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采煤沉陷區(qū)村莊廢棄地復(fù)墾土壤特性時(shí)空變化及作物響應(yīng)研究

發(fā)布時(shí)間:2020-11-10 16:57
   煤炭開采形成的地下采空區(qū),容易造成地面塌陷,導(dǎo)致礦區(qū)大量村莊廢棄,大面積耕地?fù)p毀,嚴(yán)重影響人民的生產(chǎn)生活。而對(duì)村莊廢棄地進(jìn)行土地復(fù)墾是緩解礦區(qū)人地矛盾和社會(huì)矛盾的一個(gè)有效途徑。復(fù)墾土壤質(zhì)量是復(fù)墾成功的關(guān)鍵。因此,改善并評(píng)價(jià)復(fù)墾土壤質(zhì)量和土壤系統(tǒng)可持續(xù)性對(duì)礦區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。鑒于此,本文以趙固一礦村莊廢棄地復(fù)墾區(qū)為研究對(duì)象,在分析作物生長(zhǎng)各個(gè)時(shí)期復(fù)墾土壤的理化性質(zhì)、微生物學(xué)特性的時(shí)空變化及作物生長(zhǎng)特性的基礎(chǔ)上,運(yùn)用土壤恢復(fù)指數(shù)與系統(tǒng)可持續(xù)性指數(shù)模型對(duì)復(fù)墾土壤質(zhì)量狀況及系統(tǒng)可持續(xù)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究主要成果如下:(1)受開采沉陷的影響,村莊廢棄地復(fù)墾區(qū)由于地表水位上升,復(fù)墾土壤的含水量均顯著高于對(duì)照區(qū);復(fù)墾土壤的有機(jī)碳和全氮含量均顯著低于對(duì)照區(qū),但穩(wěn)定沉陷區(qū)復(fù)墾土壤的有機(jī)碳和全氮含量顯著高于不穩(wěn)定沉陷區(qū)。(2)地表沉降導(dǎo)致土壤含水量過高,從而使土壤呼吸受阻,沉陷區(qū)復(fù)墾土壤呼吸均顯著低于對(duì)照區(qū)。受土壤理化性質(zhì)的影響,復(fù)墾區(qū)土壤脲酶和蔗糖酶活性也顯著低于對(duì)照區(qū)。由于地表繼續(xù)沉降,不穩(wěn)定沉陷區(qū)的土壤含水量顯著高于穩(wěn)定沉陷區(qū),土壤呼吸影響更大,土壤酶活顯著降低,不穩(wěn)定沉陷區(qū)復(fù)墾土壤的微生物學(xué)特性劣于穩(wěn)定沉陷區(qū)。(3)復(fù)墾土壤的理化和微生物特性的變化進(jìn)而影響到地上作物養(yǎng)分吸收和生理特性,并最終影響到作物生產(chǎn)。復(fù)墾區(qū)小麥植株含氮、葉綠素含量和光合速率均顯著低于對(duì)照區(qū),復(fù)墾區(qū)小麥產(chǎn)量也顯著低于對(duì)照區(qū)。但穩(wěn)定沉陷區(qū)復(fù)墾土壤小麥的植株含氮量、葉綠素含量、光合速率和產(chǎn)量均高于不穩(wěn)定沉陷區(qū)。(4)通過對(duì)復(fù)墾土壤質(zhì)量和系統(tǒng)可持續(xù)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),穩(wěn)定沉陷區(qū)的土壤恢復(fù)指數(shù)和可持續(xù)性指數(shù)高于不穩(wěn)定沉陷區(qū),說明穩(wěn)定沉陷區(qū)復(fù)墾區(qū)土壤綜合質(zhì)量?jī)?yōu)于不穩(wěn)定沉陷區(qū),可持續(xù)性更強(qiáng)。
【學(xué)位單位】:河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類】:S151.9
【部分圖文】:

河南省,位置,沉陷區(qū),新鄉(xiāng)市


2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理2.1 研究區(qū)概況2.1.1 自然地理背景新鄉(xiāng)市位于河南省北部(見圖 2-1),南臨黃河,與鄭州市、開封市隔河相望;與太行相鄰,毗鄰安陽、鶴壁,西臨焦作市,接壤晉東南;東接濮陽,相連魯西。地理坐標(biāo)北緯 34o53′-35o50′,東經(jīng) 113o22′-115o01′,全市土地總面積 8249.45 km2。本文選擇的研究區(qū)位于河南省新鄉(xiāng)市輝縣趙固礦區(qū)采煤沉陷區(qū)村莊廢棄地西北流村。西北流村位于衛(wèi)吳線西北方向,屬于趙固一礦采煤沉陷區(qū)。

土樣,通風(fēng)室,內(nèi)風(fēng),烘箱


圖 2-3 采樣現(xiàn)場(chǎng)圖Fig.2-3 The sampling site map樣品預(yù)處理壤樣品的預(yù)處理。把土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后,裝土的鋁盒要立即,然后放到烘箱里進(jìn)行烘干處理。自封袋里的土樣要經(jīng)過風(fēng)干、篩等才能進(jìn)行分析和測(cè)定。首先,對(duì)在農(nóng)田中帶來的土壤樣本進(jìn)理。其方法是將土樣捏碎平鋪在干凈的紙上,放在陰涼干燥通風(fēng)室內(nèi)風(fēng)干,需經(jīng)常翻動(dòng)以加快干燥。切忌陽光曝曬或烘烤。土樣風(fēng)物殘茬、枯枝落葉等非土樣的組成部分。然后,要用圓木棍在平樣碾碎,以備待用。麥樣品的預(yù)處理。將小麥樣品帶到實(shí)驗(yàn)室后,首先要進(jìn)行根部去泥進(jìn)行稱重。隨后進(jìn)行小麥根部及株高的測(cè)量,最后將小麥在通風(fēng)室內(nèi)風(fēng)干并放入 80℃的烘箱里烘干。切忌烘箱溫度不能太高,以

對(duì)比圖,小麥樣品,對(duì)比圖,指標(biāo)測(cè)定


圖 2-4 小麥樣品對(duì)比圖Fig.2-4 The comparison chart of wheat samples樣品指標(biāo)測(cè)定方法壤樣品的指標(biāo)測(cè)定。土壤含水量、容重、有機(jī)碳、全氮的測(cè)定土壤含水量,用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重,土壤有機(jī)碳采用重鉻,土壤全氮用凱氏法測(cè)定。呼吸儀(美國PPSystems公司)測(cè)定樣點(diǎn)3次重復(fù)。土壤酶活性的測(cè)定:所采土壤樣品充分混勻后驗(yàn)室,保存于–20℃的冰箱中,用于酶活性指標(biāo)的分析。脲酶采硝基水楊酸比色法測(cè)定蔗糖酶[75]。每個(gè)樣點(diǎn)3次重復(fù)。麥樣品的指標(biāo)測(cè)定。光合速率和葉綠素的測(cè)定:在小麥不同11:00用LI-6400便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)(美國LI-COR公司)測(cè)定凈光合速率。同時(shí),用日本Minolta公司生產(chǎn)的SPAD-502葉綠片的葉綠素值。每個(gè)樣點(diǎn)3次重復(fù)。產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的測(cè)定:
【參考文獻(xiàn)】

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3 秦俊梅;王改玲;;不同培肥方式對(duì)復(fù)墾土壤玉米養(yǎng)分吸收及肥料利用率的影響[J];水土保持研究;2015年04期

4 張宏;高明;喬亮;莫建兵;王新菊;李如峰;;農(nóng)村宅基地復(fù)墾耕地不同種植模式對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響[J];水土保持學(xué)報(bào);2015年04期

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