目錄
第一章我國煤礦區(qū)土地損毀和復墾現狀1
第一節(jié)我國煤炭開采類型、數量與分布1
一、我國煤炭開采的主要類型1
二、我國煤炭資源的分布特點2
三、山西省煤炭資源的分布特點3
第二節(jié)煤炭開采導致的土地損毀現狀4
一、井工開采引起地面沉陷4
二、露天開采挖損土地6
三、煤矸石堆放壓占土地7
第三節(jié)山西省煤炭開采導致的土地損毀與復墾現狀8
一、煤炭開采造成的土地損毀情況9
二、煤礦區(qū)土地復墾現狀10
三、煤礦區(qū)土地復墾的優(yōu)化模式11
第四節(jié)煤礦區(qū)土地復墾的意義12
一、煤礦區(qū)復墾與生態(tài)修復領域面臨的重大機遇12
二、煤礦區(qū)復墾是國家糧食安全和生態(tài)安全的戰(zhàn)略需求12
三、煤礦區(qū)復墾有利于盤活存量建設用地和優(yōu)化用地結構13
參考文獻13
第二章典型煤礦區(qū)土地損毀監(jiān)測及影響評價15
第一節(jié)煤礦區(qū)開采沉陷損毀土地監(jiān)測與評價15
一、基于巖移觀測站的地表沉陷監(jiān)測16
二、沉陷區(qū)土地損毀程度評價27
第二節(jié)煤礦區(qū)矸石山壓占損毀土地監(jiān)測與評價28
一、研究區(qū)概況29
二、矸石山變形監(jiān)測32
三、矸石山穩(wěn)定性數值模擬35
參考文獻44
第三章典型煤礦區(qū)土地復墾與生態(tài)修復區(qū)劃45
第一節(jié)山西省煤礦區(qū)土地復墾區(qū)劃的原則與方法45
一、土地復墾類型區(qū)劃的目的45
二、土地復墾類型區(qū)劃的原則46
三、土地復墾類型區(qū)劃的方法46
第二節(jié)山西省煤礦區(qū)土地復墾類型區(qū)劃及復墾模式50
一、晉北中溫帶半干旱類型區(qū)51
二、晉西暖溫帶半干旱類型區(qū)53
三、蘆芽山東側暖溫帶半干旱類型區(qū)54
四、晉中暖溫帶半干旱類型區(qū)55
五、晉南暖溫帶半干旱類型區(qū)58
六、晉東南暖溫帶半濕潤類型區(qū)59
第三節(jié)山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復區(qū)劃及模式61
一、煤礦區(qū)生態(tài)恢復區(qū)劃的內容61
二、山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復分區(qū)63
三、山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復模式63
參考文獻65
附錄67
附表3.1山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復各分區(qū)行政范圍67
附表3.2山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復各分區(qū)煤礦井田面積68
附表3.3山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復各分區(qū)氣候概況及主要植被類型69
附表3.4山西省煤礦區(qū)生態(tài)恢復各分區(qū)地勢及主要土壤類型70
第四章煤礦區(qū)復墾土壤生態(tài)景觀重構技術71
第一節(jié)煤礦區(qū)復墾土壤重構技術71
一、土壤重構下的物理性質變化71
二、土壤重構下的化學性質變化75
三、土壤重構下的生物學性質變化79
第二節(jié)先鋒植物對復墾土壤生態(tài)修復的作用81
一、對土壤化學性質的作用82
二、對土壤生物學特性的作用86
三、對植被恢復生態(tài)的作用88
參考文獻89
第五章煤礦區(qū)復墾土壤的物理性質及其結構改良91
第一節(jié)復墾土壤的物理性質及其改良重點91
第二節(jié)不同改良劑施用下復墾土壤的容重及孔隙結構特征92
一、不同改良劑施用下復墾土壤粒徑分布的變化92
二、不同改良劑施用下復墾土壤容重的變化94
三、不同改良劑施用年限時土壤孔隙結構特征94
第三節(jié)不同改良劑施用下復墾土壤團聚體形成過程及機制97
一、不同改良劑施用下復墾土壤團聚體組成97
二、不同改良劑施用下復墾土壤團聚體的穩(wěn)定機制98
三、不同改良劑施用下復墾土壤中有機碳及其組分含量100
四、不同改良劑施用下復墾土壤團聚體中有機碳及其組分含量104
五、土壤團聚體與土壤固碳能力的相關性105
參考文獻106
第六章煤礦區(qū)復墾土壤有機碳庫變化特征及提升技術109
第一節(jié)不同有機物料在復墾土壤中的腐解特征及其驅動因素109
一、復墾土壤中有機物料的腐解特征109
二、不同復墾年限土壤中有機物料的腐解特征113
三、不同施氮量下復墾土壤中秸稈的腐解特征118
第二節(jié)不同培肥模式下復墾土壤有機碳及其組分演變126
一、覆土復墾方式下土壤總有機碳和組分含量的變化126
二、混推復墾方式下土壤總有機碳和組分含量的變化128
三、剝離復墾方式下土壤總有機碳和組分含量的變化131
第三節(jié)不同培肥模式和復墾方式下土壤有機碳提升的差異與機制133
一、土壤總有機碳的固碳速率134
二、土壤有機碳及其組分的固碳效率135
第四節(jié)復墾土壤有機碳快速提升技術140
一、有機物料還田快速提升土壤有機碳140
二、高量有機肥配施化肥提升土壤有機碳141
參考文獻142
第七章煤礦區(qū)復墾土壤氮素形態(tài)轉變與提升技術144
第一節(jié)高效固氮菌篩選鑒定及在復墾土壤中定殖144
一、高效固氮菌篩選與鑒定144
二、高效固氮菌在復墾土壤中的定殖147
第二節(jié)固氮菌與肥料配施對復墾土壤氮素累積的影響149
一、固氮菌與不同形態(tài)氮肥配施下復墾土壤氮素累積特征150
二、固氮菌與不同有機肥配施下復墾土壤氮素累積特征151
第三節(jié)有機肥、化肥配施提升土壤氮素累積的效果與機制155
一、有機肥配施化肥下復墾土壤氮素形態(tài)156
二、有機肥配施化肥下復墾土壤微生物量碳氮和酶活性157
三、有機肥配施化肥下復墾土壤氮代謝功能多樣性158
第四節(jié)復墾土壤氮轉化特征與氮素高效利用技術160
一、玉米/大豆輪作體系下復墾土壤氮素高效利用技術160
二、施用生物炭下復墾土壤氮素轉化特征162
參考文獻165
第八章煤礦區(qū)復墾土壤磷素形態(tài)轉變與提升技術167
第一節(jié)土壤中解磷菌的篩選和鑒定167
一、解磷菌的分離篩選167
二、解磷菌溶磷能力的測定168
三、解磷菌的鑒定169
第二節(jié)解磷菌在煤礦復墾土壤中的定殖169
一、解磷菌定殖試驗概況170
二、解磷菌的定殖檢測及其生長狀況170
三、解磷菌在煤礦區(qū)復墾土壤中的定殖動態(tài)171
第三節(jié)解磷菌改善煤礦區(qū)復墾土壤性質的機制172
一、解磷菌在煤礦區(qū)復墾土壤中的生長規(guī)律172
二、解磷菌在煤礦區(qū)復墾土壤生長過程中改善土壤性質173
第四節(jié)解磷菌和煤基復混肥配施提升土壤養(yǎng)分及作物產量174
一、解磷菌和煤基復混肥配施改善復墾土壤養(yǎng)分175
二、解磷菌和煤基復混肥配施改善復墾土壤生物性狀176
三、解磷菌和煤基復混肥配施提高復墾區(qū)玉米水分利用效率182
四、解磷菌和煤基復混肥配施促進復墾區(qū)玉米生長和產量183
五、解磷菌和煤基復混肥配施改善復墾區(qū)玉米籽粒品質185
六、解磷菌與煤基復混肥配施提高復墾區(qū)玉米磷鉀肥利用率187
第五節(jié)叢枝菌根真菌（AMF）在煤礦區(qū)復墾土壤中的應用188
一、AMF對煤礦復墾區(qū)玉米的侵染效應189
二、AMF改善煤礦復墾區(qū)玉米的農藝性狀190
三、AMF改善煤礦復墾區(qū)土壤的理化性質和生物學性質192
參考文獻197
第九章煤礦區(qū)復墾土壤微生物群落演替特征與調控技術199
第一節(jié)復墾土壤微生物群落演替特征及其影響因素199
一、不同復墾年限下土壤細菌群落的演替特征199
二、不同培肥措施下復墾土壤微生物群落的變化203
第二節(jié)復墾土壤中功能微生物篩選及性能分析210
一、復墾土壤功能微生物的確定210
二、復墾土壤功能微生物的定向篩選212
三、鞘脂單胞菌的性能分析214
第三節(jié)功能微生物菌劑的改土效果217
一、功能微生物菌劑提高了復墾土壤養(yǎng)分含量217
二、功能微生物菌劑促進了復墾土壤玉米生長222
三、功能微生物菌劑改善了復墾土壤酶活性223
四、功能微生物菌劑改善了復墾土壤微生物群落225
參考文獻227
第十章不同植物種植對煤礦區(qū)復墾土壤質量的提升作用與機制229
第一節(jié)不同植物根際土壤有機質組分累積過程與機制229
一、煤礦區(qū)復墾土壤種植不同植物的根系形態(tài)特征230
二、不同植物種植下復墾土壤的有機碳組分含量230
三、不同植物種植下復墾土壤的有機碳累積特征231
四、不同植物種植下復墾土壤團聚體穩(wěn)定性及有機碳含量236
第二節(jié)不同植物根際土壤微生物多樣性差異特征與機制239
一、不同植物根際細菌群落結構及其多樣性239
二、不同植物根際真菌群落結構及其多樣性241
三、不同植物種植下復墾土壤微生物群落代謝功能多樣性244
參考文獻245
第十一章煤礦區(qū)周邊污染土壤環(huán)境質量及其改良技術247
第一節(jié)煤粉塵的沉降特征及其生態(tài)環(huán)境效應247
一、電廠煤粉塵沉降特征及其周邊土壤理化性質248
二、煤粉塵添加量與溫度變化下土壤碳的釋放規(guī)律251
三、焦化廠煤粉塵的沉降規(guī)律及玉米抗氧化系統(tǒng)的響應253
第二節(jié)煤礦區(qū)周邊污染土壤重金屬污染特征及其修復技術255
一、煤礦區(qū)土壤的重金屬污染特征255
二、重金屬污染土壤的修復技術256
第三節(jié)復墾土壤重金屬污染的物理化學修復技術——以“醋糟生物質炭修復技術”為例257
一、醋糟生物質炭對水體環(huán)境中鉛和鎘的吸附與固持257
二、醋糟生物質炭施用下土壤性質及重金屬含量變化262
三、醋糟生物質炭施用下白菜的生長情況265
第四節(jié)復墾土壤重金屬污染的生物修復技術268
一、功能微生物固持或活化土壤重金屬技術268
二、微生物結合有機物料對重金屬污染土壤的修復277
三、生物修復劑對重金屬污染土壤的修復效果284
參考文獻291