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煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究

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煤炭学报 2013年第8期38卷 1476-1483页

作者：郑永红张治国姚多喜陈孝杨安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽理工大学安徽省矿山地质灾害防治重点实验室安徽淮南232001

为研究煤矿复垦区土壤重金属污染的时空变化及富集特征，以安徽淮南市潘一矿复垦区土壤为例，在2008--2010年期间对复垦区土壤中Cu，Mn，Ni，Pb，Cd，Hg，As七种重金属元素进行了测定，并利用Surfer8．0软件对重金属的水平分布特征进行... 详细信息

为研究煤矿复垦区土壤重金属污染的时空变化及富集特征，以安徽淮南市潘一矿复垦区土壤为例，在2008--2010年期间对复垦区土壤中Cu，Mn，Ni，Pb，Cd，Hg，As七种重金属元素进行了测定，并利用Surfer8．0软件对重金属的水平分布特征进行可视化表达。采用富集因子法来判断土壤中重金属人为污染情况。结果表明：煤矸石充填复垦区土壤，随着覆土年限的增加，除Mn和As元素外，Cu，Ni，Ph，Cd和Hg这5种重金属元素含量均高于淮南市土壤背景值，并出现一定程度的累积；从表层土壤重金属元素的水平空间分布看，煤矸石山的堆积、淋溶和粉煤灰贮灰场的存在对周边土壤造成了一定程度和范围的重金属污染。复垦区土壤剖面上cu，Ni，Pb，cd元素含量呈现表层（0～20em）和底层（80～100em）含量高，中部（20～80cm）含量低的分布规律。分析重金属元素的富集因子，表明复垦区土壤已经受到了煤矿开采和煤矸石充填活动的影响。其中cu，Ni，Pb，Hg和Cd元素已经出现富集，并且Cu，Ni，Pb，Hg元素达到了轻微污染水平，Cd元素达到了显著污染水平。Mn和As元素主要来源于土壤母质，没有受到污染。

关键词：煤矿复垦区土壤重金属时空分布富集煤矸石

煤矿复垦区土壤理化性质对沙棘果叶含水量的影响研究

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西北大学学报（自然科学版） 2019年第6期49卷 927-934页

作者：艾宁刘广全强大宏土小宁刘长海中国水利水电科学研究院北京100038 陕西省区域生物资源保育与利用工程技术研究中心陕西延安716000 延安大学生命科学学院陕西延安716000 水利部水土保持植物开发管理中心北京100038

沙棘是煤矿复垦区植被恢复和生态环境建设的先锋树种之一。果实含水量是沙棘果实利用价值的重要指标之一,而叶片含水量又影响沙棘的光合生长。因此,对沙棘果叶含水量进行研究具有一定意义。文中采用灰色关联分析法,探究煤矿复垦区林地... 详细信息

沙棘是煤矿复垦区植被恢复和生态环境建设的先锋树种之一。果实含水量是沙棘果实利用价值的重要指标之一,而叶片含水量又影响沙棘的光合生长。因此,对沙棘果叶含水量进行研究具有一定意义。文中采用灰色关联分析法,探究煤矿复垦区林地土壤理化性质对沙棘果叶含水量的影响,得出如下结论:①在土壤物理性质中,土壤容重与中国沙棘、大果沙棘果实含水量的关系最密切,影响较大;毛管孔隙度与中国沙棘叶片含水量关系最密切,影响较大;土壤含水量与大果沙棘叶片含水量关系最密切,影响较大;②在土壤化学性质中,有机质与中国沙棘、大果沙棘果实含水量关系最密切,影响较大;有效磷与中国沙棘叶片含水量关系最密切,影响较大;pH与大果沙棘叶片含水量最密切,影响较大。该研究结论能为今后煤矿复垦区植被恢复重建、沙棘经济林营造以及调节沙棘果叶含水量提供数据支撑和科学依据。

关键词：煤矿复垦区沙棘果叶含水量灰色关联分析

煤矿复垦区沙棘人工林土壤水分时空分布特征研究

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灌溉排水学报 2019年第9期38卷 82-87页

作者：强大宏艾宁刘长海刘广全李阳强方方邵颖延安大学生命科学学院陕西延安716000 中国水利水电科学研究院北京100044

【目的】探明煤矿复垦区沙棘人工林土壤水分时空分布特征,促进人工林培育过程中的水分管理。【方法】以鄂尔多斯市煤矿复垦区沙棘人工林为研究对象,开展了不同林龄的中国沙棘和大果沙棘人工林土壤水分时空分布特征研究。【结果】①随着... 详细信息

【目的】探明煤矿复垦区沙棘人工林土壤水分时空分布特征,促进人工林培育过程中的水分管理。【方法】以鄂尔多斯市煤矿复垦区沙棘人工林为研究对象,开展了不同林龄的中国沙棘和大果沙棘人工林土壤水分时空分布特征研究。【结果】①随着林龄的增加,中国沙棘和大果沙棘林地土壤水分呈"减小-增加-减小"趋势;不同林龄中国沙棘和大果沙棘林地土壤水分存在显著差异(P煤矿复垦区沙棘林地土壤水分差异较大,生产中需要根据具体的林龄、树木品种和土壤空间差异,采取适宜的水分管理措施。

关键词：煤矿复垦区沙棘人工林土壤水分

煤矿复垦区林龄与叶位对沙棘果叶含水量的影响

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西北林学院学报 2020年第1期35卷 68-72页

作者：艾宁强大宏刘广全土小宁刘长海中国水利水电科学研究院北京100038 延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室/延安大学陕西延安716000 水利部水土保持植物开发管理中心北京100038

沙棘是我国北方矿区植被恢复重建采用的主要树种之一。沙棘果实含水量是果实利用价值的重要指标之一,叶片含水量又影响沙棘的光合生长。因此,对沙棘果叶含水量影响因素进行研究具有一定意义。通过煤矿复垦区沙棘不同林龄与叶位对果叶含... 详细信息

沙棘是我国北方矿区植被恢复重建采用的主要树种之一。沙棘果实含水量是果实利用价值的重要指标之一,叶片含水量又影响沙棘的光合生长。因此,对沙棘果叶含水量影响因素进行研究具有一定意义。通过煤矿复垦区沙棘不同林龄与叶位对果叶含水量的影响进行分析,结果表明:1)不同林龄沙棘果叶含水量存在显著差异。中国沙棘叶片含水量随着林龄的增加,呈现先增大后减少的趋势;5 a林龄为其变化拐点;果实含水量变化趋势与叶片含水量相反,呈显著负相关。大果沙棘叶片含水量随着林龄的增加,出现先增大后减少的趋势,但降低趋势不明显;林龄为6 a的大果沙棘叶片含水量最高;大果沙棘果实含水量随着林龄的增大,出现先增大后显著降低的趋势;5 a林龄大果沙棘果实含水量最大。2)低林龄和高林龄的中国沙棘叶片含水量大果沙棘;大果沙棘的果实含水量均>中国沙棘。3)不同叶位沙棘叶片含水量存在显著差异。方位对中国沙棘叶片含水量影响较大,且阳面叶片含水量较阴面高;叶片分布部位对大果沙棘叶片含水量影响较大,且上部叶片含水量显著>中下部。同一方位,中国沙棘在上部东南方向叶片含水量显著大果沙棘;阴面的中国沙棘叶片含水量<大果沙棘,阳面反之。

关键词：煤矿复垦区沙棘果叶含水量林龄叶位

煤矿复垦区沙棘人工林土壤微生物群落结构及其多样性研究

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煤矿复垦区沙棘人工林土壤微生物群落结构及其多样性研究

作者：李阳延安大学

学位级别：硕士

煤矿废弃地的生态修复与重建已成为当今世界各国关注的热点之一,未经治理的矿区废弃地是造成环境污染、土地荒漠化的重要因素之一。为了研究煤矿废弃地土地复垦后土壤微生物群落结构及其多样性,本研究选取鄂尔多斯市东胜区聚鑫龙煤矿复... 详细信息

煤矿废弃地的生态修复与重建已成为当今世界各国关注的热点之一,未经治理的矿区废弃地是造成环境污染、土地荒漠化的重要因素之一。为了研究煤矿废弃地土地复垦后土壤微生物群落结构及其多样性,本研究选取鄂尔多斯市东胜区聚鑫龙煤矿复垦区为研究区,选择3 a、4 a、5 a、6 a、7 a林龄的中国沙棘人工林以及撂荒草地为研究对象,采用高通量测序技术,分析复垦区不同林龄、不同土层深度下土壤细菌群落和真菌群落结构变化规律。本研究着重探讨矿区土地复垦后生态系统的生境演化规律,并对各样地土壤微生物和土壤理化性质进行研究和分析,从而揭示修复地“微生物群落—土壤环境”的关系。同时探讨了修复区的生态修复效果,旨在为今后矿区土地复垦过程中的环境治理提供数据支撑和理论依据。具体研究结果如下:(1)煤矿复垦区不同修复年限沙棘人工林地的土壤下共检测到细菌22门、34纲、40目、215科、323属。在0～10 cm与10～20 cm土层深度下,不同林地的土壤细菌在门分类层次下均以放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)为主,不同林地的土壤细菌在纲分类层次下均以放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)为主。土壤细菌的优势类群随着沙棘林龄与土层深度的不同而表现出数量上的差异。各沙棘林地的细菌群落结构不同,随着沙棘林龄的增加,沙棘林地细菌群落多样性先降低后升高。不同深度下,各林龄中国沙棘林地的细菌群落物种丰富度、均匀度均有差异性。随着林龄的增加,土壤细菌群落结构随着林地年限的增加而变得更复杂。在属分类层次下,各林龄林地的优势菌属不同。(2)煤矿复垦区不同修复年限沙棘人工林地的土壤下共检测到真菌5门、13纲、27目、64科、164属。在0～10 cm与10～20 cm土层深度,不同林地的土壤真菌在门分类层次下均以子囊菌门(Ascomycoa)为主,不同林地的土壤真菌在纲分类层次下均以粪壳菌纲(Sordariomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)、散囊菌纲(Eurotiomycetes)、锤舌菌纲(Leotiomycetes)为主。在不同土层深度下,随着沙棘年限的增加,优势类群子囊菌门的相对丰度呈先升高后降低的趋势,粪壳菌纲与座囊菌纲、散囊菌纲的相对丰度在不同土层深度有差异性。各沙棘林地的真菌群落结构不同,随着沙棘林龄的增加,沙棘林地真菌群落多样性在土壤深度上表现出差异性。复垦区的土壤真菌物种丰富度、物种均匀度以及物种组成均对土壤真菌群落结构多样性有影响。在门和属分类层次下,土层深度与沙棘林龄对各真菌的OTUs有影响,决定了真菌物种群落多样性。在属类群下,各林地的菌属各不相同,表现出极大的物种差异性。(3)煤矿复垦区不同修复年限沙棘人工林地土壤理化因子存在差异性。在不同深度下,随着沙棘林龄的不同,土壤水分、饱和含水量、毛管持水量、总孔隙度、土壤p H、电导率、土壤有机质、全磷、速效磷、速效钾、碱解氮均有显著性差异(P0.05)。矿区复垦区不同修复年限土壤理化因子与土壤细菌群落和真菌群落相关性不同。在细菌群落与土壤理化因子相关分析中,7 a林地与其他林龄沙棘林地差异性较大;在真菌群落与土壤理化因子相关分析中,3 a与4 a沙棘林地与其他林地表现的差异性较大。土壤有机质与土壤速效磷在7 a林龄沙棘林地的土壤细菌群落和真菌群落相关性最高。

关键词：煤矿复垦区土壤细菌土壤真菌群落多样性理化因子

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煤矿复垦区土壤质量评价

煤矿复垦区土壤质量评价

作者：强大宏延安大学

学位级别：硕士

鄂尔多斯作为我国重要的煤炭工业基地,为我国经济和社会发展提供了大量煤炭资源。由于对煤炭资源的大面积开采,产生大量的煤矿废弃地。同时,煤矿开采对矿区及其周边生态环境造成了显著影响,使得地表植被损失殆尽,加剧水土流失,土壤肥力... 详细信息

鄂尔多斯作为我国重要的煤炭工业基地,为我国经济和社会发展提供了大量煤炭资源。由于对煤炭资源的大面积开采,产生大量的煤矿废弃地。同时,煤矿开采对矿区及其周边生态环境造成了显著影响,使得地表植被损失殆尽,加剧水土流失,土壤肥力显著下降,造成煤矿废弃地土壤质量低下。植被修复被认为是改善矿区废弃地生态环境最直接、最有效的方式之一,而复垦区土壤质量的提升也是矿区土地复垦成功的关键指标。本研究以鄂尔多斯市煤矿复垦区不同林龄的中国沙棘、大果沙棘以及人工草地(对照)为研究对象,采用主成分分析法筛选出最小数据集,建立沙棘人工林土壤质量评价体系,采用修正后的内梅罗指数法评价了沙棘人工林及对照样地的土壤肥力状况。该研究旨在明确沙棘人工对煤矿复垦区土壤的改良作用,以期今后为煤矿复垦区沙棘人工林营造与复垦区生态修复与重建提供数据支撑与理论依据。主要结论如下:(1)随着沙棘林龄的增加,土壤黏粒和粉粒有所增加,砂粒有所减少,且不同土层间存在着明显差异,中国沙棘在00 cm、8000 cm土层,土壤水分存在显著差异,在200 cm、400 cm土层,土壤水分、土壤容重、饱和含水量、毛管持水量、总孔隙度存在显著性差异,在600 cm土层,土壤水分、土壤容重、总孔隙度存在显著性差异;大果沙棘在00 cm土层,土壤水分、土壤容重、饱和含水量、毛管持水量、总孔隙度均存在显著差异,在200 cm、400 cm土层,土壤水分、饱和含水量、毛管持水量、总孔隙度存在显著性差异,在600 cm土层,土壤水分、土壤容重、毛管持水量、总孔隙度存在显著差异,在8000 cm土层,土壤水分、饱和含水量、毛管持水量、总孔隙度存在显著差异,其他物理指标在不同林龄土层间不存在显著差异。(2)中国沙棘在00 cm、400 cm、8000 cm土层,p H不存在显著性差异,在200 cm、400 cm土层,碱解氮不存在显著性差异,其他化学指标在不同林龄土层间存在显著差异;大果沙棘除了碱解氮在8000 cm土层不存在显著性差异,其他化学指标在不同林龄土层间存在显著差异。(3)土壤物理、化学的15项指标的相关分析表明有多对相关关系达到显著或者极显著相关,因此,这15个土壤肥力质量因子完全可以作为相关性提取主成分。对通过基于主成分分析方法的最小数据集方法对15项土壤肥力质量评价指标进行了筛选,最终编入MDS的指标有7个,分别为粉粒、砂粒、饱和含水量、p H、电导率、全磷、碱解氮。(4)基于修正内梅罗指数的土壤肥力质量评价得分排序为:6年生中国沙棘林地土壤肥力状况最好,7年生中国沙棘林地土壤肥力状况次之,人工草地土壤肥力状况最差。

关键词：煤矿复垦区沙棘人工林内梅罗指数土壤肥力

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煤矿复垦区土壤重金属分布特征与质量评价

环境污染与防治 2012年第2期34卷 68-71页

作者：黄静高良敏冯娜娜尹伶俐安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

为保证煤矿复垦区种植农作物的充填复垦土壤的生态安全,以淮南矿区煤矸石充填复垦地为研究对象,通过对研究区内Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn和Hg 7种重金属不同深度含量分析,总结其纵向分布特征,并将研究区土壤重金属含量与淮南市土壤背景值... 详细信息

为保证煤矿复垦区种植农作物的充填复垦土壤的生态安全,以淮南矿区煤矸石充填复垦地为研究对象,通过对研究区内Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn和Hg 7种重金属不同深度含量分析,总结其纵向分布特征,并将研究区土壤重金属含量与淮南市土壤背景值、《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)作比较,分析这7种重金属的污染程度。结果表明,这7种重金属都有不同程度的污染,其中土壤受Cd污染最严重,土壤中重金属垂直方向上无确定分布规律。总体而言,土壤重金属潜在生态风险属于强生态危害。从垂直方向来看,重金属潜在生态风险指数(RI)随着深度的增加出现先下降后升高的趋势,其中40～60cm深度的RI最大。重金属生态危害程度依次为Cd>Hg>Ni>Cu>Cr>Pb>Zn,其中Cd为矿区土壤中最主要的重金属污染生态风险因子。

关键词：土壤重金属污染评价煤矿复垦区

煤矿复垦区土壤肥力状况分析及评价——以新庄孜矿为例

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安徽农业科学 2010年第18期38卷 9694-9695页

作者：魏婷婷陈萍姚多喜张治国安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

通过对安徽淮南新庄孜矿复垦区的土壤含水量、容重、孔隙度和有机质、速效磷、速效钾含量等9项土壤养分指标进行测试与统计分析,以对复垦区土壤肥力现状进行科学合理的评价。结果表明,复垦区土壤有机质属于较缺水平,速效磷和速效钾属于... 详细信息

通过对安徽淮南新庄孜矿复垦区的土壤含水量、容重、孔隙度和有机质、速效磷、速效钾含量等9项土壤养分指标进行测试与统计分析,以对复垦区土壤肥力现状进行科学合理的评价。结果表明,复垦区土壤有机质属于较缺水平,速效磷和速效钾属于中等水平。在农业生产上应对土壤进行增肥,对表层土进行翻耕作业。

关键词：煤矿复垦区土壤肥力评价

煤矿复垦区不同种植方式下土壤重金属含量及形态分布特征

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安徽师范大学学报（自然科学版） 2015年第1期38卷 64-68页

作者：王菲方凤满江培龙林跃胜李涵韬王沛然安徽师范大学国土资源与旅游学院安徽芜湖241003 安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000

以徐州市典型煤矿复垦区柳新镇四种不同种植方式下(水稻、稻麦轮作、杨树以及棉花黄豆)的土壤为研究对象,根据Tessier连续提取法进行重金属形态分析,对土壤重金属污染水平进行评价.结果表明:四种种植方式下的重金属含量均未超出国家土... 详细信息

以徐州市典型煤矿复垦区柳新镇四种不同种植方式下(水稻、稻麦轮作、杨树以及棉花黄豆)的土壤为研究对象,根据Tessier连续提取法进行重金属形态分析,对土壤重金属污染水平进行评价.结果表明:四种种植方式下的重金属含量均未超出国家土壤环境质量二级标准,相较于当地土壤背景值,四种种植方式下的土壤Pb和棉花黄豆种植下的Cu出现了偏中度污染;水稻和稻麦轮作种植方式下生物潜在可利用态Pb分配系数较高,需注意Pb污染对土壤环境的影响,杨树和棉花黄豆种植方式下要把Cr、Cu、Ni、Pb作为预防对象;根据内梅罗污染指数,土壤重金属综合污染水平为杨树>水稻田>棉花黄豆>稻麦轮作,均表现出轻度污染.

关键词：煤矿复垦区不同种植方式土壤重金属污染评价