采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳的影響

張沛沛 余 洋

（1.河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)工程管理與房地產(chǎn)學(xué)院，河南 鄭州 450046；2.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，北京 100083）

土壤有機(jī)碳是大氣中CO2的重要潛在碳源或者 碳匯，由于土壤碳庫極其巨大而且非?；钴S，極易受到外界的干擾而顯著地引起大氣中CO2濃度的很大改變，進(jìn)而影響全球的生態(tài)系統(tǒng)。土壤團(tuán)聚體在穩(wěn)定和保護(hù)有機(jī)碳方面起著關(guān)鍵作用，不同粒徑土壤團(tuán)聚體的有機(jī)碳的儲(chǔ)存能力具有差異性。土壤有機(jī)碳對團(tuán)聚體的數(shù)量和大小分布產(chǎn)生很大的影響；而土壤團(tuán)聚體對有機(jī)碳具有重要的物理保護(hù)作用。因此，研究土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳的變化特征對于土壤碳循壞、團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和土壤肥力都具有十分重要的意義。Six等［1］認(rèn)為土壤大團(tuán)聚體有機(jī)碳的含量較高但穩(wěn)定性較差；微團(tuán)聚體的固碳潛力較小但固持有機(jī)碳的時(shí)間較長。Garten等［2］研究表明土壤微團(tuán)聚體儲(chǔ)存了70%以上的有機(jī)碳，并認(rèn)為不同粒徑土壤團(tuán)聚體的固碳作用不一致。方華軍等［3］認(rèn)為土壤侵蝕傾向于優(yōu)先使低密度小顆粒的有機(jī)碳組分發(fā)生再分布，導(dǎo)致沉積區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)活性大于侵蝕區(qū)。樊紅柱等［4］認(rèn)為侵蝕區(qū)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)以微團(tuán)聚體為主，沉積區(qū)以大團(tuán)聚體為主。因此，土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳方面的研究在國內(nèi)外受到廣泛關(guān)注，分別從不同的角度進(jìn)行研究，但主要集中在川中丘陵紫土區(qū)、黑土區(qū)、黃土高原等地，而關(guān)于采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳的研究尚未開展。

煤炭開采引起的地表沉陷，顯著地改變了土壤性質(zhì)和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。而關(guān)于采煤沉陷地土壤的研究主要針對其水分［5-9］、肥力［10-12］、質(zhì)量［13，14］等，而針對采煤沉陷坡地土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性及碳儲(chǔ)量的研究較少。為了探索采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響，本研究選擇河南九里山礦區(qū)典型采煤沉陷坡地為研究對象，分析采煤沉陷坡地土壤團(tuán)聚體及有機(jī)碳含量和儲(chǔ)量的分布特征，以期為采煤沉陷區(qū)土壤改良和沉陷地的有效利用以及指導(dǎo)土地復(fù)墾提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于河南焦煤集團(tuán)九里山礦采煤沉陷區(qū)，在焦作市東部18 km處，其地理坐標(biāo)為：110°23′～113°26'E，39°17′～39°21′N，礦區(qū)總面積為18.60 km2。試驗(yàn)區(qū)屬于太行山山前平原和沖積、洪積扇的邊緣地帶，地形比較平坦，海拔高度為85～117 m，屬暖溫帶典型的大陸性干旱氣候。多年平均氣溫為15°，年降雨量為475.6～698 mm，年蒸發(fā)量為1 700～2 000 mm。該礦區(qū)已沉陷土地面積達(dá)到481.53 hm2。根據(jù)預(yù)測，未來5 a內(nèi)還會(huì)造成大約270 hm2的采煤沉陷區(qū)。采煤沉陷區(qū)土地利用類型為耕地，沉陷坡0～20 cm土壤質(zhì)地為粉壤土（16%砂粒、73%粉粒、11%粘粒），其耕作方式多為順坡耕作，種植作物以小麥、玉米輪作為主。

1.2 樣品采集與分析

2015年9月在研究區(qū)選擇一個(gè)典型的采煤沉陷坡耕地為研究對象，其坡度為5°，坡長為236 m；該沉陷坡已經(jīng)穩(wěn)沉，其在煤炭開采前為地形平坦的耕地。采集方案為：在采煤沉陷坡的坡頂（0～21 m）、坡上（21～71 m）、坡中（71～146 m）、坡下（146～206 m）、坡底（206～236 m）5個(gè)坡位分別設(shè)置采樣點(diǎn)，采用直徑為8 cm的取土鉆在5個(gè)坡位的采樣點(diǎn)隨機(jī)進(jìn)行采樣，采樣深度為0～20 cm，每個(gè)坡位取3個(gè)重復(fù)土樣。在采煤沉陷坡附近選擇一塊未受沉陷影響的正常農(nóng)田作為對照并進(jìn)行采樣，采樣深度為0～20 cm，對照區(qū)取3個(gè)重復(fù)樣。采取手持GPS測量采煤沉陷坡坡長、海拔等地形參數(shù)。將采集的土樣裝入硬質(zhì)塑料保鮮盒內(nèi)，帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然風(fēng)干，待風(fēng)干至土壤塑限時(shí)沿土壤自然的結(jié)構(gòu)面掰成10 mm左右大小，剔除石塊等雜物。由于干篩法對土壤團(tuán)聚體可溶性碳的影響較小而且對土壤中某些有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)破壞較小，并且降低了水分張力等因素的影響；而對于旱地的土壤，干篩比濕篩能夠更好地表征土壤的團(tuán)聚作用，分離出的土壤團(tuán)聚體更接近田間實(shí)際情況；因此本研究中采用干篩法進(jìn)行團(tuán)聚體分級，分離出＞5 mm，2～5 mm，0.25～2 mm，＜0.25 mm，共4個(gè)粒級組。分離出的土壤團(tuán)聚體采用四分法研磨后過篩用于測定土壤的有機(jī)碳含量。土壤有機(jī)碳采用重鉻酸鉀外熱法測定，土壤容重采用環(huán)刀法測定。土壤試驗(yàn)分析時(shí)間：2015年10月。

1.3 計(jì)算與數(shù)據(jù)處理

土壤團(tuán)聚體平均直徑的計(jì)算公式為

式中，Xi表示某粒級土壤團(tuán)聚體的平均直徑，Wi表示某粒級土壤團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量（g/kg）=團(tuán)聚體有機(jī)碳含量×團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）。

式中，VSOCi表示特定深度的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，t/hm2；Ci表示第i層土壤有機(jī)碳含量，g/kg；ρi表示第i層土壤容重，kg/m3；Ti表示第i層土壤的厚度，cm。

數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析分別運(yùn)用Excel2007和SPSS19.0，多重比較運(yùn)用LSD檢驗(yàn)。繪圖使用Excel2007。

2 結(jié)果與分析

2.1 采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體空間分布特征的影響

采煤沉陷坡地不同坡位土壤團(tuán)聚體含量具有較大的差異性（表1）。采煤沉陷顯著改變了不同坡位土壤團(tuán)聚體的含量。采煤沉陷坡地＞5 mm的土壤團(tuán)聚體含量顯著低于CK，從坡頂至坡底分別比CK減少了8.79%、16.05%、27.54%、41.36%、36.53%。采煤沉陷坡地的坡頂、坡上＞5 mm土壤團(tuán)聚體含量無顯著差異，分別為59.81%、55.04%；采煤沉陷坡地坡下和坡底＞5 mm土壤團(tuán)聚體含量無顯著差異，分別為38.45%、41.62%，坡底比坡下有所增加。綜上表明采煤沉陷坡地＞5 mm的土壤團(tuán)聚體含量從坡頂?shù)狡碌妆憩F(xiàn)出不斷減少的趨勢，說明采煤沉陷顯著減少了＞5 mm的土壤團(tuán)聚體含量。采煤沉陷坡地2～5 mm土壤團(tuán)聚體含量均顯著高于CK，從坡頂至坡底分別比CK增加了5.42%、9.73%、21.89%、20.10%、6.39%；坡頂、坡上和坡底＞5 mm的土壤團(tuán)聚體含量之間無顯著差異，坡中和坡下也無顯著差異；說明采煤沉陷顯著增加了沉陷坡地不同坡位2～5 mm土壤團(tuán)聚體含量。采煤沉陷坡地坡頂、坡底和CK的0.25～2 mm土壤團(tuán)聚體間無顯著差異，分別為11.53%、11.63%、10.56%，但坡頂和坡底土壤團(tuán)聚體分別比CK增加了9.19%、10.11%；坡上、坡中和坡下土壤團(tuán)聚體含量表現(xiàn)出不斷增加的趨勢，分別比CK增加了28.79%、51.07%、106.03%，說明采煤沉陷顯著增加了不同坡位0.25～2 mm土壤團(tuán)聚體。采煤沉陷坡地＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量表現(xiàn)出從坡頂至坡底不斷增加的趨勢，分別比CK增加了26.02%、40.13%、65.68%、85.58%、132.14%，說明采煤沉陷顯著增加了不同坡位＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量。

注:表中各數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同一列數(shù)據(jù)后小寫字母代表顯著性差異（P＜0.05），CK為正常農(nóng)田，下同。

根據(jù)表1還可知，采煤沉陷坡地坡頂、坡上和坡中＞5 mm土壤團(tuán)聚體含量最高，分別為59.81%、55.04%、47.51%，其次是＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量，0.25～2 mm、2～5 mm土壤團(tuán)聚體含量最少。采煤沉陷坡地的坡下＞5 mm、＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量均大于30%以上，0.25～2 mm土壤團(tuán)聚體含量為21.76%。采煤沉陷坡地的坡底＞5 mm、＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量較多，分別為41.62%、39.43%。綜上可以表明采煤沉陷坡地的坡頂、坡上、坡中以＞5 mm土壤團(tuán)聚體為主，其次是＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體；沉陷坡地的坡下和坡底以＞5 mm、＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體為主。這些研究結(jié)果表明采煤沉陷坡地自坡頂至坡下土壤結(jié)構(gòu)越來越差，至坡底才有所好轉(zhuǎn)。

平均重量直徑（MWD）是表征土壤團(tuán)聚體分布狀況的重要指標(biāo)，MWD值越大就表明土壤的團(tuán)聚狀況越好、穩(wěn)定性越強(qiáng)。根據(jù)表1可知，采煤沉陷坡地不同坡位土壤MWD分布特征具有一定的差異性，采煤沉陷坡地土壤MWD自坡頂至坡下不斷降低，且均顯著低于CK，分別比CK降低了 7.15%、13.13%、22.62%、33.91%；而在坡底有所增加，為2.39 mm，比CK降低了31.77%；說明采煤沉陷坡地土壤自坡頂至坡下受到的侵蝕程度不斷增加，而在沉陷坡坡底發(fā)生了沉積的現(xiàn)象。

2.2 采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量的影響

由表2可知，采煤沉陷對不同坡位土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量具有不同的影響，且采煤沉陷坡地不同粒徑團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量均顯著低于CK。采煤沉陷坡坡頂、坡上、坡中、坡下、坡底＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量分別比CK減少了21.74%、23.63%、30.90%、39.68%、17.46%。采煤沉陷坡地2～5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量變化于9.92～13.09 g/kg，比CK減少了17.64%～37.60%。采煤沉陷坡地0.25～2 mm和＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量分別變化于10.19～13.53 g/kg和10.78～13.83 g/kg，分別比CK減少了16.78%～37.31%、15.62%～34.22%。采煤沉陷坡地自坡頂至坡下＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量呈現(xiàn)不斷減少的趨勢，而坡底土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量高于坡頂。采煤沉陷坡地2～5 mm、0.25～2 mm、＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量均表現(xiàn)出從坡頂?shù)狡孪虏煌酵寥烙袡C(jī)碳含量呈現(xiàn)不斷減少的趨勢，而在坡底有機(jī)碳含量與坡頂無顯著差異但高于坡頂。在采煤沉陷坡地的同一坡位，不同粒徑的土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量存在著較大的差異性，表現(xiàn)的特征為：土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量最高的是＜0.25 mm，其次是0.25～2 mm，最小的是＞5 mm和2～5 mm。這些研究結(jié)果表明采煤沉陷對不同坡位土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量造成了不同程度的影響，自坡頂至坡下表現(xiàn)為侵蝕效應(yīng)，在沉陷坡地的坡底表現(xiàn)為沉積效應(yīng)；采煤沉陷降低了不同粒級土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量。

由圖1可知，采煤沉陷顯著降低了不同坡位土壤有機(jī)碳含量。采煤沉陷坡地土壤有機(jī)碳含量變化于10.17～13.50 g/kg。采煤沉陷坡自坡頂至坡下，土壤有機(jī)碳含量越來越少；但采煤沉陷坡地坡底的土壤有機(jī)碳顯著增加，并顯著高于采煤沉陷坡地的坡頂至坡下。采煤沉陷坡地不同坡位土壤有機(jī)碳顯著低于CK，分別比 CK減少了 20.82%、22.61%、28.82%、37.01%、16.40%。表明采煤沉陷坡地自坡頂至坡下土壤有機(jī)碳受到了不同程度的侵蝕效應(yīng)，而采煤沉陷坡地坡底土壤有機(jī)碳表現(xiàn)為沉積效應(yīng)；采煤沉陷對土壤有機(jī)碳含量造成了不同程度的損失。

2.3 采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響

由表3可知，采煤沉陷顯著降低了各個(gè)坡位＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量，對于2～5 mm土壤團(tuán)聚體，僅減少了坡頂、坡下的有機(jī)碳儲(chǔ)量，對于0.25～2 mm土壤團(tuán)聚體，僅減少了坡頂?shù)挠袡C(jī)碳儲(chǔ)量，而＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體，僅減少了坡頂、坡上的有機(jī)碳儲(chǔ)量。采煤沉陷坡地不同部位＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量的變化規(guī)律與團(tuán)聚體有機(jī)碳含量具有相似的變化規(guī)律，而2～5 mm、0.25～2 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量沒有明顯的變化特征，采煤沉陷坡地自坡頂至坡底＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢。采煤沉陷坡地坡頂、坡上、坡中＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量明顯高于＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量，其次是0.25～2 mm、2～5 mm；而采煤沉陷坡地坡下、坡底＞5 mm和＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量基本一致。因此，采煤沉陷顯著減少了不同坡位＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量，而顯著增加了不同坡位＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量，但采煤沉陷對0.25～2 mm、2～5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響沒有表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。

由圖2可知，采煤沉陷坡地不同坡位土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量具有較大的差別，煤炭開采引起的地表破壞顯著減少了坡頂至坡下的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，而對坡底沒有造成顯著影響。采煤沉陷坡地坡頂至坡下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量變化于27.20～30.36 t/hm2，其表現(xiàn)出不斷減少的趨勢；采煤沉陷坡地的坡底土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量最多，為37.98 t/hm2，顯著高于沉陷坡地的坡頂至坡下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量。采煤沉陷坡地坡頂、坡上、坡中、坡下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量均顯著低于CK，分別比未塌陷地土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量減少了8.19 t/hm2、8.21 t/hm2、9.11 t/hm2、11.34 t/hm2，即分別比CK減少了21.24%、21.31%、23.62%、29.43%；采煤沉陷坡地坡底土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量與CK無顯著差異，仍比CK減少了0.56 t/hm2。采煤沉陷顯著降低了坡頂至坡下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，表明采煤沉陷對土壤有機(jī)碳造成損失的范圍是自坡頂至坡下的；土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量在坡底有所沉積，但相較于CK并沒有顯著增加。

3 討 論

3.1 采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體空間分布特征的影響

煤炭開采引起的采煤沉陷坡改變了各個(gè)坡位土壤團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其穩(wěn)定性。在本研究中，采用的干篩法測得不同坡位的土壤團(tuán)聚體含量以及MWD具有一定的差異性。一般將土壤團(tuán)聚體按照粒徑的大小分為大團(tuán)聚體（＞0.25 mm）和微團(tuán)聚體（＜0.25 mm），大團(tuán)聚體越多表明土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越強(qiáng)［15］。采煤沉陷坡地自坡頂至坡下土壤大團(tuán)聚體含量（＞0.25 mm）不斷減少，而土壤微團(tuán)聚體含量（＜0.25 mm）自沉陷坡地的坡頂至坡底不斷增加，表明采煤沉陷坡自坡頂至坡下土壤結(jié)構(gòu)不斷變差，在坡底有所好轉(zhuǎn)；這與采煤沉陷坡自坡頂至坡下的MWD表現(xiàn)出了相同的規(guī)律性，即土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性自坡頂至坡下不斷變差，而在坡底有所好轉(zhuǎn)。郭志民［16］發(fā)現(xiàn)土壤受到的侵蝕越嚴(yán)重，＞0.25 mm土壤團(tuán)聚體就越少，尤其是＞2 mm土壤團(tuán)聚體表現(xiàn)得更為明顯。采煤沉陷坡地自坡頂至坡下＞2 mm土壤團(tuán)聚體不斷減少，＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體不斷增加，這表明采煤沉陷坡地自坡頂至坡下土壤侵蝕不斷加劇，土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)受到的破壞程度越來越大，這與張合兵等［11］的研究結(jié)果一致；其認(rèn)為在采煤沉陷區(qū)，沉陷坡頂至下坡為侵蝕區(qū)，而坡腳為土壤沉積區(qū)。本研究中采煤沉陷坡地自坡頂至坡底＞5 mm土壤團(tuán)聚體含量越來越少，而土壤微團(tuán)聚體含量（＜0.25 mm）越來越多，說明土壤侵蝕破壞了沉陷坡地上部的大團(tuán)聚體，產(chǎn)生了更小的可移動(dòng)顆粒，由于水蝕的分選性［17］，導(dǎo)致土壤微團(tuán)聚體自坡頂向沉陷坡坡底遷移并堆積。

3.2 采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量的影響

土壤不同粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳含量作為土壤有機(jī)質(zhì)平衡和礦化速率的微觀表征，對土壤肥力和土壤碳匯具有雙重意義［18］。采煤沉陷坡地各個(gè)部位不同土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量的研究結(jié)果表明微團(tuán)聚體（＜0.25 mm）有機(jī)碳含量最多；而有研究表明土壤中的微團(tuán)聚體有機(jī)碳含量低于大團(tuán)聚體［19］，也有研究表明土壤微團(tuán)聚體有機(jī)碳含量高于大團(tuán)聚體［9］。土壤侵蝕產(chǎn)生的消散及分解作用破壞了大團(tuán)聚體，使得原本受到大團(tuán)聚體保護(hù)的閉蓄態(tài)顆粒有機(jī)物釋放出來，進(jìn)而減少了土壤團(tuán)聚體的有機(jī)碳［3］。采煤沉陷坡地自坡頂至坡下土壤受到的侵蝕程度不斷增加，造成了不同坡位各粒徑土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量不斷減小，而沉陷坡地的坡底土壤受到的侵蝕程度最小。采煤沉陷坡地土壤有機(jī)碳含量自坡頂至坡下不斷減少而在坡底顯著增加；這與陳龍乾等［20］的研究不一致，即土壤有機(jī)碳自上坡至中坡越來越少，自中坡至坡底越來越多；而胡振琪等［21］認(rèn)為土壤有機(jī)碳在采煤沉陷坡地的坡中和坡底損失最為嚴(yán)重。采煤沉陷對不同坡位土壤團(tuán)聚體產(chǎn)生不同的破壞程度，削弱了團(tuán)聚體的固碳作用，從而降低了土壤有機(jī)碳含量。

3.3 采煤沉陷對土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響

土壤團(tuán)聚體能夠穩(wěn)定和保護(hù)土壤有機(jī)碳，且與土壤有機(jī)碳的數(shù)量和質(zhì)量關(guān)系密切［22］。本研究結(jié)果表明采煤沉陷坡地各個(gè)坡位土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量以＞5 mm土壤團(tuán)聚體最高，其次是＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體，這與Jastrow等［23］的研究結(jié)果表現(xiàn)出一致的規(guī)律性，即土壤大團(tuán)聚體比微團(tuán)聚體含有更多的有機(jī)碳，也就是土壤大團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量高于微團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量。采煤沉陷坡地自坡頂至坡下，＞5 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量越來越少，而＜0.25 mm土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量越來越多，表明采煤沉陷坡自坡頂至坡下土壤大團(tuán)聚體破壞的程度不斷增加，形成了可移動(dòng)的微團(tuán)聚體，受到土壤侵蝕的影響，在沉陷坡底不斷沉積；這與程靜霞等［24］的研究具有一定的差異，即土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量在沉陷坡的上坡、中坡和下坡無顯著變化，均顯著低于坡底；而在本研究中采煤沉陷坡地的坡下土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量最低，有機(jī)碳損失得最嚴(yán)重。

4 結(jié) 論

（1）煤炭開采引起的沉陷坡顯著改變了土壤團(tuán)聚體含量的空間分布。采煤沉陷顯著減少了＞5 mm土壤團(tuán)聚體含量，且自坡頂至坡底越來越少；采煤沉陷顯著增加了2～5 mm、0.25～2 mm和＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量，而2～5 mm和0.25～2 mm土壤團(tuán)聚體含量自坡頂至坡底先增加后減少，＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體自坡頂至坡底越來越多；采煤沉陷坡地MWD自坡頂至坡底不斷增加；表明采煤沉陷坡自坡頂至坡下土壤結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性越來越差，在坡底則有所好轉(zhuǎn)。

（2）采煤沉陷坡不同坡位＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量最高，各粒級土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量自坡頂至坡下不斷減少，在坡底則有所增加。采煤沉陷坡土壤有機(jī)碳自坡頂至坡下不斷減少而在坡底顯著增加。采煤沉陷坡土壤有機(jī)碳含量與土壤侵蝕密切的關(guān)系。

（3）采煤沉陷顯著減少了不同坡位＞5 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量，而顯著增加了不同坡位＜0.25 mm土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量。煤炭開采引起的采煤沉陷坡對土壤有機(jī)碳庫造成了不同程度的損失，并在一定程度上加劇了溫室效應(yīng)。