N元素在陕北矿区采煤沉陷坡面土壤中的空间异质性研究

刘 具，宋世杰，杨 磊，梁跃强，程 坤

(1.中国煤炭工业协会咨询中心，北京 100013；2. 西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安 710054)

1 引言

陕北煤炭基地作为黄河流域中游6大煤炭资源输出地[1]，在保障国家能源安全和支撑煤炭生产重心战略西移的同时，也造成了一系列煤矿区采动损害问题，其中以开采沉陷最为典型[2]。大量研究成果已经证明，开采沉陷导致的开裂、塌陷、沉陷等多种地表变形类型对地表生态环境产生显著的负影响，而对土壤质量的损伤是其中关键一环[3]。氮元素不仅是土壤质量和肥力的核心物质之一，更是地表生态环境结构与功能的关键性调节因子[4～6]。因氮元素极易受到人为活动的干扰而表现出显著的空间异质性，因此常常用作人为因素影响下土壤质量变化的指示性指标[7～8]。

鉴于此，通过室内外试验，研究并揭示陕北典型采煤沉陷坡面土壤中氮元素(总氮和铵态氮)在空间上的异质性，以期为陕北采煤沉陷区土壤环境修复提供理论支撑。

2 材料与方法

2.1 布点与采样

根据资料分析与野外勘查结果，选择陕北榆家梁、石圪台、麻黄梁采煤沉陷边缘处沉陷稳定(2年左右)的3处典型黄土坡面，在其坡顶、坡中和坡脚3个部位分别随机布设5个采样点，每个采样点分别采集0～10、10～20、20～40、40～60 cm等4个深度的土壤；将不同部位相同土层深度的土壤充分混合后，分别装入纯棉布袋，标记信息；将同区域内未沉陷且形态相似的黄土坡面作为对照，按相同方法采集土壤样品；……