發(fā)布時(shí)間：2017-07-08 05:06

  本文關(guān)鍵詞：山西省長(zhǎng)河流域煤炭開采下土壤理化性質(zhì)的空間變異性研究

  更多相關(guān)文章： 長(zhǎng)河流域 煤礦開采 土壤理化性質(zhì) 礦區(qū) 非礦區(qū) 變異性

【摘要】：山西省長(zhǎng)河流域位于晉東南地區(qū),是典型的山丘區(qū),煤炭資源豐富,煤炭開采為保障能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),但長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度、粗放式、大規(guī)模的采煤,特別是開采后修復(fù)不到位給本來生態(tài)就脆弱的長(zhǎng)河流域帶來了土地塌陷、水資源短缺和大氣污染等一系列的問題,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ),是人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地和地球表層系統(tǒng)自然環(huán)境的重要組成部分。礦區(qū)土壤理化性質(zhì)的研究是采礦后土地復(fù)墾、農(nóng)業(yè)和林業(yè)的生態(tài)環(huán)境以及煤-地-水的協(xié)調(diào)利用和發(fā)展的關(guān)鍵,是解決煤礦開采造成生態(tài)環(huán)境安全和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展隱患問題的基礎(chǔ)。本文對(duì)長(zhǎng)河流域內(nèi)煤礦開采對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響加以研究,對(duì)于礦區(qū)的土地復(fù)墾和煤-地-水的協(xié)調(diào)利用等具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本論文以山西省長(zhǎng)河流域的108km2為研究區(qū),通過野外采樣和室內(nèi)分析相結(jié)合、礦區(qū)和非礦區(qū)相對(duì)照的方法,運(yùn)用土壤學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等理論基礎(chǔ),定量分析了長(zhǎng)河流域煤炭開采下10項(xiàng)主要土壤理化性質(zhì)的基本統(tǒng)計(jì)特征和相關(guān)性、空間結(jié)構(gòu)特征和空間分布格局等,并對(duì)土壤飽和導(dǎo)水率和水分特征曲線進(jìn)行模擬。本研究首次在此地區(qū)通過高密度的土壤取樣,通過礦區(qū)和非礦區(qū)相對(duì)照,研究長(zhǎng)河流域煤炭開采下土壤理化性質(zhì)的空間變異性,主要得出以下結(jié)論：(1)與非礦區(qū)相比,礦區(qū)土壤孔隙度、壤粒、粘粒、有機(jī)質(zhì)和速效氮磷鉀含量有不同程度的降低,土壤含水量和容重含量增多,出現(xiàn)一定程度的土壤沙化、鹽漬化和堿化。隨著深度的增加,礦區(qū)和非礦區(qū)的土壤含水量和PH均增大,有機(jī)質(zhì)和速效氮磷鉀含量均減少,其余指標(biāo)沒有明顯規(guī)律。(2)土壤容重、孔隙度和PH變異系數(shù)小于10%,屬于弱變異,其余指標(biāo)均屬于中等變異；除沙粒、PH和速效磷外,其余指標(biāo)礦區(qū)的變異系數(shù)大于非礦區(qū)；同一理化性質(zhì)在不同深度之間有著比較顯著的正相關(guān)性,不同理化性質(zhì)在同一深度的相關(guān)性不顯著,基本不相關(guān)。(3)礦區(qū)和非礦區(qū)大部分土壤理化性質(zhì)的塊金系數(shù)都小于25%,具有強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,空間變異性主要由結(jié)構(gòu)性因素引起；礦區(qū)和非礦區(qū)相比較,除了個(gè)別指標(biāo),呈現(xiàn)非礦區(qū)的塊金系數(shù)大于礦區(qū)的趨勢(shì),在一定程度上礦區(qū)的煤炭開采對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成了一定的破壞,在加上采礦后的土地復(fù)墾,綜合改變了土壤類型、地形和土壤母質(zhì)等等,當(dāng)然還與長(zhǎng)河流域山丘區(qū)半干旱的氣候等有關(guān),具體原因還需要更加細(xì)致的研究。(4)克里格插值的斑塊性空間分布格局表明,研究區(qū)土壤理化性質(zhì)具有高度的空間異質(zhì)性,每項(xiàng)土壤理化性質(zhì)隨土層深度變化有較強(qiáng)的相似性,同時(shí)也有一定的差異性;礦區(qū)和非礦區(qū)的土壤理化性質(zhì)的分布格局有顯著的區(qū)別,煤炭開采改變了礦區(qū)土壤理化性質(zhì)原有的空間分布格局。(5)對(duì)研究區(qū)土壤水分運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行模擬,得出研究區(qū)飽和導(dǎo)水率和水分特征曲線;并提出礦區(qū)土地復(fù)墾和土壤改良的可行性措施。礦區(qū)土壤復(fù)墾重構(gòu)主以農(nóng)業(yè)復(fù)墾、林牧復(fù)墾為主;土壤改良主要運(yùn)用物理生物方法。
【關(guān)鍵詞】：長(zhǎng)河流域 煤礦開采 土壤理化性質(zhì) 礦區(qū) 非礦區(qū) 變異性
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S153
【目錄】：

• 摘要7-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 選題背景及研究意義9-10
• 1.2 研究進(jìn)展10-12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4 技術(shù)路線13-14
• 2 材料與方法14-22
• 2.1. 研究區(qū)概述14-15
• 2.1.1 地理位置14
• 2.1.2 自然條件14-15
• 2.2 試驗(yàn)概述15-19
• 2.2.1 野外采樣15-18
• 2.2.2 室內(nèi)測(cè)定18-19
• 2.3 地統(tǒng)計(jì)學(xué)原理19-22
• 2.3.1 理論基礎(chǔ)20
• 2.3.2 方法模型20-22
• 3 土壤理化性質(zhì)的描述性統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析22-29
• 3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理22
• 3.1.1 特異值處理22
• 3.1.2 正態(tài)分布檢驗(yàn)22
• 3.2 描述性統(tǒng)計(jì)分析22-26
• 3.3 相關(guān)性分析26-29
• 3.3.1 同一理化性質(zhì)在不同深度間的相關(guān)性26-27
• 3.3.2 不同理化性質(zhì)在同一深度間的相關(guān)性27-29
• 4 土壤理化性質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和分布格局29-43
• 4.1 空間結(jié)構(gòu)特征29-33
• 4.1.1 變異函數(shù)的擬合29-32
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)分析32-33
• 4.2 空間分布格局及成因分析33-43
• 4.2.1 土壤質(zhì)地的分布格局與成因34-36
• 4.2.2 土壤含水量、容重、孔隙度的分布格局與成因36-38
• 4.2.3 土壤有機(jī)質(zhì)、PH、電導(dǎo)率的分布格局與成因38-40
• 4.2.4 土壤速效氮、磷、鉀的分布格局與成因40-43
• 5 土壤水分運(yùn)動(dòng)特征43-49
• 5.1 土壤飽和導(dǎo)水率43-46
• 5.1.1 定義43
• 5.1.2 研究區(qū)土壤飽和導(dǎo)水率模擬43-46
• 5.2 土壤水分特征曲線46-49
• 5.2.1 定義46
• 5.2.2 研究區(qū)土壤水分特征曲線的模擬46-49
• 6 研究區(qū)土壤復(fù)墾和土壤改良措施49-53
• 6.1 礦區(qū)土壤復(fù)墾重構(gòu)49-50
• 6.1.1 農(nóng)業(yè)復(fù)墾49-50
• 6.1.2 林牧復(fù)墾50
• 6.2 土壤改良措施50-53
• 6.2.1 物理方法51
• 6.2.2 生物方法51-53
• 7 結(jié)論與討論53-55
• 7.1 主要結(jié)論53-54
• 7.2 研究特色與創(chuàng)新54
• 7.3 討論與展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• Abstract59-61
• 致謝61

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本文編號(hào)：533103