风沙区采煤沉陷裂缝对不同坡位土壤养分的影响

为探究风积沙区采煤沉陷裂缝在不同坡位下土壤养分的变化特征,以鄂尔多斯李家塔煤矿采煤沉陷坡地为研究对象,分析了采煤沉陷坡地不同坡位裂缝带和非裂缝带土壤养分指标的纵向变化规律。结果表明:采煤沉陷坡地各土壤指标均从坡顶至坡底不断增加,坡顶土壤含水率维持在10.61%,裂缝带较非裂缝带土壤有机质减少了28.61%;坡中和坡底裂缝带的土壤含水率、土壤有机质较非裂缝带分别减少了7.32%、102.59%和21.76%、149.06%;各坡位裂缝带土壤速效养分较非裂缝带增加了0.03%～14.00%。研究表明:煤炭开采引起的采煤沉陷裂缝对土壤养分造成了不同程度的影响,随着坡度下降,沉陷裂缝对土壤养分的影响逐渐增大;沉陷裂缝加快了土壤水分的蒸散量和土壤有机质的分解速度,使土壤速效养分多富集于裂缝表层土壤,为采煤沉陷地土壤改良、实现矿区生态修复奠定了理论和实践基础。     

内蒙古中部草原区光伏电站对土壤水分及其脉冲响应的作用机制

针对内蒙古草原地区光伏电站对降雨的再分配作用下土壤水分空间变异规律及其对降水事件的脉冲响应特征,对草原地区光伏组件下的土壤水分时空特征进行持续观测,并确定光伏组件干扰下的气象因子与土壤水分的关系,最终通过参数估计厘清光伏组件对土壤水分脉冲响应的作用机制。结果表明：光伏组件前檐下方的土壤总储水量整体高于组件下方和未架设组件区域的土壤储水量;光伏组件前檐的各土层储水量对降水的响应均较强,光伏组件下各层土壤储水量对降水无明显响应过程;光伏组件下大气湿度与0~10、10~20和20~30 cm土层储水量的相关系数分别为0.889、0.579和0.414;光伏组件前檐10、20和30 cm土层的含水量对降水量的脉冲响应方程R²分别为0.875、0.938和0.957,降水量的补给对0~30 cm土层的脉冲事件均产生促进作用。未架设组件区域的20 cm土层含水量对自然降水有较好的响应过程。     

风沙采煤沉陷区地表生物结皮土壤碳排放对水热因子变化的响应

生物结皮是干旱区土壤碳排放的重要参与者,为阐明毛乌素沙地采煤沉陷区典型生物结皮土壤碳排放规律及其对土壤水热因子变化的响应,以藓类结皮、藻类结皮和地衣结皮为研究对象,通过Automated Soil CO₂ Exchange Station(简称ACE)土壤碳通量自动监测系统分别测定了3类生物结皮土壤碳排放速率、土壤温湿度,并对2者关系进行探究。结果表明:(1) 3类生物结皮土壤碳排放速率的日变化特征曲线总体上均呈现"不对称钟形"的"单峰"曲线特征,峰值在12:00～13:00。土壤碳排放速率日均值由大到小依次为藻类结皮(0.47μmol/(m²·s))>藓类结皮(0.45μmol/(m²·s))>地衣结皮(0.44μmol/(m²·s));(2) 3类生物结皮的土壤碳排放速率与表层土壤温度均呈现二次函数关系,其决定系数分别为0.59,0.46和0.64(P<0.01);(3)生物结皮土壤碳排放速率与表层土壤含水量均呈二次函数关系,其中藓类结皮的决定系数R²达到...     

一种垂直换热管对拱型温室大棚热环境的影响研究

为了调节温室大棚内由于太阳辐射随昼夜变化所带来的能量不平衡问题,提出利用垂直换热管作为换热装置将白天富余的太阳辐射能传输到地下土壤中储存,夜间通过换热管将储存的能量释放在大棚内来提高棚内空气温度,剩余部分能量储存在地下土壤中用于应对阴天天气导致的太阳能供能不足的现象。实验在内蒙古新能源实验示范基地展开,建造两个同尺寸的大棚,分别记为实验组和对照组,无作物。实验结果表明:在9 d的实验期间,通过实验组与对照组比较发现,实验组大棚在夜间棚内不同位置的温度有不同程度提高,棚内空气温度最大提升3.2℃;地表温度最大提升4.4℃;地面以下10 cm处温度最大提升3.3℃,地面以下30 cm处温度最大提升1.2℃,地面以下50 cm处温度最大提升1.0℃。该实验可达到利用换热管将太阳辐射能合理分配应用的预期效果,可强化土壤的白天储能、夜间放能,将富余的太阳辐射能储存在地下土壤中来提升土壤温度,为温室大棚内热环境的调控提供新途径。