時間序列下煤矸石充填復(fù)墾耕地和林地的土壤碳動態(tài)特征

馬騰輝 ，李 蓉 ，王 坤 ，渠俊峰,,4

（1.中國礦業(yè)大學(xué) 江蘇省煤基溫室氣體減排與資源化利用重點實驗室, 江蘇 徐州 221008；2.中國礦業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院, 江蘇 徐州 221116；3.徐州市生態(tài)文明建設(shè)研究研究, 江蘇 徐州 221116；4.中國礦業(yè)大學(xué) 低碳能源研究院, 江蘇 徐州 221008）

0 引 言

中國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，其產(chǎn)量和消耗量約占全球總量的一半，煤炭資源的長期開采為經(jīng)濟發(fā)展帶來重大貢獻的同時也引發(fā)了許多地質(zhì)環(huán)境問題，特別是中東部高潛水位礦區(qū)的井工開采活動造成了大面積土地塌陷[1]，而該地區(qū)是典型的煤炭開采與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重疊區(qū)域，土地塌陷不僅破壞了大量優(yōu)質(zhì)農(nóng)田，威脅國家糧食安全[2]，并且塌陷導(dǎo)致的土地荒廢和積水會嚴重破壞原有生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)[3]。為緩解煤炭開采造成的耕地壓力、恢復(fù)土壤質(zhì)量并保持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，針對塌陷的土地采取以煤矸石或粉煤灰等充填的方式進行了大量復(fù)墾還田工程，但與自然土壤相比，復(fù)墾土壤為重構(gòu)土壤，其土壤結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和有機碳含量會因為復(fù)墾過程中的機械碾壓和壓實等過程受到較大改變[4]，并對植物和微生物生長狀況產(chǎn)生巨大影響[5]。作為不同于自然土壤生態(tài)系統(tǒng)的具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的有機整體，其結(jié)構(gòu)和功能的特殊性決定了復(fù)墾區(qū)重構(gòu)土壤的有機碳特征及其循環(huán)過程必然區(qū)別與其他自然生態(tài)系統(tǒng)[6-7]。

土壤有機碳( SOC)作為表征土壤肥力變化的一個重要指……