基于土地利用和覆被变化的黄河三角洲土壤质量预警研究

该文通过1987和2002年黄河三角洲土地利用和覆被变化与土壤肥力变化的对比分析，探讨土地利用和覆被变化对土壤肥力的影响。研究结果表明：土地利用和覆被变化对土壤肥力变化有直接影响，耕地转为林草地、建设用地、盐荒地和沙地，土壤肥力均有下降趋势；林草地转为滩涂的土壤肥力明显下降，转为盐荒地的略有下降；沙地转为耕地的土壤肥力明显提高，转为林草地有下降趋势，转为盐荒地的略有提高或不变；盐荒地转为耕地的土壤肥力有较大的提高，转为林草地的保持不变或稍有下降，转为沙地的稍有提高，转为建设用地的略微下降；滩涂转为盐荒地的土壤肥力保持不变或略微下降，转为林草地的稍有提高。     

基于水分特性的采煤沉陷地充填复垦黄河泥沙容重优选

为探究黄河泥沙容重与水分运动特征参数的关系,优选黄河泥沙充填复垦的最佳容重设计,运用土壤的概念和性质进行类比研究。根据不同容重条件下饱和含水率与饱和导水率的实测值、van Genuchten模型中进气吸力相关参数?和经验参数m的模拟值,分别建立经验模型,相关系数0.992~0.995(P0.01),决定系数0.938~0.990,理论值与实测值相对误差均控制在10.77%以内。研究结果:1)饱和含水率与饱和导水率均随黄河泥沙容重的增大而减小;2)黄河泥沙中非毛管孔隙度占比高,渗透初期非饱和导水率大,在低吸力段迅速失水;3)黄河泥沙容重为1.5 g/cm3毛管孔隙度最大,更有利于土壤有效水分的保持。在黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地的实践过程中对黄河泥沙充填层进行合理的机械压实,使容重控制为1.5 g/cm3,能够在一定程度上提高黄河泥沙的持水性,实现黄河泥沙充填复垦耕地生产力水平的提高。     

中国东北多煤层老矿区采煤沉陷地损毁特征与复垦规划

多煤层老矿区开采时间长,土地损毁程度严重,沉陷地再利用情况复杂。该文通过实地调查和搜集各煤矿地质地形图、采掘图、储量图和采矿历史等资料,借助矿区沉陷预计软件(MSPS),运用概率积分法对鹤岗矿区沉陷地近期(2014-2020年)和远景(2021年-闭矿)2个阶段进行沉陷预测,并采用ArcGIS软件对数据进行统计分析。根据有关规程中各地类沉陷地损毁程度判定标准对鹤岗采煤沉陷地损毁程度进行划分。基于鹤岗采煤沉陷地损毁特征,提出鹤岗矿区沉陷地时空复垦的规划模式。结果表明:随着煤炭不断开采,多煤层老矿区沉陷范围不断扩大,土地损毁程度加重,地表最大下沉深度达39.4 m;沉陷地在进行再利用过程中存在阶段性变化特征,可根据特定阶段沉陷地损毁特征制定土地用途。沉陷地区域稳定性特征和损毁程度是进行沉陷地时空复垦规划的重要依据。从时间安排看,应以闭矿沉陷地损毁程度为着眼点,全面考虑,确定各区域稳沉时序,鹤岗采煤沉陷划分为优先永久治理区、优先临时治理区、动态治理区和未来治理区;从空间布局看,前3个治理区功能定位依次为接续替代产业用地、短期工业用地和农业用地。     

邹城市矿粮复合区土地利用变化及生态系统服务价值分析

以山东省邹城市为试点，依据1990~2005年土地统计资料对该市矿粮复合区生态系统服务价值进行分析。结果表明，矿粮复合区内土地利用结构变化较快，具体表现为耕地的快速减少，水域和未利用土地大幅度增加。由于水域面积的增加，15a间复合区生态系统总服务价值呈现增长趋势；在土地利用类型中耕地的贡献率最大，在70％左右，其次为水域，且这2种类型贡献率变化最大，林地的贡献率在复合区内最小，一般在5％左右；生态服务功能在复合区和非复合区之间差别最大的是水分调节功能；在所有乡镇中废物处理和土壤形成功能都处于主导地位，废物处理功能大幅度增加，而土壤形成功能逐渐减少；复合区中生物多样性和娱乐功能有所增加，食物生产功能略有下降。     

土地整理和复垦工程费用结构分析及控制对策研究

土地整理与复垦是人类对土地的善意干扰，通过整理复垦工程，能够有效地提高耕地质量、增加耕地数量，保障人类社会持续发展。土地整理复垦对象分为低质土地、零散破碎土地、不规则土地、废弃建设用地、灾害损毁地、退化土地等，其工程基本由土地平整工程、农田水利、田间道路、农田防护工程、土壤改良工程和其它工程构成。通过对华北地区土地整理与复垦工程项目的统计，分析各项工程的费用构成，归纳出项目敏感因素，提出降低土方量和其它费用的外部途径，从而降低项目总费用。     

基于3S技术的黄河三角洲土壤质量自动化评价方法研究

土壤盐碱化加剧、土壤质量退化是黄河三角洲土地开发利用中面临的重要问题，快速评价土壤质量对该区土地资源合理利用与保护有重要意义。该文利用GPS技术自动获取采样点信息，利用RS快速获取土地利用现状数据，利用MapGIS对数据进行矢量化，在ArcGIS下对采样点属性进行Kriging插值形成各指标分布图和隶属度分布图，最后利用指数和公式在ArcGIS下自动运算形成土壤质量分布图，并构建了基于3S技术的土壤质量自动化评价流程。评价结果与传统评价对照分析，一致性在90％以上，说明该方法准确可靠。     

风沙区煤炭开采对土壤物理性质和结皮的影响

[目的]为了准确了解煤炭开采对脆弱生态环境造成的影响。[方法]通过样地调查和室内分析,对毛乌素风沙区超大工作面煤炭开采当年和3a后的土壤物理性质和结皮情况进行分析。[结果]开切点土壤物理性质受到采矿的影响强于开采面,开采面土壤的修复能力优于开切点,且采煤对土壤物理性质的影响3a后仍未消除;各采样点的土壤温度不仅与对照存在差异性(p0.05),而且各土壤温度在空间和时间跨度上也存在差异性(p0.05);20cm处的土壤容重、孔隙度和含水率与土壤温度均存在负相关,含水率与土壤温度存在显著负相关(p0.05);结皮的厚度和覆盖度受到采煤的影响,结皮含水率和结皮持水能力在3a内均未恢复到采煤前。[结论]风沙区超大工作面采煤对土壤物理性质和结皮会造成破坏,且在无人为干扰的情况下土壤将进行自我修复,但3a的修复效果与对照组仍存在一定差异。     

基于黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地覆土材料的优选

黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地需要覆盖足够厚度的土壤以保证农作物生长,针对济宁市部分采煤沉陷地可取土量不足问题,该文提出利用当地表土、心土和黄河泥沙组配作为覆土材料研究,以达到增加覆盖土壤厚度和改良当地土壤质地的目的。研究表明,覆土材料有利于玉米生长发育,表土、心土和黄河泥沙组配(质量比)为1:1:1.33~1:1:2的覆土材料玉米苗期生物量显著高于对照土壤;组配为1:1:0.86~1:1:2的覆土材料质地为壤土,是较为理想的土壤类型;组配为1:1:0.86~1:1:2的覆土材料容重为1.38~1.41g/cm3,密度为2.64~2.68g/cm3,较为适宜农作物生长。覆土材料可以显著降低当地土壤p H值和电导率,对农作物不产生盐害作用;其入渗性能提升,增加了土壤储水能力,组配为1:1:0.86~1:1:2的覆土材料入渗能力接近多年耕种农田;其水分特征曲线左移,毛管孔隙度、有效水孔隙度和水分常数基本呈现下降趋势,持水和供水能力下降。根据尽量增加黄河泥沙充填层上覆土材料厚度原则,优选出表土、心土和黄河泥沙组配为1:1:2的覆土材料作为黄河泥沙充填复垦采煤沉陷地的覆土材料,可在大田试验中进行进一步的验证。     

基于ANN的复垦土壤水分特征曲线的预测研究

为能较容易且更准确地获取复垦土壤水分特征曲线,将易测定的土壤特性如土壤质地、容重和饱和含水量作为输入变量,采用基于bagging算法的神经网络法建立了用于预测土壤水分特征曲线的土壤转换函数法(PTFs)模型,并对徐州矿区复垦土壤的水分特征曲线进行了预测,同时与普通BP算法预测精度进行了比较.研究结果表明所建立的PTFs参数模型具有较高的估计精度,bagging算法均方根预测误差比普通BP算法减少了7.5%～27.0%,说明该模型的建立与求解为复垦土壤水分特征曲线的预测研究提供了一条新途径.     

马家塔露天矿区复垦土壤质量变化

以神东公司马家塔露天矿为例,选择土壤有机质、全N、有效P、速效K、pH值、含水率、紧实度、容重和EC9项指标对复垦土壤质量进行了综合评价。研究采用相关系数法确定指标权重,以隶属度函数对指标进行标准化处理,最后采用指数和法评定土壤质量。在研究区划分了5个复垦年限,并且在复垦5a的土地上采集了6种不同植被类型的土壤样品,分5个层次分别进行评价土壤质量。结果显示:随着复垦年限的增加表层土壤质量不断提高,并且表层高于下层;复垦后种植不同植被土壤质量差异较大,种植牧草、杨树较好,耕地和针叶树较差。