“矿区生态损毁监测与评价”专题（《煤炭学报》）

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“矿区生态损毁监测与评价”专题（《煤炭学报》）

来源：煤炭学报

专题整理于2021年5月，为2018—2021年《煤炭学报》刊登的“矿区生态损毁监测与评价”主题论文。

行业视野: 环境保护
类别; 132个
关键词; 136位
专家; 29篇
论文; 34374IP
点击量; 14700次
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利用无人机遥感反演高潜水位矿区沉陷地玉米叶绿素含量

作者(Author)：肖武, 陈佳乐, 赵艳玲, 胡振琪, 吕雪娇, 张硕

摘要：有效识别采煤沉陷耕地损毁程度、面积及空间分布信息是矿区沉陷土地复垦、赔偿的客观需求。农作物受损后叶片叶绿素是很好的指示性指标，针对高潜水位矿区开采沉陷导致地面积水所引起的农作物渍害影响，基于无人机多光谱影像，在传统植被指数的基础上引入红边波段进行扩展，改进了现有的植被指数，结合田间同步实测叶绿素数据，采用经验模型法分别构建了单变量和多变量叶绿素反演模型，通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和估测精度(EA)3 个指标筛选出最佳模型。最终构建了多元线性回归MVI(red-edge),GNDVI,NDVI的叶片叶绿素定量反演模型，并采用野外对照区域样本对反演结果进行精度验证。结果显示:相对传统植被指数，引入红边后植被指数与叶片叶绿素的相关性得到显著增强，采用上述方法构建的多元线性回归模型的决定系数普遍提高0.10~0.20，达到了0.73，均方根误差降低了0.11~1.98，为0.938 SPAD，估测精度EA最终可达到83.4%，说明红边波段对采煤沉陷区作物的叶绿素响应敏感，引入红边波段构建叶绿素反演模型，可以应用于采煤沉陷影响下的玉米叶片叶绿素无人机遥感反演。结果显示:采煤沉陷盆地内玉米叶绿素含量主要集中于52~61 SPAD，面积占整体的75.1%，叶绿素含量在9~52 SPAD的作物面积占5.7%，玉米整体长势受采煤扰动影响较严重，叶绿素含量呈现从沉陷盆地边缘往中心逐渐降低的趋势。该研究为土地损毁监测与评价，土地复垦与生态修复等提供基础数据与理论支撑。

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煤炭学报

2019年第01期

1385

342
基于显微CT研究不同复垦年限土壤孔隙的微结构特征

作者(Author)：蔡太义, 黄会娟, 白玉红, 王新闯, 刘通, 马守臣

摘要：不同复垦年限下土壤孔隙微结构特征及其与复垦年限的关系尚未明确。为了探明矿区不同复垦年限土壤孔隙的微结构特征,选取河南省辉县市赵固煤矿复垦3 a(FK3)和10 a(FK10)土壤处理,并以原状地貌(CK)为对照。利用显微CT技术扫描200 mm田间原状土柱,结合Image J软件及其插件对土壤孔隙结构进行三维重建及分析。结果表明,复垦土壤孔隙结构稳定具有空间和时间的层次性和顺序性。随着复垦年限的增加,土壤孔隙度、孔隙数量、成圆率、分形维数和欧拉值总体呈逐渐增加趋势。从土壤剖面来看,0～30 mm土壤孔隙结构尚处于紊乱状态,孔隙数量表现为FK3>CK>FK10,而40～80 mm土层趋于稳定,孔隙数量呈现为CK>FK3>FK10。土壤剖面孔隙度与孔隙数量变化趋势基本一致。与FK3相比,CK和FK10的分形维数分别显著(P<0. 05)增加了16. 1%和12. 3%,但FK10与CK间无显著差异(P<0. 05)。相关分析表明,分形维数能综合表征土壤孔隙数量和形态特征,可作为沉陷区复垦土壤结构恢复状况的定量评价指标。本研究表明,复垦年限对沉陷区土壤结构修复具有较大影响,土壤结构达到稳定状态需经过10 a左右的时间。

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煤炭学报

2018年第11期

830

244
工作面开采沉陷对农田土壤和植被碳库扰动预评价

作者(Author)：徐占军, 冯俊芳, 张媛, 朱洪芬, 余健

摘要：为了明确煤田工作面开采沉陷对农田土壤和植被碳库的扰动影响,分别选取了开采沉陷坡面样区和未受开采沉陷影响对照区,在对沉陷样区坡度进行预测的基础上,运用DNDC模型模拟了实验区2013—2015年的农田土壤有机碳储量和植被NPP,并对模拟结果进行分析,同时,对DNDC模型在本研究区的适宜性进行了验证。研究结果显示:(1)在煤田工作面开采沉陷影响下,农田土壤和植被碳库有显著的失碳效应,且随煤田工作面开采工作的持续,其碳损失量越大。(2)在开采沉陷区,坡度的升高是农田土壤和植被碳库储量发生明显变化的主要原因。(3)通过精度评价发现DNDC模型可准确模拟煤田开采沉陷区农田生态系统碳循环过程,基于DNDC模型的煤田开采沉陷下农田土壤和植被碳库扰动预评价精度整体上较好。

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煤炭学报

2018年第09期

1091

262
兖州煤田地表温度空间分异特征

作者(Author)：李晶, 苗辉, 杨震, 韩颖

摘要：以东部高潜水位区域——兖州煤田为研究区,以Landsat TM数据为数据源,利用单窗算法反演兖州煤田地表温度,分别从土地利用类型、植被覆盖度、距沉陷积水区边缘距离、地表下沉值等4个方面分析研究区地表温度的空间分异特征。结果表明:不同土地利用类型间地表温度差异较大,其中建设用地平均温度最高,水体平均温度最低;地表温度与植被覆盖度呈负相关;在沉陷积水区以外,地表温度随距积水区边缘距离的增加先降低,而后趋于稳定,两者呈指数相关;地表温度自积水区边缘向外随地表下沉值的减小而逐渐降低。

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煤炭学报

2018年第09期

1177

360
毛乌素沙漠与黄土高原接壤区泉的演化分析

作者(Author)：范立民, 向茂西, 彭捷, 马雄德, 贺卫中, 李涛, 仵拨云, 李永红, 李成, 宁建民, 高帅, 姬怡微, 宋一民, 姚超伟, 任海香, 何意平

摘要：随着我国煤炭开发战略西移,近20 a来毛乌素沙漠与黄土高原接壤区成为我国重要的煤炭产地。区内水资源整体匮乏、生态环境脆弱,泉作为珍贵地下水资源的显现和生态、生产、生活用水的主要来源,具有重要存在意义。在1994年、2015年两次对比观测研究区2 580处泉点水文和生态的基础上,依据研究区旱季泉点补给源对泉点进行了分类,分析了泉的天然赋存特征,并结合煤炭开采影响剖析了泉点演化机理及生态效应,预测了泉点未来演化趋势。研究结果表明:依据不同旱季泉点补给源可将泉点分为3种类型,即沙地入渗补给泉点、黄土入渗补给泉点和混合入渗补给泉点。沙地入渗补给泉点单个涌水量大于10 L/s的泉数量最多,混合入渗补给泉点总体数量最多,黄土入渗补给泉点生态效应最显著。1994年前调查区分布有泉(群)2 580处,总流量为4 997.059 7 L/s。2015年残存泉(群)376处,总流量996.392 L/s,混合入渗补给泉点受含隔水层结构损坏和侧向补给截断影响大量消失是近20 a泉点大量衰减的主要原因。未来开采区主要是沙地入渗补给泉点,该区域煤炭开采含隔水层结构稳定,多受采动沉降和含水层越流影响,泉点会在波动后趋于平稳。煤炭高强度开采泉群的减少使得研究区水体、湿地面积减少,直接影响了流域生态。

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煤炭学报

2018年第01期

1663

512