煤矿区复垦耕地质量演变与定向培育

目录**章我国煤矿区土地损毁和复垦现状1**节我国煤炭开采类型、数量与分布1一、我国煤炭开采的主要类型1二、我国煤炭资源的分布特点2三、山西省煤炭资源的分布特点3第二节煤炭开采导致的土地损毁现状4一、井工开采引起地面沉陷4二、露天开采挖损土地6三、煤矸石堆放压占土地7第三节山西省煤炭开采导致的土地损毁与复垦现状8一、煤炭开采造成的土地损毁情况9二、煤矿区土地复垦现状10三、煤矿区土地复垦的优化模式11第四节煤矿区土地复垦的意义12一、煤矿区复垦与生态修复领域面临的重大机遇12二、煤矿区复垦是国家粮食安全和生态安全的战略需求12三、煤矿区复垦有利于盘活存量建设用地和优化用地结构13参考文献13第二章典型煤矿区土地损毁监测及影响评价15**节煤矿区开采沉陷损毁土地监测与评价15一、基于岩移观测站的地表沉陷监测16二、沉陷区土地损毁程度评价27第二节煤矿区矸石山压占损毁土地监测与评价28一、研究区概况29二、矸石山变形监测32三、矸石山稳定性数值模拟35参考文献44第三章典型煤矿区土地复垦与生态修复区划45**节山西省煤矿区土地复垦区划的原则与方法45一、土地复垦类型区划的目的45二、土地复垦类型区划的原则46三、土地复垦类型区划的方法46第二节山西省煤矿区土地复垦类型区划及复垦模式50一、晋北中温带半干旱类型区51二、晋西暖温带半干旱类型区53三、芦芽山东侧暖温带半干旱类型区54四、晋中暖温带半干旱类型区55五、晋南暖温带半干旱类型区58六、晋东南暖温带半湿润类型区59第三节山西省煤矿区生态恢复区划及模式61一、煤矿区生态恢复区划的内容61二、山西省煤矿区生态恢复分区63三、山西省煤矿区生态恢复模式63参考文献65附录67附表3.1山西省煤矿区生态恢复各分区行政范围67附表3.2山西省煤矿区生态恢复各分区煤矿井田面积68附表3.3山西省煤矿区生态恢复各分区气候概况及主要植被类型69附表3.4山西省煤矿区生态恢复各分区地势及主要土壤类型70第四章煤矿区复垦土壤生态景观重构技术71**节煤矿区复垦土壤重构技术71一、土壤重构下的物理性质变化71二、土壤重构下的化学性质变化75三、土壤重构下的生物学性质变化79第二节先锋植物对复垦土壤生态修复的作用81一、对土壤化学性质的作用82二、对土壤生物学特性的作用86三、对植被恢复生态的作用88参考文献89第五章煤矿区复垦土壤的物理性质及其结构改良91**节复垦土壤的物理性质及其改良重点91第二节不同改良剂施用下复垦土壤的容重及孔隙结构特征92一、不同改良剂施用下复垦土壤粒径分布的变化92二、不同改良剂施用下复垦土壤容重的变化94三、不同改良剂施用年限时土壤孔隙结构特征94第三节不同改良剂施用下复垦土壤团聚体形成过程及机制97一、不同改良剂施用下复垦土壤团聚体组成97二、不同改良剂施用下复垦土壤团聚体的稳定机制98三、不同改良剂施用下复垦土壤中有机碳及其组分含量100四、不同改良剂施用下复垦土壤团聚体中有机碳及其组分含量104五、土壤团聚体与土壤固碳能力的相关性105参考文献106第六章煤矿区复垦土壤有机碳库变化特征及提升技术109**节不同有机物料在复垦土壤中的腐解特征及其驱动因素109一、复垦土壤中有机物料的腐解特征109二、不同复垦年限土壤中有机物料的腐解特征113三、不同施氮量下复垦土壤中秸秆的腐解特征118第二节不同培肥模式下复垦土壤有机碳及其组分演变126一、覆土复垦方式下土壤总有机碳和组分含量的变化126二、混推复垦方式下土壤总有机碳和组分含量的变化128三、剥离复垦方式下土壤总有机碳和组分含量的变化131第三节不同培肥模式和复垦方式下土壤有机碳提升的差异与机制133一、土壤总有机碳的固碳速率134二、土壤有机碳及其组分的固碳效率135第四节复垦土壤有机碳快速提升技术140一、有机物料还田快速提升土壤有机碳140二、高量有机肥配施化肥提升土壤有机碳141参考文献142第七章煤矿区复垦土壤氮素形态转变与提升技术144**节高效固氮菌筛选鉴定及在复垦土壤中定殖144一、高效固氮菌筛选与鉴定144二、高效固氮菌在复垦土壤中的定殖147第二节固氮菌与肥料配施对复垦土壤氮素累积的影响149一、固氮菌与不同形态氮肥配施下复垦土壤氮素累积特征150二、固氮菌与不同有机肥配施下复垦土壤氮素累积特征151第三节有机肥、化肥配施提升土壤氮素累积的效果与机制155一、有机肥配施化肥下复垦土壤氮素形态156二、有机肥配施化肥下复垦土壤微生物量碳氮和酶活性157三、有机肥配施化肥下复垦土壤氮代谢功能多样性158第四节复垦土壤氮转化特征与氮素高效利用技术160一、玉米/大豆轮作体系下复垦土壤氮素高效利用技术160二、施用生物炭下复垦土壤氮素转化特征162参考文献165第八章煤矿区复垦土壤磷素形态转变与提升技术167**节土壤中解磷菌的筛选和鉴定167一、解磷菌的分离筛选167二、解磷菌溶磷能力的测定168三、解磷菌的鉴定169第二节解磷菌在煤矿复垦土壤中的定殖169一、解磷菌定殖试验概况170二、解磷菌的定殖检测及其生长状况170三、解磷菌在煤矿区复垦土壤中的定殖动态171第三节解磷菌改善煤矿区复垦土壤性质的机制172一、解磷菌在煤矿区复垦土壤中的生长规律172二、解磷菌在煤矿区复垦土壤生长过程中改善土壤性质173第四节解磷菌和煤基复混肥配施提升土壤养分及作物产量174一、解磷菌和煤基复混肥配施改善复垦土壤养分175二、解磷菌和煤基复混肥配施改善复垦土壤生物性状176三、解磷菌和煤基复混肥配施提高复垦区玉米水分利用效率182四、解磷菌和煤基复混肥配施促进复垦区玉米生长和产量183五、解磷菌和煤基复混肥配施改善复垦区玉米籽粒品质185六、解磷菌与煤基复混肥配施提高复垦区玉米磷钾肥利用率187第五节丛枝菌根真菌（AMF）在煤矿区复垦土壤中的应用188一、AMF对煤矿复垦区玉米的侵染效应189二、AMF改善煤矿复垦区玉米的农艺性状190三、AMF改善煤矿复垦区土壤的理化性质和生物学性质192参考文献197第九章煤矿区复垦土壤微生物群落演替特征与调控技术199**节复垦土壤微生物群落演替特征及其影响因素199一、不同复垦年限下土壤细菌群落的演替特征199二、不同培肥措施下复垦土壤微生物群落的变化203第二节复垦土壤中功能微生物筛选及性能分析210一、复垦土壤功能微生物的确定210二、复垦土壤功能微生物的定向筛选212三、鞘脂单胞菌的性能分析214第三节功能微生物菌剂的改土效果217一、功能微生物菌剂提高了复垦土壤养分含量217二、功能微生物菌剂促进了复垦土壤玉米生长222三、功能微生物菌剂改善了复垦土壤酶活性223四、功能微生物菌剂改善了复垦土壤微生物群落225参考文献227第十章不同植物种植对煤矿区复垦土壤质量的提升作用与机制229**节不同植物根际土壤有机质组分累积过程与机制229一、煤矿区复垦土壤种植不同植物的根系形态特征230二、不同植物种植下复垦土壤的有机碳组分含量230三、不同植物种植下复垦土壤的有机碳累积特征231四、不同植物种植下复垦土壤团聚体稳定性及有机碳含量236第二节不同植物根际土壤微生物多样性差异特征与机制239一、不同植物根际细菌群落结构及其多样性239二、不同植物根际真菌群落结构及其多样性241三、不同植物种植下复垦土壤微生物群落代谢功能多样性244参考文献245第十一章煤矿区周边污染土壤环境质量及其改良技术247**节煤粉尘的沉降特征及其生态环境效应247一、电厂煤粉尘沉降特征及其周边土壤理化性质248二、煤粉尘添加量与温度变化下土壤碳的释放规律251三、焦化厂煤粉尘的沉降规律及玉米抗氧化系统的响应253第二节煤矿区周边污染土壤重金属污染特征及其修复技术255一、煤矿区土壤的重金属污染特征255二、重金属污染土壤的修复技术256第三节复垦土壤重金属污染的物理化学修复技术——以“醋糟生物质炭修复技术”为例257一、醋糟生物质炭对水体环境中铅和镉的吸附与固持257二、醋糟生物质炭施用下土壤性质及重金属含量变化262三、醋糟生物质炭施用下白菜的生长情况265第四节复垦土壤重金属污染的生物修复技术268一、功能微生物固持或活化土壤重金属技术268二、微生物结合有机物料对重金属污染土壤的修复277三、生物修复剂对重金属污染土壤的修复效果284参考文献291