中國東部高潛水位采煤礦區(qū)是中國的煤炭能源基地,也是重要的糧食產(chǎn)區(qū),因此采煤塌陷不僅對生態(tài)環(huán)境造成重大影響,也會威脅耕地資源和糧食安全。在采煤礦區(qū),采煤塌陷地復(fù)墾是增加耕地面積、緩解人地矛盾和保護(hù)糧食安全的主要途徑,然而目前對復(fù)墾土壤進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用的過程中,土壤緊實(shí)已成為影響復(fù)墾土壤生產(chǎn)力的最主要原因。本研究的目的是研究復(fù)墾過程中機(jī)械使用對土壤緊實(shí)度的影響及引起的土壤環(huán)境效應(yīng)。一方面通過復(fù)墾施工現(xiàn)場取樣觀測,結(jié)合模擬壓實(shí)試驗(yàn),通過地統(tǒng)計理論、CT掃描技術(shù)和分形理論,研究使用復(fù)墾機(jī)械擠壓擾動土壤后復(fù)墾土壤緊實(shí)度、土壤顆粒組成、土壤大孔隙和微生物活性的變化;另一方面選擇典型復(fù)墾區(qū)通過取樣觀測研究不同復(fù)墾區(qū)土壤熱導(dǎo)率和無機(jī)磷分布的差異,并從中剖析二者與土壤緊實(shí)度的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:（1）初步探明了復(fù)墾土壤機(jī)械壓實(shí)機(jī)制。通過復(fù)墾施工現(xiàn)場取樣觀測,復(fù)墾過程中機(jī)械碾壓會顯著增加復(fù)墾土壤緊實(shí)度,當(dāng)土壤中質(zhì)量含水量為16%¹8%時,TD80B型履帶式推土機(jī)每次碾壓后,復(fù)墾回填表層（0²0 cm）、回填亞層（20⁴0 cm）和填充層（4... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

CT掃描儀示意圖

16 圖 4 研究區(qū)位置Fig.4 Location of the research area研究區(qū)內(nèi)共包括 31 個復(fù)墾田塊，每個田塊大致為 100 m×100 m 正方形。研究區(qū)復(fù)墾前因采煤塌陷土地下沉呈濱湖洼地，項目采用“耕層表土剝離，客土充填”的工藝進(jìn)行復(fù)墾，整個施工工藝分三步：①將地面積水排干后在原地貌剝離 40 cm 厚的表土，②劃定項目區(qū)內(nèi)塌陷較深的區(qū)域?yàn)槿⊥羺^(qū)，并在該劃定區(qū)域內(nèi)取土運(yùn)輸至復(fù)墾區(qū)作為填充層將地表填高以隔離地下水，③將剝離的表土回填至填充層上作為回填層從而保證復(fù)墾土壤的耕作能力。因土壤來源的差異，復(fù)墾回填層土壤為砂質(zhì)壤土，而填充層土壤為粉質(zhì)粘壤土（USDA 土壤質(zhì)地分類）。在該研究中，我們將 60 cm 厚的復(fù)墾土壤作為該研究對象并將其分為 3 層，其中 2

表 3 履帶式推土機(jī)的技術(shù)參數(shù)Table3 The technical specification of the model crawler bulldozereight(kg)er(kW) ength(mm) ressure(kPa) ) ) 設(shè)計機(jī)械碾壓 0，1，3，5，7，9 次為碾壓梯度，因此擇一處 100 m×100 m 的復(fù)墾田塊，沿著機(jī)械運(yùn)行軌道樣品和原狀土柱，機(jī)械碾壓后的復(fù)墾田塊地表特征如圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]機(jī)械壓實(shí)對復(fù)墾土壤粒徑分布多重分形特征的影響[J]. 閔祥宇,李新舉,李奇超.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(20)
[2]基于CT掃描的煤礦排土場土壤孔隙三維多重分形特征[J]. 張佳瑞,王金滿,秦倩,白中科.  土壤通報. 2017(04)
[3]基于地統(tǒng)計學(xué)的田塊尺度鹽堿土特性研究[J]. 顧鑫,楊麗,任翠梅,高國金,孫連成,劉冰,孫興榮,韓墨.  中國水土保持. 2017(07)
[4]煤矸山復(fù)墾重構(gòu)土壤剖面養(yǎng)分含量和重金屬污染狀況分析[J]. 任珊珊,于亞軍.  西南農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2017(04)
[5]青海湖流域土壤大孔隙特征與理化性質(zhì)的相關(guān)性研究[J]. 李宗超,胡霞,劉勇,孫貞婷,呂艷麗.  土壤. 2017(02)
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[7]復(fù)墾煤矸山不同利用類型土壤微生物群落分析[J]. 龐碧琳,于亞軍.  土壤通報. 2017(02)
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博士論文
[1]基于探地雷達(dá)的復(fù)墾土壤壓實(shí)與工程質(zhì)量評價[D]. 劉寧.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]高潛水位采煤塌陷耕地報損因子確定及報損率測算研究[D]. 楊光華.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014

碩士論文
[1]基于CT的煤礦區(qū)復(fù)墾土壤微結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 黃曉娜.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3058770