呼伦贝尔草原采煤沉陷对土壤-植物系统的影响及评价

摘要：

为研究采煤沉陷对土壤-植物系统的影响,以呼伦贝尔草原煤矿为研究对象,通过在沉陷区与对照区不同坡位〔坡顶(地表沉陷边界附近)、坡中(沉陷边缘区)、坡底(沉陷中心区)〕设置样地进行土壤性质和植物群落的调查测试,对比分析沉陷干扰下土壤水分和养分、植物物种组成以及群落结构的变化,研究土壤性质与植物群落特征之间的关系,并对沉陷区和对照区土壤-植物系统进行综合评价.结果表明:①采煤沉陷后,沉陷区土壤体积含水量(简称"土壤含水量")较对照区下降了4.8％(P<0.05),坡中土壤水分损失最严重,比对照区同一坡位减少了8.4％(P<0.05).沉陷区0～60 cm土壤TN(全氮)、TP(全磷)、OM(有机质)和AK(速效钾)含量平均值分别比对照区下降了17.8％、28.9％、38.0％和46.5％(P<0.05),坡中和坡底土壤养分流失明显,TN含量在坡中比对照区相同坡位下降了29.7％(P<0.05),OM、AK含量在坡底减少了54.1％、64.1％(P<0.05).②沉陷区植物种类比对照区减少了28.6％～37.0％,原有优势种羊草(Leymus chinensis)、贝加尔针茅(Stipa Baicalensis)的重要值下降,而双齿葱(Allium bidentatum)、寸草苔(Carex duriuscula)等旱生植物种类和数量增多,植物群落发生退化,群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数明显低于对照区(P<0.05).③通过冗余分析可知,土壤性质与群落多样性指数相关性显著(P<0.05),其中TP、TN、OM和AK含量与多样性指数的相关系数均大于0.5(P<0.05),TN含量是影响群落多样性的关键因子.④利用因子分析法对土壤-植物系统进行综合评价,显示沉陷区各样地土壤-植物系统与对照区相比呈退化状态,不同坡位的退化程度表现为坡中>坡顶>坡底.研究显示,受沉陷干扰影响,土壤水分和养分发生损失,群落物种多样性下降,土壤-植物系统退化趋势明显,坡中部位(沉陷边缘区)退化最严重.

关键词：呼伦贝尔草原、采煤沉陷、土壤性质、群落多样性

所属期刊栏目：34

分类号：X171.1;S157(环境生物学)

资助基金：国家重点研发计划项目;神华集团公司科技创新项目;生态环境部生物多样性调查与评估项目

在线出版日期：2021-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：687-697