因溫室氣體排放造成的全球氣候變化是當(dāng)前國(guó)際社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。通過(guò)植被恢復(fù)增加陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯則被認(rèn)為是緩解氣候變化的重要手段。露天煤礦開(kāi)采造成生態(tài)環(huán)境的劇烈擾動(dòng),引起礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳存儲(chǔ)能力的衰退乃至喪失。經(jīng)過(guò)地貌重塑、土壤重構(gòu)與植被重建等土地復(fù)墾過(guò)程,礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)逐步由“碳源”向“碳匯”轉(zhuǎn)變。但目前對(duì)礦區(qū)復(fù)墾生態(tài)系統(tǒng)碳固存的機(jī)理認(rèn)識(shí)尚不清晰。本研究依托國(guó)土資源部礦區(qū)土地復(fù)墾——山西朔州野外科學(xué)研究基地,以平朔礦區(qū)已復(fù)墾的南排土場(chǎng)、西排土場(chǎng)為研究區(qū),在實(shí)地調(diào)查（土壤、植被）基礎(chǔ)上,運(yùn)用土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科的相關(guān)理論與方法,從土壤與植被碳庫(kù)的時(shí)空變化角度,探討平朔露天礦復(fù)墾生態(tài)系統(tǒng)碳存儲(chǔ)機(jī)理與效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:（1）植被配置模式是碳固存速率的決定因素。刺槐X油松林碳固存速率遠(yuǎn)高于其他林地。復(fù)墾耕地土壤有機(jī)碳（SOC）隨復(fù)墾時(shí)間呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。刺槐、油松、榆樹(shù)純林下土壤活性有機(jī)碳組分——微生物量碳（MBC）、易氧化碳（EOC）和水溶性碳（DOC）隨復(fù)墾時(shí)間增加而增加。刺槐純林土壤固存SOC和EOC優(yōu)勢(shì)明顯;油松純林則更有利于土壤MBC積累;榆樹(shù)純林在復(fù)墾初期碳固存效果不如刺槐和油... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：179 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－?１地球主要碳庫(kù)及各碳庫(kù)間碳交換量??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?ｇｌｏｂａｌ?Ｃ?ｐｏｏｌｓ?ａｎｄ?ｆｌｕｘｅｓ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅｍ??

??Ｓｍｉｔｈ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１５?）。土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量降低往往帶來(lái)各種不利影響（圖１－３）。Ｇｒｅｇｏｒｙ??ｅｔａｌ．?（２０１５）認(rèn)為土壤有機(jī)碳含量降低１％，團(tuán)聚體穩(wěn)定性下降１０？４０％，同時(shí)土??壤對(duì)抗壓實(shí)的能力也相應(yīng)降低，土壤侵蝕也因團(tuán)聚體含量降低而升高。土壤有機(jī)??碳含量降低也對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和耕性產(chǎn)生不利影響。有機(jī)質(zhì)含量降低引起土壤大顆粒??含量上升而黏粒含量降低、孔隙度降低進(jìn)而引起土壤水力傳導(dǎo)系數(shù)下降，土壤通??透性的下降使得土壤耕性變差，最終影響植物生長(zhǎng)。研宄表明，土壤有機(jī)碳含量??降低１％，土壤孔隙度降低１？２％。而土壤有機(jī)碳從７％降低到３％，則土壤含水??量降低１０％?（Ｗｈｉｔｍｏｒｅ?ｅｔａｌ．?２０１０）。耕作土壤往往還因有機(jī)碳含量降低、水分??入滲能力下降而形成地面徑流。此外，土壤有機(jī)碳降低會(huì)引起氮、磷、硫等重要??養(yǎng)分的可交換量下降（Ｇｒｅｇｏｒｙ?ｅｔａｌ．?，２０１５）。Ｒｏｔｈａｍｓｔｅｄ的土壤有機(jī)碳由６０年??前的５％下降到２％

．２．?３露天礦土地復(fù)墾研究進(jìn)展??露天開(kāi)采是世界范圍內(nèi)的主要采煤方式，全球煤炭產(chǎn)量增加值的７５％源自開(kāi)采（Ｕｓｓｉｒｉ?ａｎｄ?Ｌａｉ，?２００５）。露天煤礦開(kāi)采造成生態(tài)系統(tǒng)劇烈擾動(dòng)（Ｑｕａｄｒａｓ?ｅｌ．，２０１６）。以美國(guó)露天煤礦主要分布的阿巴拉契亞地區(qū)為例（圖ｌ－４ａ），該８０％的區(qū)域被森林覆蓋，但隨著煤炭的露天開(kāi)采，大片森林已經(jīng)消失。到目止超過(guò)６０００００?ｈａ的林地因采煤而被破壞，且該區(qū)域被破壞林地仍以每年超００００?ｈａ的規(guī)模增加（Ｚｉｐｐｅｒ?ｅｔａｌ．，?２０１１）。印度煤炭產(chǎn)量的９２．％來(lái)自露天開(kāi)采。??度的煤田集中分布于該國(guó)東部（圖ｌ－４ｂ）。恰爾肯德邦、奧里薩邦、恰蒂斯邦、馬哈拉施特拉邦等煤炭?jī)?chǔ)量占該國(guó)煤炭總量的９９％?（Ｇｈｏｓｈ?ｅｔａｌ．，?２０１６）。??天煤礦開(kāi)采造成的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題己引起各國(guó)關(guān)注。各國(guó)政府都出臺(tái)相應(yīng)法律指導(dǎo)露天煤礦土地復(fù)墾。如美國(guó)政府于１９７７年出臺(tái)了《露天礦管理和復(fù)墾（Ｓｕｒｆａｃｅ?Ｍｉｎｉｎｇ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?ａｎｄ?Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ?Ａｃｔ，ＳＭＣＲＡ）》（Ａｋａｌａ?ａｎｄ?Ｌａｌ，２００１?），國(guó)政府也于２０１１年出臺(tái)了《土地復(fù)墾條例》。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)60年來(lái)土壤養(yǎng)分循環(huán)微生物機(jī)制的研究歷程——基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)和大數(shù)據(jù)可視化分析[J]. 孫波,王曉玥,呂新華.  植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于Web of Science對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)研究的計(jì)量分析[J]. 胡遠(yuǎn)妹,周俊,劉海龍,高敏,周靜.  土壤學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]云南松天然次生林物種豐富度與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系[J]. 黃小波,李帥鋒,蘇建榮,劉萬(wàn)德,郎學(xué)東.  生物多樣性. 2017(11)
[4]森林土壤碳氮循環(huán)過(guò)程的新視角:叢枝與外生菌根樹(shù)種的作用[J]. 王薪琪,王傳寬,張?zhí)〇|.  植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(10)
[5]長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與創(chuàng)新研究闡明森林生態(tài)系統(tǒng)功能形成過(guò)程與機(jī)理[J]. 周國(guó)逸,張德強(qiáng),李躍林,張倩媚.  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(09)
[6]安太堡露天煤礦3種刺槐復(fù)墾模式土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 王楊揚(yáng),趙中秋,原野,郭安寧,曹雪潔,李雪珍.  中國(guó)煤炭. 2017(05)
[7]長(zhǎng)株潭城市群植被碳貯量與碳密度遙感估算[J]. 何華,陳振雄.  中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃. 2016(03)
[8]刈割、圍封、放牧三種利用方式下草原生態(tài)系統(tǒng)的多功能性與植物物種多樣性之間的關(guān)系[J]. 李靜鵬,鄭志榮,趙念席,高玉葆.  植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(08)
[9]羌塘高寒草地物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多功能關(guān)系格局[J]. 熊定鵬,趙廣帥,武建雙,石培禮,張憲洲.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(11)
[10]礦區(qū)復(fù)墾地土壤有機(jī)碳分布及與土壤化學(xué)特性的關(guān)系[J]. 高藝寧,許麗,林鳳友,吳強(qiáng).  內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)

博士論文
[1]典型礦農(nóng)城復(fù)合區(qū)土地利用格局演化與管理對(duì)策[D]. 曹銀貴.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]黃土丘陵區(qū)典型植物枯落物分解對(duì)土壤有機(jī)碳、氮轉(zhuǎn)化及微生物多樣性的影響[D]. 程曼.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[3]礦區(qū)復(fù)墾土地質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究[D]. 張耿杰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[4]生態(tài)脆弱礦區(qū)土地利用調(diào)控機(jī)制與對(duì)策[D]. 崔艷.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2009

碩士論文
[1]安太堡露天煤礦不同復(fù)墾模式對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響[D]. 王蕓.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2014
[2]煤礦塌陷復(fù)墾區(qū)土壤呼吸及碳平衡研究[D]. 趙魁.安徽理工大學(xué) 2013
[3]安太堡露天礦復(fù)墾地草本植物群落多樣性研究[D]. 徐志果.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[4]半干旱區(qū)露天煤礦生態(tài)復(fù)墾植物群落格局及動(dòng)態(tài)[D]. 孫東輝.山西大學(xué) 2012
[5]安太堡露天礦復(fù)墾地植被恢復(fù)對(duì)土壤酶活性和微生物區(qū)系影響的研究[D]. 王翔.山西大學(xué) 2012
[6]黃土區(qū)大型露天礦復(fù)墾地野生草本植物侵入特征研究[D]. 許靜雯.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012



本文編號(hào)：3494703