孟红旗 熊仁鹏 王 崇 高彩玲

（河南理工大学资源环境学院，河南焦作 454010）

2016年，我国煤炭生产量为1.69×109t油当量，占世界总产量的46.1%，较2015年分别下降1.4×108t油当量和1.6%，“十三五”（2016—2020年）期间，国内煤炭消费比重也将从62%下降至58%以下，然而，在我国一次能源结构中，煤炭仍将长期是主体能源［1-2］。煤炭开采在促进国民经济和社会发展的同时，也引发了严重的土地损毁［3］和土壤退化，如采煤沉陷引起的土壤侵蚀与养分流失、土壤酸化、盐碱化和沼泽化等问题［4-6］，既加剧了矿区人地矛盾，也严重威胁我国的粮食生产安全。我国“十三五”期间，全国将新增采煤沉陷土地6.6×104hm2，其中以耕地为主的中部和东北地区新增2.8×104hm2；到2020年，我国煤矿稳定沉陷土地治理率需达到80%以上，新增沉陷土地复垦率60%以上［2］，总计需完成煤炭开采区1.20×106hm2的土地复垦任务［3］。

国内外学者对采煤沉陷区土壤质量的空间变异规律进行了诸多研究，主要从单一土地利用类型上的坡度和裂缝两个不利因素去考察［7-9］。随着沉陷深度的增加，土壤养分能值变化轨迹呈“V”形［10］。由于重力的作用，土壤水分和迟效养分有沿坡向下呈递增趋势；但在坡面中部的拐点处，大量地表裂缝的形成增加了土壤水分蒸发和养分垂直流失，土壤水分和迟效养分最小［11-13］。塌陷坡面表层土壤有砂化趋势，侵蚀作用促使上坡黏粒下移在坡底汇集［14］，地表裂缝成为水流输沙的优先流通道，加剧黏粒的垂向流失，从而引起表层砂化和深层黏化［15-18］。采煤沉陷引起土壤理化性质空间异质性的增加，为满足不同土地利用类型的立地条件提供了可能性，从而以适应沉陷区非均质的景观［5］。……