基于CT扫描的露天煤矿排土场重构土壤孔隙三维重建及定量表征

摘要：

土壤孔隙对水分、养分的运移起着重要作用,重构土壤孔隙状况反映着复垦土壤质量的高低.通过对安太堡露天煤矿不同复垦年限排土场重构土壤(23,20,0a)以及原地貌土壤进行CT扫描,获取土壤孔隙信息,基于Matlab平台进行土壤孔隙分布的三维重建,并搜索土壤孔隙团的个数及每个孔隙团的体积大小,计算土壤孔隙度,实现了重构土壤孔隙状况的定量表征.结果表明:随着复垦年限的增加,重构土壤孔隙度、连通性得到显著性提高,其中复垦23 a土壤孔隙状况最好,50～75 cm土层孔隙度最大,为23.92％,其次为复垦20 a土壤,25～50 cm土层孔隙度最大,为14.58％,未复垦土壤因受大型机械的压实作用,孔隙连通性最差,3个土层孔隙分布比较均一,孔隙度都接近于3％;孔隙团个数、最大孔隙团体积与孔隙度都符合较好的线性关系,随着孔隙度的增加,孔隙团的个数呈减小的趋势,最大孔隙团体积呈递增趋势;每个重建区域除最大孔隙团外,其余团的体积非常小.为了改善未复垦排土场土壤孔隙状况,应尽快进行植被恢复.

关键词：CT扫描、土地复垦、重构土壤、土壤孔隙、三维重建

所属期刊栏目：41

分类号：TD854.7(矿山开采)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41271528;山西省自然科学基金资助项目2014011034-1

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：109-117