Coal mining subsidence on soil nutrients and enzymes of artificial forest in northern China.

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Title: Coal mining subsidence on soil nutrients and enzymes of artificial forest in northern China.
Alternate Title: Efeitos da subsidência da mineração de carvão nos nutrientes do solo e nas enzimas da floresta artificial no norte da China.
Authors: Qiang Zhang1, Xiaoming Guo1,2 guoxiaoming@hpu.edu.cn, Tongqian Zhao1
Source: Ciência Rural. 2025, Vol. 55 Issue 3, p1-12. 12p.
Subject Terms: *SOIL management, *MINE subsidences, *COAL mining, *SOIL quality, *SYNTHETIC enzymes
Abstract (English): Quantification and evaluation of the spatiotemporal changes in soil quality is important to understand soil degradation mechanisms and restore the damaged land productivity. However, the effects of coal mining subsidence on the spatial and temporal characteristics of soil quality are not well understood. We investigated the contents of pH, organic matter (OM), total nitrogen (TN), nitrate nitrogen (NN), ammonia nitrogen (AN), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP), available potassium (AK), total potassium (TK), cation exchange capacity (CEC), sucrase activity (SA), urease activity (UA), phosphatase activity (PA), catalase activity (CA) and dehydrogenase activity (DA) in the coal mining subsided area. The results showed that the contents of TN, NN, AN, TP, AK, TK, SA, UA, PA, CA and DA exhibited significant (P < 0.05) differences among the four seasons. Compared with the upper layer (0-20 cm), the lower layer (20-40 cm) contained higher contents of AN, NN, TN, TP and TK but lower contents of SA, UA, PA, CA and DA. The NN, AP, TP, AK and UA were identified as key indicators in the minimum dataset using principal component analysis. The seasonal changes of soil quality index (SQI) were in the following order: winter (0.707), spring (0.681), summer (0.616), and autumn (0.563). The spatial changes of SQI were highest for middle slope position 3 (0.508), followed by lower slope position 4 (0.507), top slope position 1 (0.446), upper slope position 2 (0.442), and bottom slope position 5 (0.437). Based on these spatiotemporal changes in soil quality, it was suggested that the application of multiple land use types may be a useful method for land reclamation and the interest of local farmers in the coal mining subsided area. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
Abstract (Portuguese): A quantificação e avaliação das mudanças espaço-temporais na qualidade do solo são importantes para compreender os mecanismos de degradação do solo e restaurar a produtividade da terra danificada. Contudo, os efeitos da subsidência da mineração de carvão nas características espaciais e temporais da qualidade do solo não são bem compreendidos. Foram investigados os teores de pH, matéria orgânica (MO), nitrogênio total (NT), nitrogênio nitrato (NN), nitrogênio amoniacal (AN), fósforo total (TP), fósforo disponível (FA), potássio disponível (AK), total potássio (TK), capacidade de troca catiônica (CEC), atividade de sacarase (SA), atividade de urease (UA), atividade de fosfatase (PA), atividade de catalase (CA) e atividade de desidrogenase (DA) na área subsidiada de mineração de carvão. Os resultados mostraram que os teores de TN, NN, AN, TP, AK, TK, SA, UA, PA, CA e DA apresentaram diferenças significativas (P < 0,05) entre as quatro estações. Comparada com a camada superior (0-20 cm), a camada inferior (20-40 cm) continha maiores teores de AN, NN, TN, TP e TK, mas menores teores de SA, UA, PA, CA e DA. Os NN, AP, TP, AK e UA foram identificados como indicadores-chave no conjunto mínimo de dados utilizando análise de componentes principais. As mudanças sazonais no índice de qualidade do solo (IQS) ocorreram na seguinte ordem: inverno (0,707), primavera (0,681), verão (0,616) e outono (0,563). O valor do IQF foi mais alto para a posição 3 do declive médio (0,508), seguido pela posição 4 do declive inferior (0,507), posição 1 do declive superior (0,446), posição 2 do declive superior (0,442) e posição 5 do declive inferior (0,437). Com base nestas mudanças espaçotemporais na qualidade do solo, foi sugerido que a aplicação de múltiplos tipos de uso da terra pode ser um método útil para a recuperação de terras e o interesse dos agricultores locais na área subsidiada de mineração de carvão. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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ISSN:01038478
DOI:10.1590/0103-8478cr20230348
Published in:Ciência Rural
Language:English