渐增大。在剖面层次上,黄土-砒砂岩界面上下的土壤状况差异也比较显著,表明黄土相比于砒砂岩土壤质量更好,砒砂岩土壤养分流失严重,保肥能力低。(3)MDS与加权TOPSIS评价结果表明,人工恢复植被与自然恢复草地的土壤质量综合指数高低表现为油松>沙棘>山桃>天然草地>山杏,油松和沙棘以其较好的土壤物理、化学、酶活性水平获得了较高的土壤质量综合评价得分,区域土壤质量指数分布状况也与水分、有机质等一致,黄土区域土壤质量高于砒砂岩区域。垂直方向上,表层土壤质量指数更高。在裸露砒砂岩至覆土砒砂岩过渡区域,实施植被恢复对研究区的土壤质量有不同程度的提高,其中以油松和沙棘改善效果最优,但植被恢复对于研究区内磷素的提高并没有太大作用。由于砒砂岩土壤结构的特殊性,导致砒砂岩土壤保水保肥能力极为低下,而黄土层的土壤质量状况较砒砂岩土壤更好。因此,在进行砒砂岩区的生态环境治理时,人工恢复植被方面可以选择油松和沙棘,并在种植的过程中添加适量外源性磷肥以提高土壤磷素水平,另一方面覆土层的保水保肥能力也对砒砂岩土壤质量改善起到一定的作用。

关键词：砒砂岩区不同植被覆土厚度土壤性状质量评价

不同覆土厚度下排土场土壤侵蚀与养分流失研究

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不同覆土厚度下排土场土壤侵蚀与养分流失研究

作者：张雅楠辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

表土回覆是露天煤矿排土场土地复垦的关键步骤,模拟不同覆土厚度下排土场土壤侵蚀与养分流失过程,揭示不同覆土厚度下排土场土壤侵蚀与养分流失规律,可为排土场节省复垦成本,提高复垦效率提供理论指导。本文通过人工模拟降雨和塑造排土... 详细信息

表土回覆是露天煤矿排土场土地复垦的关键步骤,模拟不同覆土厚度下排土场土壤侵蚀与养分流失过程,揭示不同覆土厚度下排土场土壤侵蚀与养分流失规律,可为排土场节省复垦成本,提高复垦效率提供理论指导。本文通过人工模拟降雨和塑造排土场平台-边坡模型的方法,模拟研究不同覆土厚度排土场对土壤侵蚀过程、坡面产流过程和土壤养分流失过程影响,并进行模型构建,结果如下:(1)3种覆土厚度贯穿侵蚀沟形成时间随覆土厚度增加而减小,侵蚀沟体积随覆土厚度的增大而增大,30 cm覆土厚度侵蚀沟体积是10 cm覆土厚度的2.95倍,蚀沟宽深比随覆土厚度增大而减小;产沙速率随时间变化呈单峰规律,峰值出现的时间随覆土厚度的增加而减小,拟合模型为y=2.7x+24,径流中泥沙含量随时间呈多峰变化,最大含沙量出现时间随覆土厚度拟合模型为y=3x+16;覆土厚度越高,降雨前期累计产沙量越低,降雨后期,覆土厚度越高累计产沙量越高,拟合方程为y=2603.06x+1755.58。(2)覆土厚度越高初始产流时间越晚;3种覆土厚度产流速率在降雨前期随时间变化呈增大变化,后期则呈多峰规律,最大值出现时间随覆土厚度增加而变晚,产流速率与产沙速率拟合方程分别为:y=0.02x(10 cm覆土厚度)、y=21.06x-265.38(20 cm覆土厚度)、y=20.98x-218.69(30 cm覆土厚度);较大覆土厚度,表现为降雨前期累计产流量较低,降雨后期,覆土厚度越高累计产沙量越高,拟合方程为y=709.63x+28345.15。(3)侵蚀泥沙有机质浓度、全氮浓度、速效钾浓度随时间变化都呈波动性变化,而速效磷浓度则随时间波动性减小,速效钾和速效磷浓度表现为10 cm覆土厚度>20 cm覆土厚度>30 cm覆土厚度。土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾流失速率都呈单峰规律,且覆土厚度越大,峰值出现越晚。土壤养分累计流失量除有机质外都与覆土厚度呈良好的线性拟合关系,土壤全氮:y=1246.58x+4855.67,土壤速效磷:y=23.92x+218.13,土壤速效钾:y=222.39x+2563.30。(4)三种降雨强度下,均表现出120 mm/h降雨强度下的产沙速率、含沙量、累计侵蚀总量最高。产流速率与产沙速率拟合方程分别为:y=0.8x-1.18,(降雨强度60 mm/h)、y=3.87x-48.41(降雨强度90 mm/h)、y=19.12x-254.71(降雨强度120 mm/h)。不同降雨强度下泥沙的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量及相关流失速率都呈单峰规律,且降雨强度越大,泥沙养分含量越高、土壤养分速率越高。本论文有图48幅,参考文献95篇。

关键词：露天矿排土场覆土厚度人工降雨产流产沙养分流失

通车荷载下不同覆土厚度的地铁隧道开挖对管线安全性的影响

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岩石力学与工程学报 2013年第S2期32卷 3557-3564页

作者：高永涛于咏妍吴顺川北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

地铁隧道的开挖将对临近的地下管线造成较大的影响。当管线附近同时存在新隧道开挖和通车中的地铁时,管线将同时受二者的影响。采用三维有限元方法分析在临近的地铁通车荷载作用下,不同覆土厚度的地铁隧道因开挖造成的地表沉降值和沉降... 详细信息

地铁隧道的开挖将对临近的地下管线造成较大的影响。当管线附近同时存在新隧道开挖和通车中的地铁时,管线将同时受二者的影响。采用三维有限元方法分析在临近的地铁通车荷载作用下,不同覆土厚度的地铁隧道因开挖造成的地表沉降值和沉降槽曲线。利用沉降值和沉降槽曲线推算出保证管线安全性的控制参数。并得出新建隧道的覆土厚度对参数的影响,再将计算值与实测值进行比较。研究结果表明:(1)通车荷载的考虑和新建隧道的不同覆土厚度对参数的影响较大。(2)随着覆土厚度的增大,地表最大斜率和Smax/i有所增长,增长趋势随覆土厚度增大而减缓。(3)随着覆土厚度的增大,地表最大沉降值和地表损失系数呈现线性增大趋势。(4)随着覆土厚度的增大,沉降槽拐点曲率呈现线性降低趋势。(5)通过计算值与工程实测值的对比可知,有限元模拟结果与实测结果吻合,所推公式求得的参数与实测值求得的参数相吻合。

关键词：隧道工程既有荷载覆土厚度地表沉降管线安全性地铁隧道

煤矸石充填重构土壤剖面温度变化对覆土厚度的响应

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煤炭学报 2017年第12期42卷 3270-3279页

作者：陈敏陈孝杨桂和荣刘桂建刘本乐胡智勇安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省煤炭勘探工程技术研究中心安徽宿州234000 中国科学技术大学地球与空间科学学院安徽合肥230026

为探究不同覆土厚度煤矸石充填重构土壤剖面温度变化及其对表层土壤微生物量碳(MBC)含量和土壤呼吸的影响,根据覆土厚度将研究区分为A(15~40 cm),B(40~60 cm),C(60~80 cm)和D(80~100 cm)4类监测区,分别测定重构土壤0~120 cm土壤层温度... 详细信息

为探究不同覆土厚度煤矸石充填重构土壤剖面温度变化及其对表层土壤微生物量碳(MBC)含量和土壤呼吸的影响,根据覆土厚度将研究区分为A(15~40 cm),B(40~60 cm),C(60~80 cm)和D(80~100 cm)4类监测区,分别测定重构土壤0~120 cm土壤层温度和表层土壤呼吸速率,并采集表层土壤测定其MBC的含量。结果表明:监测区表层土壤(5 cm)日最高温度和温度变幅均呈A>B>D>C,监测区A和B年均温度要比C和D高出1℃左右。矸石层的存在会影响表层0~20 cm土壤温度的日变幅,并且随着覆土厚度的增加,表层土壤温度日变幅逐渐减小。当覆土厚度大于80 cm时,土壤层的温度变化几乎不受矸石层的影响。随着太阳辐射的增加,矸石层对土壤层温度的影响也会增强,并且随着覆土厚度的增加,矸石层对土壤层温度的影响会逐渐削弱。Tc值(矸石层对表层土壤的温度影响系数)能够准确地定量分析矸石层对土壤层温度的影响并估算重构土壤的覆土厚度。重构土壤表层土壤MBC含量与温度无显著相关性,覆土厚度过薄或过厚均不利于MBC的累积,当覆土厚度在60~80 cm时最有利于表层土壤MBC的累积,其年均MBC含量为83.46 mg/kg。重构土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关,但不同覆土厚度重构土壤呼吸速率的差异主要是由矸石层引起,并且矸石层对重构土壤的影响随着覆土厚度的增加逐渐减小。

关键词：重构土壤土壤温度覆土厚度煤矸石微生物量碳土壤呼吸

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覆土厚度对大跨度小净距隧道稳定性影响研究

山西建筑 2023年第2期49卷 152-156页

作者：李庆洲刘晓杨金凯郭仁亮民航机场智能建造与工业化工程技术研究中心天津300456 民航机场建设工程有限公司天津300456 山东科技大学山东青岛266590

以兰陵县三峰山公路隧道为工程背景,通过建立三维数值计算模型,研究隧道上部覆土厚度变化对大跨度小净距公路隧道围岩变形和地表沉降的影响规律,同时结合现场数据验证规律的合理性。研究结果表明:随着开挖里程的增加,隧道上部覆土厚度... 详细信息

以兰陵县三峰山公路隧道为工程背景,通过建立三维数值计算模型,研究隧道上部覆土厚度变化对大跨度小净距公路隧道围岩变形和地表沉降的影响规律,同时结合现场数据验证规律的合理性。研究结果表明:随着开挖里程的增加,隧道上部覆土厚度不断增大,拱顶和拱肩的沉降也随之增大;拱底沉降先增大再减小最后再增大;地表沉降有一段上升区间但整体呈下降趋势;拱顶、拱肩和地表沿开挖方向沉降值的极差和均方差较大,上部覆土厚度变化对拱顶、拱肩和地表沉降存在显著影响。拱底沿开挖方向沉降值的极差和均方差较小,上部覆土厚度变化对拱底变形的影响程度较低。

关键词：隧道工程覆土厚度大跨度小净距隧道