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Impactos de las fisuras en el suelo sobre las propiedades del suelo en un área de minería subterránea en la meseta de loess, China

Autores: Mi, Jiaxin; Yang, Yongjun; Hou, Huping; Zhang, Shaoliang; Ding, Zhongyi; Hua, Yifei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Impactos de las fisuras en el suelo sobre las propiedades del suelo en un área de minería subterránea en la meseta de loess, China


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencias medioambientales generales

Palabras clave

Fisuras en el suelo inducidas por la minería
Propiedades del suelo
Materia orgánica del suelo
Humedad del suelo
Densidad aparente
Porosidad del suelo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las fisuras en el suelo inducidas por la minería son el principal tipo de desastres geológicos que se encuentran en la meseta de Loess, China, y causan grandes impactos en las propiedades del suelo alrededor de las fisuras. Sin embargo, se ha realizado poca investigación sobre la relación cuantitativa entre las fisuras en el suelo y los cambios en las propiedades del suelo. Para abordar esto, se investigaron 40 fisuras en el área minera de Yungang, en la ciudad de Datong, provincia de Shanxi, China, y se revelaron cambios en las propiedades del suelo (materia orgánica del suelo, humedad del suelo, capacidad de campo, densidad aparente, porosidad del suelo y composiciones de grano) mediante la diferencia en las propiedades del suelo entre los puntos de borde y de contraste alrededor de las fisuras. Se utilizaron análisis de redundancia para ilustrar las relaciones entre el valor (Si_DV) y el porcentaje (Si_DP) de la diferencia en las propiedades del suelo entre los puntos de borde y de contraste, así como las fisuras en el suelo. Se seleccionaron y analizaron las características de las fisuras en el suelo que tenían una correlación significativa según el análisis de correlación de Pearson con Si_DP a través de un modelo de ajuste lineal multivariado, un modelo de bosque aleatorio y un modelo de red neuronal de retropropagación (BP), respectivamente. Los resultados muestran que la materia orgánica del suelo, el contenido de humedad del suelo, la densidad aparente, la capacidad de campo y el contenido de arcilla en los puntos de borde eran significativamente menores que en los puntos de contraste; por el contrario, la porosidad del suelo en los puntos de borde era significativamente mayor. El porcentaje promedio de la diferencia entre los puntos de borde y los puntos de contraste de las fisuras en estas seis propiedades fue del 15.27%, mientras que el contenido de humedad del suelo mostró el mayor cambio (20.65%). El Si_DP estaba significativamente correlacionado con el ancho, la pendiente y la cobertura vegetal de las fisuras en el suelo; sin embargo, la cobertura vegetal fue el factor determinante. El modelo de red neuronal BP tuvo el mejor rendimiento al revelar las relaciones entre las fisuras en el suelo y los cambios en las propiedades del suelo. El modelo para la materia orgánica del suelo tuvo la mayor precisión (R2 = 0.89), y todos los demás estaban por encima de 0.5. Esta investigación proporciona información sobre la relación cuantitativa entre las fisuras en el suelo y sus impactos en las propiedades físicas del suelo, que se puede utilizar junto con imágenes de teledetección para evaluar rápidamente los riesgos de erosión del suelo causados por la minería a gran escala, dado que las propiedades físicas del suelo están estrechamente relacionadas con la estabilidad de la capa superficial del suelo.

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