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为了研究采煤塌陷对地表植被组成、多样性以及土壤理化性质的影响,本研究选取陕西省神府东胜大柳塔矿(风沙地貌)不同年限(2a、7a、12a、17a)塌陷区域(以未塌陷区域为对照)为研究对象,对植被进行抽样调查,对土壤进行采样收集测定理化性质。结果表明: 1)研究区一共发现15科41属46种植物,主要以豆科、禾本科、菊科、藜科、石竹科草本为主。塌陷区优势物种发生了较大改变,以“看麦娘+莿叶藜+狗尾草”群落为主。优势物种以禾本科、菊科、藜科为主,多数为一二年生草本,主要优势物种为看麦娘Alopecurus aequalis、刺叶藜Quinoa spinosianam、褐沙蒿Artemisia halodendron、硬质早熟禾Poa sphondylodes。采煤塌陷抑制了假苇拂子茅Calamagrostis pseudophragmites的生长,促进了硬质早熟禾等植物的生长。群落物种数随塌陷年限而增加,坡底部位优势物种数高于坡顶和坡中部位。 2)与对照区比较,不同年限塌陷区内植被总密度明显降低(p<0.05);塌陷区内植被物种丰富度显著降低(p<0.01),在塌陷12a后,其差异不显著(p>0.05);植被Shannon-Wiener指数和Margalef指数在塌陷12a、17a显著提高(p<0.01)。采煤塌陷对植被的盖度、生物量、植被含水率、Simpson指数和Evenness指数影响则不显著(p>0.05)。物种丰富度(r=0.575,p<0.01)、Shannon-Wiener指数(r=0.531,p<0.01)和Margalef指数(r=0.596,p<0.01)与塌陷时间呈现极显著正相关性。 3)与对照区相比,大柳塔矿不同年限塌陷区土壤孔隙度差异显著(p<0.01),塌陷2a土壤孔隙度平均增加38%,在塌陷7a后差异不显著(p>0.05);对照区与塌陷区土壤含水量差异显著(p<0.01),塌陷2a土壤含水量平均降低75%,在塌陷12a后差异不显著(p>0.05)。土壤含水量与塌陷时间(r=0.759,p<0.01)呈极显著正相关性。 4)大柳塔矿不同年限塌陷区土壤主要营养元素呈现明显的减少趋势。相对对照区,塌陷区速效氮含量显著降低(p<0.01),平均降低24.4-41.68%;速效磷含量明显降低35%(p<0.05),全磷含量显著升高15.9-37.4%(p<0.01),速效钾含量显著降低59.1%(p<0.01),且与塌陷时间呈极显著正相关性(r=0.371,p<0.01);土壤有机质显著降低18.1-35.2%(p<0.01)。土壤全氮含量显著降低31.2%(p<0.01),但在塌陷7a后差异不显著(p>0.05);全钾质量分数显著提高3.35-5.95%(p<0.01),塌陷17a全钾质量分数与对照区差异不显著(p>0.0)。 5)相对对照区,大柳塔矿不同年限塌陷区土壤蔗糖酶含量显著降低62.5-76.5%(p<0.01),塌陷17a后差异不显著(p>0.05),与塌陷时间(r=0.575,p<0.01)呈极显著正相关性;土壤过氧化氢酶含量显著降低69.3%(p<0.01),塌陷对土壤脲酶含量无显著差异(p>0.05)。 6)植被多样性与土壤理化性质之间存在一定相关关系。土壤含水量与植被物种的丰富度与Margalef显著正相关(p<0.05);土壤速效N/P/K及过氧化氢酶与植被总密度显著正相关(p<0.05);土壤全K与植被多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Margalef指数)显著性正相关(p<0.05);土壤脲酶与植被生物量及Evenness指数显著相关(p<0.05)。 7)大柳塔矿塌陷区植被和土壤理化性自然恢复的程度相对较缓慢,在可观察的年限内,植被丰富度、土壤孔隙度和土壤全氮含量在塌陷7a左右得以恢复至对照水平,土壤含水量在塌陷12a左右得以恢复至对照水平,土壤全钾含量和蔗糖酶含量在塌陷17a左右得以恢复至对照水平,而植被总密度、土壤速效氮/磷/钾、全磷、有机质以及土壤过氧化氢酶含量在均不可恢复至对照水平。为加快煤炭开采塌陷区生态恢复速度,建议采用适当的人工正向干预,促进塌陷区植被恢复。