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黄河中游陕北煤矿区黄土沉陷坡面土壤入渗特性变化规律及其侵蚀效应
1
作者 宋世杰 成星 +4 位作者 白莉 刘露 李源红 张家杰 陈宝灯 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期633-646,共14页
破解黄河中游煤矿区沉陷坡面引发的水土流失问题,是支撑黄河流域生态安全与高质量发展战略的关键突破点。以陕北柠条塔井田北翼典型沉陷坡面(坡顶、坡中、坡脚)周围不同深度土层(0~10、10~20、20~30、30~40 cm)的土壤为研究对象,采用仪... 破解黄河中游煤矿区沉陷坡面引发的水土流失问题,是支撑黄河流域生态安全与高质量发展战略的关键突破点。以陕北柠条塔井田北翼典型沉陷坡面(坡顶、坡中、坡脚)周围不同深度土层(0~10、10~20、20~30、30~40 cm)的土壤为研究对象,采用仪器分析法和定水头法分别测定土壤的入渗速率、累积渗透量、饱和导水率(Ks)、孔隙度、含水率、有机质、机械组成、>0.25 mm水稳性团聚体含量,揭示了沉陷坡面不同部位对土壤入渗特性的影响规律,并基于RUSLE2模型计算,阐明了在小空间尺度上,考虑入渗特性的沉陷坡面土壤侵蚀效应。结果表明:(1)不同沉陷坡面部位土壤入渗速率均随时间的变化呈现出瞬变阶段(0~3 min]、渐变阶段(3~60 min]及稳定阶段(60~110 min]3个阶段的动态变化过程;(2)沉陷坡面会产生显著提高坡顶、坡中、坡脚部位土壤入渗速率、累积渗透量、饱和导水率(K_(s))、可蚀性K值的效应,平均增幅分别介于13.41%~52.51%、22.25%~26.84%、21.86%~26.67%、15.78%~21.63%,该效应随着土层深度的减小而增强,沉陷坡面该效应的大小为坡顶>坡中>坡脚;(3)沉陷坡面周围土壤考虑入渗特性计算的可蚀性K值变化幅度比不考虑时放大了33.42%~44.99%;(4)沉陷坡面土壤可蚀性K值均与粉粒、孔隙度、饱和导水率(K_(s))显著相关,该结果可作为黄河流域生态保护与矿区绿色转型协同发展提供理论技术支撑。 展开更多
关键词 沉陷坡面 土壤入渗特性 土壤侵蚀效应 RUSLE2模型 陕北煤矿区
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黄土沉陷坡面土壤机械组成的空间变化特征及对土壤侵蚀的影响 被引量：1
2
作者 杨军严 王艺 +5 位作者 张龙宇 宋世杰 张勇 陈谦亮 郑贝贝 彭芮思 《绿色科技》 2022年第14期274-277,共4页
以黄河中游煤矿区陕北张家峁井田黄土沉陷坡面土壤为研究对象,通过室外采样、室内数理分析的方法,测定了土壤砂粒、粉粒、黏粒的含量,分析了土壤机械组成的空间变化特征及对土壤侵蚀的影响。结果表明:黄土沉陷坡面土壤砂粒及黏粒含量在... 以黄河中游煤矿区陕北张家峁井田黄土沉陷坡面土壤为研究对象,通过室外采样、室内数理分析的方法,测定了土壤砂粒、粉粒、黏粒的含量,分析了土壤机械组成的空间变化特征及对土壤侵蚀的影响。结果表明:黄土沉陷坡面土壤砂粒及黏粒含量在不同坡面部位及不同土层垂直深度上均存在明显差异,且因土层垂直深度和坡面部位不同而表现出不同的空间变化特征与规律;粉粒含量在不同土层垂直深度及不同部位上的差异均不显著。其中,坡中10~60 cm、0~20 cm土层土壤应分别作为砂粒及粉粒、黏粒的重点改良修复部位。 展开更多
关键词 黄土沉陷坡面 土壤机械组成 空间变化特征 陕北煤矿区
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N元素在陕北矿区采煤沉陷坡面土壤中的空间异质性研究 被引量：1
3
作者 刘具 宋世杰 +2 位作者 杨磊 梁跃强 程坤 《绿色科技》 2021年第6期25-27,共3页
以陕北典型采煤沉陷坡面为对象,通过试验研究了土壤中氮元素在空间上的异质性。结果表明:沉陷坡面土壤在任何部位的TN含量随土层深度增加而逐渐降低,且越靠近坡顶越显著,在坡顶向坡中,再向坡脚转换的过程中,表层土壤TN含量先降低再上升... 以陕北典型采煤沉陷坡面为对象,通过试验研究了土壤中氮元素在空间上的异质性。结果表明:沉陷坡面土壤在任何部位的TN含量随土层深度增加而逐渐降低,且越靠近坡顶越显著,在坡顶向坡中,再向坡脚转换的过程中,表层土壤TN含量先降低再上升,深层土壤TN含量持续上升;坡脚土壤NH+4-N含量随土层深度的增加而逐渐降低,坡中、坡顶土壤NH+4-N含量随土层深度的增加而呈波动式变化;开采沉陷造成坡脚土壤的TN含量、NH+4-N含量损失最为严重,分别损失38%~41%、35%~50%。 展开更多
关键词 氮元素 土壤 沉陷坡面 空间异质性 陕北煤矿区
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