藺 博，黨曉宏,2，高 巖，王 浩，閆 宇

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 沙漠治理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.內(nèi)蒙古杭錦荒漠生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017400)

1 引言

神府—東勝礦區(qū)位于我國(guó)蒙晉陜接壤區(qū)能源基地的核心區(qū)。長(zhǎng)久以來，我國(guó)的煤炭生產(chǎn)消費(fèi)量位居世界第一，同時(shí)我國(guó)富煤貧油的能源結(jié)構(gòu)，決定了煤炭在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期仍是國(guó)內(nèi)的主體能源。我國(guó)煤炭的開采方式主要是井工開采，開采的煤炭總量占全國(guó)煤炭總量的96%[1]。井工開采會(huì)破壞煤層的應(yīng)力平衡狀態(tài)，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)、地形地貌、景觀生態(tài)和生物群落等環(huán)境要素發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化[2]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)井工采煤引起的塌陷總面積已達(dá)40 萬hm2[3]。煤炭開采導(dǎo)致地表大規(guī)模沉降并產(chǎn)生大量塌陷坑和地裂縫，進(jìn)而影響到土壤理化性質(zhì)，持續(xù)的煤炭開采引起的地面沉降會(huì)造成損毀耕地的面積不斷增加以及耕地生產(chǎn)力不同程度地下降。然而復(fù)墾土壤質(zhì)量的高低直接關(guān)系到復(fù)墾的成敗和效益，因此開展采煤塌陷對(duì)土壤理化性質(zhì)影響的研究具有重要意義，可以為土地復(fù)墾工作提供參考。近年來, 已有學(xué)者對(duì)神府—東勝礦區(qū)大柳塔采空區(qū)土地利用與恢復(fù)、土壤包氣帶、復(fù)墾土壤質(zhì)量的研究等方面做出探討,但是針對(duì)神府東勝煤田的采煤塌陷裂縫區(qū)域造成土壤物理性質(zhì)的研究較少，特別是針對(duì)該礦區(qū)風(fēng)沙土區(qū)域采煤塌陷裂縫對(duì)周邊小生境土壤物理性質(zhì)造成的影響研究甚少。本文對(duì)該礦區(qū)的大柳塔采空區(qū)(風(fēng)沙土區(qū))與內(nèi)蒙古上灣鎮(zhèn)(黃土區(qū))采煤塌陷裂縫的土壤物理特性進(jìn)行了對(duì)比研究, 試圖了解不同土壤類型造成的塌陷對(duì)土壤物理性質(zhì)影響的規(guī)律, 進(jìn)而對(duì)采煤塌陷對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)提供參考。

多年來，廣大學(xué)者和科研工作人員依托國(guó)家科技支撐計(jì)劃，以我國(guó)干旱半干旱的西北等煤炭主產(chǎn)區(qū)的采煤沉陷區(qū)為研究對(duì)象，做了大量的基礎(chǔ)研究和相關(guān)試驗(yàn)。臧蔭桐等[4]研究認(rèn)為凍結(jié)前塌陷區(qū)與非塌陷區(qū)含水量差異不明顯，解凍后塌陷區(qū)含水量明顯小于非塌陷區(qū)。郭巧玲等[5]研究說明采煤塌陷區(qū)裂縫在一定程度上破壞土體結(jié)構(gòu)，造成土壤含水量減少，影響土壤水空間分布，造成土壤水分流失，導(dǎo)致生態(tài)退化。吳麗等[6]研究結(jié)果表明同一尺度不同深度裂縫處，裂縫寬度對(duì)土壤含水率的影響隨深度的增加而減小，在同裂縫同深度情況下，隨著與裂縫距離的增加土壤含水率越高，至2 m后影響不明顯。趙紅梅等[7]研究結(jié)果表明，由于采煤塌陷造成塌陷區(qū)土壤層位在垂向上倒置使塌陷區(qū)土壤含水量比非塌陷區(qū)顯著降低。天然含水量作為生態(tài)環(huán)境極其重要因子，關(guān)于煤炭開采對(duì)其影響的研究很多，通過野外取樣及遙感反演手段分析，均證明開采區(qū)土壤含水量低于非采區(qū)[8～11]。馬迎賓[12]的研究表明，坡面上的采煤塌陷裂縫破壞了坡面原本的完整性, 改變雨后坡面土壤水分的局部分配格局, 增大其附近土層水分的散失，特別是土壤表層水分散失。

容重是土壤的一個(gè)基本物理性質(zhì)，能夠綜合反映土壤內(nèi)部質(zhì)量狀況，對(duì)土壤入滲性能、持水能力、溶質(zhì)遷移特征以及土壤的抗侵蝕能力都有非常大的影響[13]。劉哲榮等[14]研究表明隨塌陷年限的增加土壤容重呈減小趨勢(shì)。王健[15]研究表明，風(fēng)沙區(qū)塌陷1年、3年區(qū)土壤容重顯著小于非塌陷區(qū)塌陷后期樣地容重與非塌陷區(qū)均無顯著差異。周瑞平[16]研究表明，在水平方向上，塌陷區(qū)土壤容重有不同程度的下降，且塌陷程度越大，土壤容重越低。韓煜等[17]采用對(duì)比法系統(tǒng)分析了塌陷區(qū)和未塌陷區(qū)土壤容重的變化特征，結(jié)果表明，采煤塌陷使土壤容重減小3.7%～27.5%。包斯琴[18]研究表明，采煤塌陷使土體遭受外力，結(jié)構(gòu)松散發(fā)生變形，導(dǎo)致容重降低，且深層土壤容重降低幅度較大。隨著土層深度增加，孔隙度增加趨勢(shì)明顯，80～100 cm層土壤孔隙度由39.02%增加到41.38%。

何金軍等[19]研究認(rèn)為塌陷區(qū)地表呈砂化趨勢(shì)，物理性砂粒含量增加。王琦等[20]研究表明塌陷區(qū)土壤呈粗?；厔?shì)，尤其在表層(0～20 cm)。栗麗等[21]研究表明，采空后1～5年土壤物理性粘粒含量下降，且隨著塌陷年限的延長(zhǎng)其影響逐漸加劇。王健等[22]試驗(yàn)結(jié)果表明，與非塌陷區(qū)相比，塌陷區(qū)物理性粘粒含量明顯減少，尤其地表10 cm土層最為顯著。韓振英等[23]結(jié)果表明：塌陷區(qū)粗粉粒(0.01～0.05 mm)和中粉粒(0.005～0.01 mm)含量明顯增加(P<0.05)，細(xì)黏粒含量(<0.001 mm)顯著減少(P<0.05)。

基于以上背景，本研究選擇神府—東勝礦區(qū)，位于我國(guó)蒙晉陜接壤區(qū)能源基地的核心區(qū)(神府—東勝礦區(qū))作為研究區(qū)，目標(biāo)是探究裂縫寬度對(duì)采煤沉陷區(qū)土壤物理性質(zhì)的影響，評(píng)價(jià)寬度分別為7 cm、32 cm、54 cm與68 cm ，4 種采煤裂縫寬度的土壤機(jī)械組成、含水率、容重含量變化，以期為礦區(qū)科學(xué)的土地整治與生態(tài)文明礦區(qū)建設(shè)提供理論支撐。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

通過野外勘察選擇風(fēng)沙土和黃土兩種土壤類型的采煤塌陷區(qū)為試驗(yàn)區(qū)，試驗(yàn)區(qū)分別位于陜西省神東礦區(qū)大柳塔鎮(zhèn)(風(fēng)沙土區(qū))與內(nèi)蒙古上灣鎮(zhèn)采煤塌陷區(qū)(黃土區(qū))，處于黃土溝壑丘陵和毛烏素沙地的過渡帶，風(fēng)水復(fù)合侵蝕較強(qiáng)烈，地理坐標(biāo)為110°05′00″～110°20′00″N， 39°27′00″～39°15′00″E。氣候?qū)儆诟珊蛋敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候, 蒸發(fā)量大,年平均氣溫在6.2 ℃，年降水量348.3 mm，降水集中于夏季，占全年降水的70%左右，年平均風(fēng)速3.6 m/s。地形表現(xiàn)為西北高，東南低，大柳塔區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為剝蝕薄層覆沙硬梁地，而上灣區(qū)內(nèi)大部分屬于沙黃土丘陵地貌。試驗(yàn)區(qū)地帶性土壤主要為黃土性土壤、風(fēng)沙土、栗鈣土等，砂粒含量多，物理性粘粒含量少，結(jié)構(gòu)松散，抗蝕性差，蓄水保墑能力差。試驗(yàn)區(qū)位于草原和森林-草原過渡地帶，主要植被類型為沙漠草原、落葉闊葉灌叢和沙生植被，主要植被有油蒿(Artemisiaordosica)、沙竹(Psammochloavillosa)、沙米(Agriophyllumpungens)、蟲實(shí)(corispermum.heptapotamicum)、沙柳(Salixpsammophila)等，植被覆蓋度低，一般小于30%，呈零星分布。

2.2 試驗(yàn)方法

在風(fēng)沙區(qū)和黃土區(qū)選擇較為典型的塌陷穩(wěn)定區(qū)域，分別選取規(guī)模、坡位相似的采煤塌陷裂縫， 為了避免其他裂縫影響， 選取的坡面在垂直等高線方向上除所選定的裂縫以外， 無其他裂縫，且在裂縫兩端水平外延5 m范圍內(nèi)亦無其他裂縫存在，測(cè)定其裂縫的寬度和深度。按照0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、>60 cm分別將裂縫寬度分為4個(gè)梯度。本次勘探中，選取2種土壤類型下野外原位測(cè)量的采煤塌陷裂縫寬度分別為7 cm、32 cm、54 cm和68 cm，在距裂縫同一側(cè)0 m、1 m、3 m和5 m處，按0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm進(jìn)行分層取樣，本次試驗(yàn)共布設(shè)采樣區(qū)32 個(gè)，土壤樣品384 個(gè)。

土壤含水量(w)采用烘干法，土壤容重(BD)采用環(huán)刀法測(cè)定，土壤機(jī)械組成采用比重法測(cè)定。為了方便研究及試驗(yàn)結(jié)果分析，分別對(duì)比研究裂縫在不同土壤類型區(qū)域、不同深度及不同測(cè)定樣點(diǎn)的土壤水分變化。采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及描述統(tǒng)計(jì)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 采煤塌陷區(qū)不同裂縫周邊土壤含水量變化

由圖1可知，在風(fēng)沙土區(qū)0～10 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7和68 cm時(shí)，距裂縫處0、1、3和5 m的含水率表現(xiàn)為在土壤剖面表層隨著距裂縫寬度的增加，土壤含水量逐漸減小的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為32和54 cm時(shí)，距裂縫各寬度的土壤含水率在0～10 cm土層含水量變化明顯，距土壤裂縫3 m的土壤含水率顯著均低于其他土層，分別為0.62%和0.31%，而最大值位于距測(cè)定樣點(diǎn)1 m處分別為最大值2.23%和1.09%；在風(fēng)沙土區(qū)10～20 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，土壤含水量變化趨勢(shì)與0～10 cm土層相一致；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率分別為3.97%、2.95%、4.49%和3.27%；同樣當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，土壤剖面距裂縫處0 m處的含水量表現(xiàn)為最大值，而在距裂縫處3 m處為最小值，分別為4.43%、2.16%；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，土壤剖面距裂縫處5 m處的含水量表現(xiàn)為最大值4.48%，而最小值在距裂縫處0 m處為2.29%。在風(fēng)沙土區(qū)20～40 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm、32 cm和68 cm時(shí)，土壤含水率表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，土壤剖面距裂縫處0 m處的含水量表現(xiàn)為最大值7.14%，在距裂縫處5 m處表現(xiàn)為最小值3.53%。在風(fēng)沙土區(qū)40～60 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm、32 cm、54 cm和68 cm時(shí)，土壤含水率在各樣點(diǎn)均表現(xiàn)為隨裂縫寬度的增加而減小的趨勢(shì)。因此，風(fēng)沙土在0～60 cm土層，距各裂縫寬度0、1 m、3 m和5 m處，土壤含水率整體表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度一致時(shí)，土壤含水率整體表現(xiàn)為，隨著土層深度的增加，土壤含水率逐漸增加的趨勢(shì)，其中，當(dāng)裂縫深度為54 cm時(shí)，各土層土壤含水率的變化幅度最明顯。

圖1 兩種土壤類型下不同裂縫周邊土壤含水量變化曲線

在黃土區(qū)0～10 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，距裂縫處0、1、3和5 m的含水量分別為9.12%、5.62%、5.35%和3.97%，表現(xiàn)為隨著距裂縫寬度的增加，土壤含水量逐漸減小的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，距裂縫寬度為1 m時(shí)的土壤含水率在0～10 cm土層含水率顯著低于其它土層，為5.57%，而距裂縫0 m時(shí)的土壤含水率為20.37%，為最大值；當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率變化為先減少后增加的趨勢(shì)，土壤含水率變化依次為18.11%、10.93%、17.32%和18.37%；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，距裂縫處0、1、3和5 m的土層含水量分別為4.91%、15.04%、10.22%和15.85%，土壤含水率變化無明顯趨勢(shì)；在黃土區(qū)10～20 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，距裂縫處0、1 m、3 m和5 m的含水量分別為20.45%、18.81%、14.31%和4.44%，呈現(xiàn)出逐級(jí)遞減的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率變化范圍為19.30%～20.54%，土壤含水率差別不大；當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，土壤剖面距裂縫處5 m處的含水量表現(xiàn)為最大值19.78%，而在距裂縫處0 m處為最小值18.63%；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，土層含水量分別為4.44%、8.63%、5.35%和23.20%；在風(fēng)沙土區(qū)20～40 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，土壤含水率表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)，由22.43%減少至5.01%，距裂縫寬度0、1 m、3 m的土壤含水率無顯著差別；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，土壤各層含水率呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，土壤剖面距裂縫處0 m處的含水量表現(xiàn)為最小值12.14%，其余樣點(diǎn)無顯著差異；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，土壤含水率分別為5.08%、4.94%、13.92%和20.34%。在風(fēng)沙土區(qū)40～60 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率分別為19.83%、13.02%、25.16%和20.15%；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率表現(xiàn)為逐漸降低的趨勢(shì)，無顯著差異；當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率變化與裂縫寬度為32 cm表現(xiàn)趨勢(shì)相一致；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤含水率分別為3.06%、2.86%、9.81%和20.48%。從土壤剖面來看，土壤含水率整體表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)。從組間來看，土壤含水率整體表現(xiàn)為，隨著裂縫寬度的增加而減少的趨勢(shì)。在黃土區(qū)當(dāng)裂縫寬度一致時(shí)，土壤含水率整體變化趨勢(shì)無明顯規(guī)律，這可能與黃土區(qū)土壤的機(jī)械組成有關(guān)。

3.2 采煤塌陷區(qū)不同裂縫周邊土壤容重變化

由圖2可知，在風(fēng)沙土區(qū)0～10 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，表現(xiàn)為在土壤剖面表層隨著距裂縫寬度的增加，土壤容重逐漸減小的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤容重分別為1.98、1.12、1.97和1.13；當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，距測(cè)定樣點(diǎn)5 m的容重表現(xiàn)為最大值1.84，而距測(cè)定裂縫0 m的容重表現(xiàn)為最小值1.03；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，距裂縫處0、1、3和5 m的容重分別為1.39、1.62、1.91和1.32，在0～10 cm土層，采煤塌陷風(fēng)沙土裂縫區(qū)土壤容重整體表現(xiàn)為隨著距離裂縫寬度距離的增加，土壤容重逐漸減小的趨勢(shì)。在10～20 cm土層，當(dāng)裂縫寬度為7 cm和68 cm時(shí)，距裂縫處0、1 m、3 m和5 m的容重?zé)o明顯規(guī)律；當(dāng)裂縫寬度為32 cm和54 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤容重表現(xiàn)為隨裂縫寬度增加而減少的趨勢(shì)，最大值均為距裂縫0 m處。在沙土區(qū)20～40 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm、32 cm、54 cm時(shí)，土壤容重表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)；而當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，土層容重分別為1.13、1.89、1.35和1.51，各樣點(diǎn)未呈現(xiàn)明顯規(guī)律；在風(fēng)沙土區(qū)40～60 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，土壤容重在各樣點(diǎn)分別為1.21、1.11、1.27和1.99；當(dāng)裂縫寬度為32 cm、54 cm和68 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤容重隨裂縫寬度的增加而減少，但各樣點(diǎn)間土壤容重的差異性不大。當(dāng)裂縫寬度一致時(shí)，土壤容重整體表現(xiàn)無明顯規(guī)律。

圖2 兩種土壤類型下不同裂縫周邊土壤容重變化曲線

在黃土區(qū)0～10 cm土層深度，當(dāng)裂縫寬度為7 cm時(shí)，距裂縫處0、1 m、3 m和5 m的容重分別為1.49、1.63、1.74和1.71，表現(xiàn)為在土壤剖面表層隨著距裂縫寬度的增加，土壤容重逐漸減小的趨勢(shì)；當(dāng)裂縫寬度為32 cm時(shí)，各樣點(diǎn)土壤容重分別為1.70、1.72、1.75和1.64，當(dāng)裂縫寬度為54 cm時(shí)，距測(cè)定樣點(diǎn)1 m的容重表現(xiàn)為最大值1.71，而距測(cè)定裂縫5 m的容重表現(xiàn)為最小值1.51；當(dāng)裂縫寬度為68 cm時(shí)，距裂縫處0、1 m、3 m和5 m的容重分別為1.58、1.61、1.63和1.71，在黃土區(qū)10～20 cm土層，各裂縫寬度下，各樣點(diǎn)土壤容重與風(fēng)沙土區(qū)表現(xiàn)一致；在沙土區(qū)20～40 cm土層深度，各裂縫寬度下，土壤容重整體表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)；在風(fēng)沙土區(qū)40～60 cm土層深度，土壤容重在各樣點(diǎn)隨裂縫寬度的增加而呈現(xiàn)處先增加后減少的趨勢(shì)，但各樣點(diǎn)間土壤容重的差異性不大。當(dāng)裂縫寬度一致時(shí)，土壤容重整體表現(xiàn)無明顯規(guī)律。

3.3 采煤塌陷區(qū)不同裂縫周邊土壤機(jī)械組成變化

在實(shí)驗(yàn)室選取>0.25 mm、0.125～0.25 mm、0.075～0.125 mm、0.03～0.075 mm、<0.03 mm的篩子對(duì)土樣進(jìn)行篩取，結(jié)合卡欽斯基粒級(jí)制和中國(guó)粒級(jí)制，將土壤機(jī)械組成劃分為砂粒(粒徑>0.25 mm)、砂粒(粒徑在0.01～0.25 mm范圍)和粘粒(粒徑小于0.01 mm)進(jìn)行研究。

由圖3可知，在各測(cè)樣點(diǎn)，砂粒含量均占據(jù)主導(dǎo)地位，各樣點(diǎn)土壤機(jī)械組成中砂粒含量均大于65%，在風(fēng)沙土和黃土中，砂粒平均最大含量均位于距裂縫寬度0 m處，而砂粒平均最小含量分別位于距最大裂縫3 m和5 m處；但在各測(cè)樣點(diǎn)處，風(fēng)沙土和黃土粘粒含量變化范圍分別為13.38%～26.79%、13.13%～26.56%，變化幅度較大，但當(dāng)裂縫寬度一致時(shí)，粘粒含量在各土層間未表現(xiàn)出明顯規(guī)律；而各測(cè)樣點(diǎn)土壤機(jī)械組成中的粉粒含量均低于11.49%。在各測(cè)樣點(diǎn)土壤機(jī)械組成中，砂粒、粘粒、粉粒的比例大體表現(xiàn)為7∶2∶1，整體上來看，土壤機(jī)械組成表現(xiàn)出采煤塌陷區(qū)土壤物理性質(zhì)整體質(zhì)量較差。

圖3 采煤塌陷裂縫寬度對(duì)土壤機(jī)械組成的影響

4 討論

本次研究發(fā)現(xiàn)在風(fēng)沙區(qū)土壤塌陷裂縫寬度對(duì)土壤水分、容重和機(jī)械組成有明顯的影響，這與崔向新、趙宏宇等研究結(jié)果較為相似，研究表明礦區(qū)地表的破壞程度與裂縫發(fā)育的寬度有極大關(guān)系[17,18]。本試驗(yàn)中將采煤塌陷裂縫對(duì)土壤水分、容重、機(jī)械組成影響范圍，主要集中在距裂縫1～5 m處，整體表現(xiàn)為隨著裂縫寬度的增大，土壤的含水量減少、容重增大、機(jī)械組成變得更加粗糙。由于研究區(qū)位于干旱區(qū)，因此土壤水分是采煤塌陷區(qū)后期植被恢復(fù)的一項(xiàng)重要的因素，采煤塌陷區(qū)的裂縫分布又較廣，而據(jù)研究裂縫又對(duì)土壤含水量存在著影響，因此本研究可以為后期植被恢復(fù)中的集水、保水等措施提供理論支持。本文關(guān)于采煤塌陷區(qū)裂縫對(duì)土壤水分的影響研究，只從空間分布(水平方向和垂直方向)的角度進(jìn)行了不同寬度塌陷裂縫對(duì)土壤含水量的影響研究，但缺乏了對(duì)植物種類的調(diào)查研究，因此在后期的研究中應(yīng)加入植物的調(diào)查研究，找出適合在采煤塌陷區(qū)生存的植物，為后期植被恢復(fù)做出貢獻(xiàn)。如何量化地表破壞程度等級(jí)，探究地表破壞程度等級(jí)與土壤物理性質(zhì)關(guān)系的研究還有待深入。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)在裂縫走向、時(shí)間角度、降水過程及降水完成后對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響研究。

5 結(jié)論

(1)從塌陷區(qū)裂縫土壤剖面來看，土壤含水率整體表現(xiàn)為隨著土壤剖面距裂縫處距離增加而減少的趨勢(shì)；同時(shí)土壤含水率整體表現(xiàn)為隨著裂縫寬度的增加而減少的趨勢(shì)，但在黃土區(qū)當(dāng)裂縫寬度一致時(shí)，土壤含水率整體變化趨勢(shì)未表現(xiàn)出較為明顯的規(guī)律，這可能與黃土區(qū)土壤的機(jī)械組成有關(guān)。

(2)土壤容重整體表現(xiàn)為距裂縫處距離增加增大的趨勢(shì)；同時(shí)表現(xiàn)出隨著裂縫寬度的增加而減少的趨勢(shì)，但在土壤剖面上仍需增加進(jìn)一步的細(xì)化研究。

(3)采煤塌陷區(qū)，土壤機(jī)械組成中砂粒、黏粒、粉粒的比例大體表現(xiàn)為7∶2∶1，其中，砂粒含量均占據(jù)主導(dǎo)地位，均大于65%，但其含量在風(fēng)沙土和黃土中表現(xiàn)出一定的差異；而黏粒含量在風(fēng)沙土和黃土中分別為13.38%～26.79%、13.13%～26.56%，變化幅度較大；粉粒含量均低于11.49%。整體上來看，土壤機(jī)械組成表現(xiàn)出采煤塌陷區(qū)土壤物理性質(zhì)整體質(zhì)量較差。