采煤沉陷对地表土壤蒸发和植被蒸腾的影响

作者：党晓宏; 徐立杰; 高永^*; 冯亚亚; 高岩

来源：应用基础与工程科学学报, 2022, 30(06): 1389-1401.

DOI：10.16058/j.issn.1005-0930.2022.06.006

• 采煤沉陷
• 三温模型
• 土壤水分
• 土壤表面温度
• 土壤蒸发
• 植物蒸腾

采煤沉陷严重破坏了风沙区原本脆弱的生态环境，导致荒漠化程度加剧.因此矿区的生态修复问题备受关注.学术界普遍认为沉陷会降低土壤含水量，从而减少土壤蒸发和植物蒸腾，致使生态环境进一步恶化.但是由于观测手段受限，沉陷区土壤蒸发和植物蒸腾一直无法有效观测，以致于该假说至今未得到验证.本研究使用最新的“三温模型+热红外成像”方法，在野外对毛乌素沙地采煤沉陷区和非沉陷区地表裸露土壤蒸发及主要生态修复树种沙柳(Salix psammophila)、油蒿(Artemisia ordosica)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、柠条(Caragana korshinskii)的蒸腾进行了观测.结果表明：(1)沉陷区土壤含水量明显低于非沉陷区，下降范围为0.43%～2.43%;(2)沉陷区土壤蒸发和植物蒸腾显著低于非沉陷区.与非沉陷区相比，观测期间沉陷区土壤累积蒸发量、沙柳和油蒿灌丛累计蒸腾量分别下降28.8%、18.6%、16.1%;(3)在沉陷区，深根系的柠条比浅根系的沙柳和沙棘蒸腾量更大，更易于生长.因此，沉陷区生态修复应优先考虑深根系的柠条.本研究通过在野外实测出风沙区采煤沉陷区土壤蒸发和植物蒸腾，证明了风沙区采煤沉陷对生态环境具有显著的负面影响.

• 单位
  内蒙古农业大学