黄河流域风沙采煤沉陷区生态治理与修复

目录
1 矿区生态破坏与修复概述 1
1.1 黄河流域矿区生态修复 1
1.2 矿区土壤修复 2
1.2.1 矿区土壤物理修复 3
1.2.2 矿区土壤化学修复 4
1.2.3 矿区土壤生物改良 5
1.3 采煤沉陷区植被损伤及修复 6
1.3.1 煤炭开采对植被的损伤 6
1.3.2 采煤沉陷区植被损伤因素 9
1.3.3 采煤沉陷区受损植被修复 10
1.4 煤炭开采对水资源的破坏 12
1.4.1 煤炭开采对地表水体的影响 13
1.4.2 煤炭开采对地下水的影响 14
1.4.3 煤炭开采对土壤水的影响 14
2 风沙采煤沉陷对土壤的影响 16
2.1 采煤沉陷对土壤的影响研究 17
2.1.1 采煤沉陷后土壤容重及孔隙度变化的研究 17
2.1.2 采煤沉陷后土壤水分变化的研究 18
2.2 研究内容与试验设计 19
2.2.1 研究内容 19
2.2.2 研究方法 19
2.2.3 指标测定方法 20
2.2.4 技术路线图 21
2.3 沉陷裂缝对土壤物理性质的影响 22
2.3.1 沉陷裂缝对土壤容重的影响 22
2.3.2 沉陷深度对土壤容重的影响 23
2.3.3 沉陷裂缝对土壤孔隙度的影响 25 黄河流域风沙采煤沉陷区生态治理与修复
2.3.4 沉陷深度对土壤孔隙度的影响 27
2.3.5 沉陷裂缝对土壤*大持水率的影响 29
2.3.6 沉陷深度对土壤*大持水率的影响 31
2.3.7 沉陷裂缝对土壤田间持水率的影响 32
2.3.8 沉陷深度对土壤田间持水率的影响 34
2.3.9 沉陷裂缝对土壤含水率的影响 36
2.3.10 沉陷深度对土壤含水率的影响 38
2.4 小结 40
3 风沙采煤沉陷区土壤水热耦合特征 41
3.1 黄绵土和风沙土采煤沉陷区土壤冻融时间对比 42
3.2 不同采煤沉陷区土壤水文过程季节变化的典型分析 43
3.3 土壤水文过程对冻融过程的响应机制 44
3.3.1 采煤沉陷区土壤水分时空异质性规律 44
3.3.2 冻融期采煤沉陷对土壤水分的影响 44
3.3.3 冻融期采煤沉陷区土壤水分与温度变化的耦合关系 46
3.4 讨论 47
3.4.1 冻融期采煤沉陷区土壤温度季节性变化特征 48
3.4.2 冻融期采煤沉陷区土壤含水率季节性变化特征 48
3.4.3 采煤沉陷对冻融期土壤水热关系的影响 49
3.5 小结 49
4 风沙采煤沉陷区受损小叶杨根系萌蘖与土壤微环境耦合特性 50
4.1 采煤沉陷区根系损伤与根系萌蘖的研究 51
4.1.1 采煤沉陷区植物根系损伤的研究 51
4.1.2 植物根系萌蘖的研究 52
4.1.3 采煤沉陷区土壤微环境的研究 53
4.2 研究内容与实验设计 56
4.2.1 研究内容 56
4.2.2 研究区塌陷情况的调查及样地选择 57
4.2.3 根系损伤情况的观测 58
4.2.4 萌蘖根系的观测 59
4.2.5 土壤样品的采集 60
4.2.6 土壤理化性质的测定 60
4.2.7 土壤微生物多样性的测定 63
4.2.8 数据分析 64
4.2.9 技术路线图 65
4.3 不同类型裂缝处小叶杨根系损伤特性 65
4.3.1 沉陷区不同坡位裂缝类型调查 65
4.3.2 不同坡位小叶杨根系分布的调查 66
4.3.3 不同坡位塌陷下小叶杨根系损伤状况 67
4.3.4 不同径级小叶杨根系损伤状况 69
4.3.5 距裂缝不同水平距离小叶杨根系损伤状况 69
4.3.6 小叶杨根系损伤主导因素分析 70
4.4 裂缝周边小叶杨根系萌蘖的空间异质性 71
4.4.1 小叶杨萌蘖苗生长状况和根系的形态特征 71
4.4.2 不同径级小叶杨根系萌蘖特征 73
4.4.3 裂缝周边不同深度小叶杨根系萌蘖特征 73
4.4.4 距裂缝不同距离处小叶杨根系萌蘖特征 74
4.4.5 不同坡位和裂缝处小叶杨萌蘖根的分布特征 75
4.4.6 小叶杨侧根空间分布对萌蘖苗生长状况的影响 76
4.5 小叶杨根系萌蘖对土壤微环境的响应 76
4.5.1 裂缝对土壤理化性质的影响 76
4.5.2 萌蘖根根际土壤理化性质的变化 82
4.5.3 萌蘖根根际土壤细菌物种组成及其多样性的变化 83
4.5.4 萌蘖苗根际土壤真菌物种组成及其多样性的变化 87
4.5.5 土壤微环境对根系萌蘖的影响 91
4.6 小结 94
5 风沙采煤沉陷区修复树种凋落物的分解特征 95
5.1 采煤沉陷区典型修复树种凋落物的分解 96
5.1.1 凋落物分解的研究 96
5.1.2 研究内容与实验设计 104
5.1.3 凋落物分解过程及其拟合结果分析 107
5.1.4 凋落物分解过程中有机物含量的变化 108
5.1.5 凋落物分解过程中有机物释放特征分析 112
5.2 采煤沉陷区不同林分凋落物分解速率及养分动态变化 116
5.2.1 凋落物分解速率及干物质残留率的变化 117
5.2.2 凋落物分解过程中C、N、P含量的变化 118
5.2.3 凋落物分解过程生态计量变化特征 119
5.2.4 讨论 120
5.3 小结 121
6 风沙采煤沉陷区生物结皮分布及其对环境影响的特征 123
6.1 风沙采煤沉陷区小叶杨林下生物结皮的分布格局及其理化性质 123
6.1.1 生物结皮的研究现状 124
6.1.2 研究内容与实验设计 128
6.1.3 小叶杨林下生物结皮分布特征 132
6.1.4 小叶杨林下生物结皮及其下层土壤粒度组成与养分含量 136
6.1.5 小叶杨林下生物结皮对土壤水分的影响 145
6.2 地表生物结皮土壤碳排放对水热因子变化的响应 149
6.2.1 生物结皮土壤碳排放速率及环境因子日动态变化规律 151
6.2.2 土壤碳排放速率与土壤温度的关系 152
6.2.3 土壤碳排放速率与表层土壤含水量的关系 153
6.2.4 土壤碳排放速率与土壤表层温度、含水量的关系 155
6.2.5 讨论 155
6.3 毛乌素沙地不同植被生境下藓类结皮对土壤物理性质的影响 157
6.3.1 3 种林分藓类结皮对0～30cm土壤粒径的影响 159
6.3.2 3 种林分藓类结皮对土壤含水率的影响 160
6.3.3 3 种林分藓类结皮对土壤容重的影响 161
6.3.4 讨论 161
6.4 小结 163
7 风沙采煤沉陷对植被蒸散发的影响特征 166
7.1 风沙采煤沉陷对植物群落蒸散发的影响研究 166
7.1.1 采煤沉陷对植物及其群落蒸散发影响的研究 168
7.1.2 研究内容与实验设计 172
7.1.3 参考叶片筛选及研究区环境因子变化状况 179
7.1.4 采煤沉陷对土壤蒸发的影响 188
7.1.5 采煤沉陷对植物蒸腾速率的影响 195 目 录 ix
7.1.6 采煤沉陷对群落蒸散发的影响 203
7.2 风沙采煤沉陷区生态修复树种蒸腾特征及能量收支 205
7.2.1 研究区气象因子日变化 206
7.2.2 参考叶片的筛选 207
7.2.3 3 种植物瞬时蒸腾速率日变化规律及日蒸腾量 208
7.2.4 3 种植物蒸腾扩散系数变化规律 208
7.2.5 常见荒漠植物能量收支特征 209
7.2.6 讨论 210
7.3 基于“三温模型”的风沙采煤沉陷区柠条锦鸡儿灌丛蒸腾特征研究 211
7.3.1 研究区气象因子日变化规律 212
7.3.2 柠条锦鸡儿灌丛蒸腾速率日变化规律与日蒸腾量 212
7.3.3 影响荒漠灌丛柠条锦鸡儿蒸腾速率的主要气象因子分析 213
7.3.4 讨论 213
7.4 小结 214
8 采煤沉陷区不同种源地文冠果的生长适宜性及耐盐性 216
8.1 植物繁育及耐盐的研究 217
8.1.1 植物引种的研究 217
8.1.2 文冠果的研究 217
8.1.3 植物耐盐性的研究 221
8.2 研究内容与实验设计 223
8.3 不同种源地文冠果的生长适宜性 228
8.3.1 不同种源地文冠果出苗率分析 228
8.3.2 不同种源地文冠果种子产量分析 228
8.3.3 不同种源地文冠果种子百粒重分析 229
8.3.4 不同种源地文冠果种子出仁率分析 230
8.3.5 不同种源地文冠果种仁含油率分析 231
8.3.6 不同种源地文冠果种子出芽率分析 231
8.3.7 综合评价 232
8.4 土壤盐胁迫对植物生理特征的影响 234
8.4.1 盐胁迫对植被生长指标的影响 234
8.4.2 盐胁迫对叶片生理指标的影响 235
8.4.3 盐胁迫下植被各指标间相关性分析 242
8.4.4 植被抗盐能力综合评价 242
8.5 小结 243
9 采煤沉陷区土壤防渗蓄水保肥技术 246
9.1 PAM应用的研究 247
9.1.1 PAM概述 247
9.1.2 PAM在农业生产中的应用研究进展 247
9.1.3 PAM对土壤物理性状的影响研究 248
9.1.4 PAM对降雨入渗与防治水土流失研究 249
9.1.5 PAM的增产效益研究 249
9.1.6 PAM施用方法研究 250
9.2 研究内容与实验设计 251
9.3 土壤改良剂对沉陷区土壤和植被的影响 254
9.3.1 土壤改良剂对沉陷区土壤水分蒸发的影响 254
9.3.2 土壤改良剂对沉陷区土壤物理性质的影响 258
9.3.3 土壤改良剂对沉陷区植物光合特性的影响 263
9.4 土壤改良剂施用对沉陷区土壤及植物各指标的影响 271
9.4.1 土壤改良剂施用与土壤及植物各指标之间的相关性分析 271
9.4.2 土壤改良剂施用与各指标的主成分分析 272
9.4.3 土壤改良剂与各指标的模糊评价 274
9.5 小结 275
10 风沙采煤沉陷区经济树种生长适宜性评价 277
10.1 实验设计 277
10.2 树种生长状况调查初步分析 279
10.3 树种适宜性分析 281
10.4 讨论 282
10.5 小结 283
主要参考文献 284