露天煤矿复垦生态系统碳库研究进展

原野，赵中秋， 2，白中科， 2，牛姝烨. 中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 00083；2. 国土资源部土地整治重点实验室，北京 00035



露天煤矿复垦生态系统碳库研究进展

原野1，赵中秋1， 2，白中科1， 2，牛姝烨1
1. 中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 100083；2. 国土资源部土地整治重点实验室，北京 100035

摘要：露天煤矿开采作为世界范围内的主要采煤方式，在满足人类能源需求和促进社会经济发展的同时，也造成矿区生态环境破坏和生态系统固碳能力退化。研究露天煤矿土地复垦过程中生态系统碳库动态变化不仅对认识区域碳平衡具有重要意义，该变化过程还可以作为露天煤矿土地复垦效果的重要判断指标。综述了国内外露天煤矿复垦林地、复垦草地以及复垦耕地生态系统碳库动态变化的研究。已有的研究成果表明，（1）露天煤矿复垦林地、复垦草地和复垦耕地生态系统土壤碳库均较自然恢复地要高，有的矿区甚至比原地貌要高。干旱区煤矿土地复垦初期以草地固碳效果较好，而半干旱和湿润区煤矿复垦以林地效果较好。同一生态系统，碳储量随植物物种及植物配置方式而异。（2）矿区土壤碳库呈现“U”型动态恢复过程。林地土壤有机碳年均增长量为0.20～6.27 Mg·hm-2；草地为0.30～3.37 Mg·hm-2；林草混合复垦模式为0.31～2.80 Mg·hm-2。（3）复垦林地生态系统碳库主要存储在植被中，而复垦草地则主要存储在土壤中。（4）土壤碳库主要受土壤理化性质、地上植被、复垦年限、立地条件以及复垦工艺等因素影响。因此，矿区土地复垦中应注重排土场微地形优化，筛选适宜物种，优化植被配置模式和改进复垦措施，以加快矿区复垦生态系统碳库恢复。针对露天煤矿生态系统碳库研究现状，提出未来我国露天煤矿复垦生态系统碳库的研究重点，包括加强植被碳库、土壤无机碳库及总碳库全生命周期研究，加强荒漠区露天煤矿碳库研究，以期为全面认识我国露天煤矿复垦生态系统碳库研究提供科学依据。

关键词：露天煤矿；复垦；生态系统；碳库

引用格式：原野， 赵中秋， 白中科， 牛姝烨. 露天煤矿复垦生态系统碳库研究进展［J］. 生态环境学报， 2016， 25（5）: 903-910.

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碳在水圈、大气圈、岩石圈和生物圈循环，是自然界中与人类密切相关的重要物质之一（贾宇平，2004）。目前，全球大气 CO2浓度持续升高，根据世界煤炭组织2005年年度报告估计，到2030年大气CO2浓度将比2005年增加63%，几乎比1990年翻一番（World Coal Institute，2005）。因CO2等温室气体排放导致的全球气候变暖已成为全球关注的热点。陆地生态系统作为重要的碳汇，在全球碳循环中起着重要作用（Shrestha et al.，2006），将大气中的碳固存到陆地生态系统被认为是降低大气CO2浓度、缓解全球气候变暖的一种经济可行、环境友好的方法（Schimel，1995）。

煤炭开采在推动社会经济发展和满足人类能源需求的同时也造成了生态环境的严重破坏（李晋川等，2015）。根据《2001中国国土资源公报》显示，我国矿山生态环境破坏和污染十分严重，累积毁坏土地面积约4×106km2，其中采煤破坏土地数量最大（郝蓉等，2003）。露天煤矿开采中对土地资源的挖损、塌陷、压占导致矿区植被破坏、土壤退化以及生态系统固碳能力衰退（白中科等，1999）。因此，矿区土地复垦和生态重建具有极强的现实紧迫性。通过矿区土地复垦和生态重建，恢复矿区生态系统固碳能力，使矿区生态系统由采矿扰动后的“碳源”向“碳汇”转变，不仅对促进区域碳平衡和缓解气候变暖具有重要意义，还可以作为判断露天煤矿土地复垦效果的重要指示指标。因此，复垦生态系统固碳效应研究成了矿区土地复垦与生态恢复领域的重要发展方向。

目前，美国俄亥俄州立大学碳管理和固存中心（Carbon Management and Sequestration Center）的Lal、Shrestha等学者对美国中西部阿巴拉契亚山煤田复垦过程中碳库及其动态变化过程进行了较为深入和系统的研究，而国内学者也对平朔露天煤矿及黑岱沟露天煤矿复垦碳库进行了一定程度研究。总体来说，目前对露天煤矿复垦生态系统碳库的研究尚不完善：从研究区域上讲，美国露天煤矿碳库研究较为系统，其他国家则尚不充分；从研究内容上讲，土壤碳库研究较多，植被碳库的研究较少，土壤碳库中有机碳库研究较多，而无机碳库研究较少。鉴于此，本文从露天煤矿复垦生态系统碳库构成、露天煤矿开采过程中碳损失、土壤碳库总量研究、土壤碳库恢复趋势与累积速率研究、植被碳库总量及总碳库分布等角度总结国内外露天煤矿复垦生态系统碳库研究进展，并展望未来研究重点，以期进一步认识土地复垦中生态系统碳库变化特征，为矿区土地复垦提供新的研究思路和理论支持。

1　露天煤矿复垦生态系统碳库构成

露天煤矿复垦生态系统碳库主要包括植被碳库和土壤碳库（图1），其中，植被碳库又包括地上植被碳库、地表凋落物碳库以及地下植被碳库；土壤碳库包括土壤有机碳库和土壤无机碳库。从全球范围来讲，湿润和半湿润矿区土壤碳库多以有机碳形式存在；干旱和半干旱矿区土壤碳库主要以无机碳形式存在（Shrestha et al.，2006；余健等，2014）。

2　露天煤矿开采中的碳损失

露天煤矿开采生态系统碳损失主要表现在植被固碳能力的彻底丧失和土壤固碳能力下降方面，其中，植被固碳能力丧失是由于采煤过程中植被被移除导致，土壤固碳能力下降是由于采煤过程中土壤物理性质（土壤结构、湿度、稳定性）、化学性质（土壤养分及 pH、重金属、盐分）等的改变引起土壤团聚体破坏，有机质分解导致。据Akala et al.（2001）和Ghose（2001）等估计，露天煤矿开采中土壤有机碳损失约为80%。

图1　露天煤矿复垦生态系统碳库构成图（改编自Shrestha et al.，2010；Wu et al.，2009）Fig. 1　The composition of carbon pool in opencast coal-mine reclamation ecological systems （modified form Shrestha et al.， 2010； Wu et al.， 2009）

3　复垦生态系统土壤碳库研究

依据矿区复垦后土地利用方向，露天煤矿复垦生态系统主要有3类：林地生态系统、草地生态系统和耕地生态系统。目前对林地、草地生态系统研究较多，而对耕地生态系统碳库研究较少。

3.1 林地生态系统

阿巴拉契亚山煤田复垦 37年松树林地土壤有机碳含量为 148～154 Mg·hm-2，硬木林地为 130 Mg·hm-2；混合林地为118 Mg·hm-2，均小于未扰动区硬木林地（210 Mg·hm-2）（Amichev et al.，2008）。德国劳济茨露天矿0～10 cm土层土壤有机碳含量变化范围为26～70 Mg·hm-2，较原地貌（26 Mg·hm-2）要高（Fettweis et al.，2005）。印度Gumgaon矿复垦5年林地土壤有机碳含量为11.77 Mg·hm-2，高于自然恢复地（9.53 Mg·hm-2）；复垦10年土壤有机碳为 22.98 Mg·hm-2，高于自然恢复地（12.3 Mg·hm-2）（Pal et al.，2014）。波兰南部矿区，复垦 30年松树林土壤有机碳含量为 41 Mg·hm-2（Pietrzykowski et al.，2010）。我国黑岱沟露天煤矿0～100 cm 土层，乔木林地土壤有机碳碳储量为22.06 Mg·hm-2，小于未扰动乔木林地（39.72 Mg·hm-2）；和未复垦地相比，复垦样地的土壤有机碳库储量都有所增加；和原地貌相比，部分复垦地有机碳含量高于原地貌样地（李俊超等，2015）。山西平朔露天煤矿复垦地0～100 cm土层，刺槐×榆树×臭椿混交林土壤有机碳库含量高于杨树纯林，而杨树纯林高于刺槐纯林（王芸，2014）。

总而言之，由于植被配置模式、立地条件、人为干扰等因素差异，各矿区复垦林地土壤有机碳含量在几十到上百Mg·hm-2变动。尽管各复垦林地土壤有机碳含量有差异，但土壤有机碳变化总趋势为：随着复垦时间增加，复垦林地土壤有机碳库不断增加，且复垦林地土壤有机碳含量要高于未复垦自然恢复地，复垦若干年后，其含量甚至会超过原地貌水平。

3.2 草地生态系统

Akala et al.（2000）发现阿巴拉契亚山煤田复垦25年草地0～30 cm土层土壤有机碳含量为36.7 Mg·hm-2。Jacinthe et al.（2004）发现阿巴拉契亚山煤田复垦地土壤有机碳储量干草地（79 Mg·hm-2）＞刈草地（68 Mg·hm-2）＞牧草地（65 Mg·hm-2），而Ussiri et al.（2006）的研究结果表明牧草地（89 Mg·hm-2）和干草地（76 Mg·hm-2）土壤有机碳含量显著高于刈草地（64 Mg·hm-2）和未扰动草地（72 Mg·hm-2）。唐骏等（2015）发现，黑岱沟露天煤矿复垦区人工草地显著提高了表层土壤有机碳含量，其中0～10 cm土层土壤有机碳含量表现为苜蓿地＞沙打旺 Astragalus adsurgens地＞甘草地＞冰草地，10～100 cm则为甘草地＞冰草地＞苜蓿地＞沙打旺地。苜蓿和沙打旺较大程度地提高了表层土壤有机碳含量，冰草和甘草地0～100 cm各土层有机碳含量均有一定程度的提高。与复垦地相比，未复垦撂荒草地土壤有机碳储量没有显著提高。

总之，复垦草地生态系统土壤有机碳含量变化范围为0～100 Mg·hm-2，且随着复垦时间增加不断累积，和撂荒草地相比，复垦草地土壤有机碳含量增加显著。此外，草地类型对土壤有机碳含量影响显著，而同一草种对同一研究区不同土层深度土壤有机碳含量影响也不同。

3.3 各生态系统土壤有机碳含量比较

Shrestha et al.（2007）发现俄亥俄州矿区，0～5 cm土层中土壤有机碳含量表现为干草地＞牧草地＞林地，0～30 cm表现为干草地=牧草地＞林地＞未扰动林地=中度扰动耕地。李俊超等（2015）发现黑岱沟矿区，0～10、10～20 cm土壤有机碳含量表现为草地＞灌木＞乔木＞自然恢复地，而刘伟红等（2014）发现，山西平朔露天煤矿土壤有机碳含量整体表现为林地＞耕地＞草地。

有学者提出，随着复垦时间增加，不同生态系统土壤有机碳库差异可能会越来越小，如Anderson et al.（2008）认为俄怀明州11～26 a复垦地草地、灌木地土壤有机碳（13～40 Mg·hm-2）含量差异不大，其原因是复垦方式在短时间（＜10 a）内对土壤有机碳含量有影响，随着复垦时间增加，由矿区生态系统过程（植被生长/死亡、根系的腐败、凋落物的产生、细菌真菌的生长、土壤团聚体的形成、腐殖质形成）及环境因素（降雨、气候）引起的土壤有机碳差异要远大于原复垦方式带来的影响。

此外，复垦后土地利用方向的变化引起的生态系统变化也会对土壤碳库产生影响。Ussiri et al. （2005）等发现草地生态系统转换成澳洲松10年后0～50 cm土层土壤有机碳增加6 Mg·hm-2（11%），转换成刺槐后增加24 Mg·hm-2（42%）。

综上所述，俄怀明州、内蒙古黑岱沟等干旱区矿区复垦初期草地恢复模式较林地和耕地更有利于土壤有机碳累积（Anderson et al.，2008；李俊超等，2014），而俄亥俄州、山西平朔等降水条件较好的矿区，复垦初期林地恢复模式较草地和耕地有利于土壤有机碳累积（Sperow，2006）。随着复垦时间的延续，某些矿区不同生态系统间土壤碳库的总量还可能会趋于一致。此外，复垦方向的改变会引起土壤有机碳总量的改变。

4　恢复生态系统土壤碳库恢复趋势与碳累积速率

4.1 露天煤矿复垦土壤碳库恢复趋势

Akala et al.（2002）认为草原和森林生态系统复垦前5年土壤有机碳含量在下降；5～10年间，草原、森林复垦地土壤有机碳处于一个迅速增长期；25年后草原地土壤有机碳处于一个稳定水平，而森林地尚未达到稳定水平。复垦林地生态系统土壤有机碳库达到再稳定时的含量要大于复垦草地，但是在前25年，草地要大于森林。Guzman et al.（2014）认为Muskingum煤矿复垦0～3年过程中土壤有机碳含量是减少的。Pal et al.（2014）认为印度Gumgaon矿复垦5年和10年后土壤有机碳分别较复垦初期增加了22.2%和19.18%。丁青坡等（2007）等认为抚顺矿区复垦后0～5年土壤有机碳呈现减低趋势，5年以后开始呈现升高趋势。

概括来说，由于露天煤矿复垦是破坏的生态系统重新建立的动态过程，因此，露天煤矿复垦生态系统碳库总体遵循“U”型动态恢复过程（图2），即生态系统碳库由未扰动前的稳定状态，到煤矿开采后严重损失状态，再到土地复垦后碳库不断增加，最后达到再平衡的过程。如图2所示，露天煤矿复垦后生态系统碳库再平衡后与扰动前碳库总量相比，可能高于（A）、等于（B）或者低于（C）后者。露天煤矿复垦生态系统碳库这种“U”型动态变化特征是其和其他未扰动陆地生态系统碳库的最大不同之处。

4.2 露天煤矿复垦土壤有机碳库年均增长量

Anderson et al.（2008）认为俄怀明州露天煤矿土壤有机碳累积速率前十年较快，十年以后增速减缓；Akala et al.（2001）认为俄亥俄州矿区复垦15～20年间土壤有机碳快速增长，之后增速降低，25年以后增速减缓；Shrestha et al.（2009）发现俄亥俄州东北部露天矿复垦10～15年土壤有机碳增速达到顶峰，10～15年后增速随时间增加而降低；Šourková et al.（2005）发现捷克Sokolov露天矿土壤有机碳复垦15年内增长较快，25年后增速减缓。

图2　露天煤矿复垦生态系统碳库动态概念模型（改编自Ussiri et al.，2005）Fig. 2　Dynamic concept model of carbon pool in opencast coal-mine reclamation ecosystems （modified from Ussiri et al.， 2005）

表1　不同复垦模式下土壤有机碳年均增长量统计表Table 1　Table of average annual increment of soil organic carbon under different reclamation modes

综合各露天煤矿区土壤有机碳年均增长量（表1），可以看出复垦林地土壤有机碳年均增长量为 0.20～6.27 Mg·hm-2；复垦草地为 0.30～3.37 Mg·hm-2；林草混合复垦模式为0.31～2.80 Mg·hm-2。研究表明，复垦过程中改进复垦措施，如植被重建前先进行表土覆盖（Shukla et al.，2005）或者施用有机肥（Shrestha et al.，2009）可以显著提高土壤有机碳增长速率。此外，不同生态系统土壤有机碳增速不同，如Ussiri et al.（2005）以及李俊超（2015）等学者所研究的矿区草地土壤有机碳增速要大于林地。

总体来说，复垦初期（约10～20年）土壤有机碳增速较快，复垦后期增速下降。各生态系统土壤有机碳的年均增长量在0.20～6.27 Mg·hm-2，不同生态系统增长量有所不同，复垦过程中改进复垦措施可以显著提高土壤有机碳累积速率。

5　植被碳库总量及总碳库在植被和土壤中的分布

目前露天煤矿复垦中植被碳库研究较少，从现有研究结果来看，植被碳库的变动范围在几十到上百Mg·hm-2之间，如俄亥俄州复垦25年植被碳库为82 Mg·hm-2（Shrestha et al.，2010），复垦50年为120 Mg·hm-2（Amichev et al.，2008），南加利福尼亚州为140 Mg·hm-2（Richter et al.，1995），捷克西北部复垦32年露天矿为17～67 Mg·hm-2（Frouz et al.，2009）。

露天矿复垦林地和草地生态系统总碳库在植被和土壤中分布不同。总体来说，林地生态系统植被碳库大于土壤碳库，而草地生态系统则是土壤大于植被。Karu et al.（2009）发现复垦地生态系统碳库51%存储在植被中；Shrestha et al.（2010）发现林地复垦1年时，土壤碳库占总碳库的94%，复垦时间超过14年时，土壤碳库的比重下降到36%；草地复垦1年时，土壤碳库比重为95%，复垦超过25年时则为89%；Frouz et al.（2009）认为矿区自然恢复林地土壤碳库占植被碳库的21.8%；复垦林地土壤碳库占植被碳库的 98.1%。Amichev et al. （2008）的研究结果显示，复垦松树林地总碳库的7%存储在土壤中，硬木林地14%存储在土壤中。

就全球范围陆地生态系统来讲，土壤碳库较植被碳库储量大。Dixon et al.（1994）认为全球2/3碳存储在土壤中，1/3存储在植被中；Lal（2005）认为植被碳库与土壤碳库之比随着纬度升高而增大，高、中、低纬分别为1.06～0.15、1.90～0.67、8.70～7.50；Houghton et al.（1985）、Schlesinger（1986）认为全球3/4碳存储在土壤中。总之，复垦林地生态系统总碳库在植被和土壤中的分布和全球生态系统总碳库分布规律不一致，其原因目前尚未有明确结论。

6　露天煤矿复垦生态系统碳库累积影响因素研究

据Stephenson et al.（2014）的研究，乔木固碳的速率与树龄有关，即树龄越大，固碳速率越快。但目前对露天煤矿复垦植被碳库影响因素的研究并不多，相反对土壤碳库影响因素的研究则较为成熟。总体来说，土壤碳库累积影响因素主要有土壤理化性质、地上植被、复垦年限、立地条件以及复垦工艺等。

6.1 土壤理化性质与土壤碳库

史娜娜等（2015）认为土壤碳储量与土壤孔隙度、全氮、有机质均呈显著正相关。王芸（2014）、刘伟红等（2014）等认为土壤有机碳与全氮、全钾含量呈正相关，与土壤pH值、容重呈负相关。王同智等（2014）认为复垦地土壤有机质与土壤水分、土壤孔隙度呈正相关，与土壤容重、土壤黏粒含量和土壤pH值呈负相关，而Shi et al.（2013）认为黏土更有利于土壤有机碳累积，唐骏等（2015）发现土壤有机碳与表层含水量关系不密切，与10～100 cm深层土壤含水量具有极显著的相关关系。

总而言之，从土壤的化学性质讲，土壤有机碳和土壤全氮含量关系最紧密，和其他元素的关系因研究区的不同而不同。从土壤的物理性质讲，由于土壤碳输入来源于凋落物、根系生物量、微生物量而输出主要通过土壤呼吸、细菌分解（Littlefield et al.，2013；Maclean et al.，1986），因此，土壤孔隙度、团聚体对土壤有机碳的存储有重要作用，即土壤中团聚体多而孔隙度小抑制了土壤呼吸和细菌分解，从而有利于土壤有机碳存储；相反，则不利于土壤有机碳储存（Shrestha et al.，2009）。

6.2 地上植被与土壤碳库关系

唐骏等（2015）认为苜蓿和沙打旺较大程度的提高了表层土壤有机碳含量，而冰草和甘草对0～100 cm 各土层有机碳含量提高均有一定的作用；Keskin et al.（2009）发现复垦过程中刺槐地虽然没有日本金松 Sciadopitys verticillata地森林蓄积量大，但刺槐地森林生物量向土壤有机碳转化率比后者更高；王金满等（2013）认为土壤质量和植物生物量关系密切，两者都呈现“S”型变化，且符合Logistic生长演替模型；土壤环境因子与植被生物量二者交互作用明显，符合Kolmogorov捕食模型。总之，地上植被是土壤有机碳的主要来源，因此，不同植被类型对不同土层有机碳库的累积影响不同。

6.3 立地条件与土壤碳库

复垦地立地条件对碳库也有显著影响。例如，从坡位上讲，土壤有机碳含量表现出坡底＞坡中＞坡顶；从坡度上讲，坡度在 0～15°范围内土壤有机碳含量随着坡度增加而增加，在 6～15°达到最大值，之后随坡度增大而减小，当坡度大于 35°时土壤有机碳含量最低；从坡向上讲，土壤有机碳含量表现出阴坡＜阳坡＜半阳坡＜半阴坡（王平等，2015）。

6.4 复垦措施与土壤碳库

复垦措施也会影响土壤有机碳累积。Shi et al.（2013）认为复垦时沙土中掺入黏土可以改变土壤生物量和碱解氮，降低可溶性碳的分解率，从而更加有效地固存养分和有机质。Shrestha et al.（2009）发现复垦时用稻草覆盖表土对土壤有机碳增加作用不显著，而施肥和深耕则有利于土壤有机碳累积，其中，施肥尤其是增施有机肥可以显著提高土壤活性有机碳（范继香等，2012）。土地复垦时长期表土堆积会引起土壤有机碳的损失，而表土剥离后直接覆表土复垦则不仅有利于保护表土中的有机碳（Anderson et al.，2008）而且还对复垦过程中土壤有机碳的累积起到加速的作用（Akala et al.，2001）。

7　研究评论与展望

总体来说，露天煤矿土地复垦加速了矿区碳库的恢复，使矿区由“碳源”向“碳汇”演变，这对于矿区尺度碳均衡有重要意义。未来矿区土地复垦中应注重排土场微地形优化，筛选适宜物种，优化植被配置模式和改进复垦措施，以加快矿区复垦生态系统碳库恢复。从目前研究来说，国内外对露天煤矿复垦生态系统碳库的研究范围主要涉及碳库总量、碳库累积速率、碳库分布及碳库累积影响因素研究等方面的内容，未来的研究可能还需要加强以下几方面的研究：

（1）加强植被碳库研究。植被碳库是矿区生态系统碳库的重要组成部分（Ma et al.，2015），也是土壤碳库的重要来源（Zhao et al.，2015）。研究植被碳库随复垦时间的动态恢复过程及植被碳库与土壤碳库的相互作用机理对充分认识露天矿复垦生态系统碳库具有重要意义。

（2）加强土壤无机碳库的研究。土壤无机碳库是干旱矿区土壤碳库的主要组成部分，但目前学术界对土壤无机碳库在露天矿复垦过程中的变化认识仍较浅薄，强化对土壤无机碳库尤其是干旱区矿区土壤无机碳库的研究对深入认识矿区碳库具有重要意义。

（3）加强复垦生态系统碳库全生命周期监测。露天煤矿复垦生态系统碳库具有明显的“U”型动态变化特点，应从矿区土壤有机碳分子属性变化等新视角（Chaudhuri et al.，2015）引进新方法来加强露天矿采前、采中、采后碳库生命周期监测，以更好地预测矿区碳库动态变化规律。

（4）加强荒漠矿区土壤碳库研究。我国大型露天煤矿主要分布于北方地区的黄土区、草原区以及荒漠区（杨勤学等，2015），目前对黄土区和草原区土壤碳库研究相对较多，而对荒漠区露天煤矿的碳库研究严重不足，仍需加强对荒漠区露天矿碳库研究。

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DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.05.025

中图分类号：X171.1

文献标志码：A

文章编号：1674-5906（2016）05-0903-08

基金项目：中央高校基本科研业务经费（2652014045）

作者简介：原野（1989年生），男，博士，研究方向为土地利用工程。E-mail: 1054943649@qq.com

*通信作者：赵中秋（1975年生），女，教授，博士生导师，研究方向为土地退化的环境效应及其生态修复研究。E-mail:zhongqiuzhao@163.com

收稿日期：2016-03-07

Research Advances in Carbon Sequestration of Reclaimed Ecosystems in Opencast Coal Mining Area

YUAN Ye1， ZHAO Zhongqiu1， 2， BAI Zhongke1， 2， NIU Shuye1
1. School of Land Sciences & Technology， China University of Geosciences， Beijing 100083， China；2. Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation， the Ministry of Land and Resources， Beijing 100035， China

Abstract：As the main way of mining in the world， large scale opencast mining caused great damage of land， which deteriorates our environment and disturbs the carbon sequestration of the ecosystems in the mining area. The dynamic change of ecosystem carbon pool is important to balance the regional carbon recycle and it is also an important index for judging the effects of land reclamation in opencast coal mine. In this paper， the studies on carbon pool of reclamation ecosystems in opencast coal mines were summarized and discussed. To sum up， we can draw the conclusion that: （1） Compared with the natural restored ecosystems， soil carbon storage of the reclaimed ecosystems， including forest land， grassland and farmland， were much higher. Moreover， soil carbon of few sites was even higher than that of the original landform ecosystems. Grassland was proposed to be a priority reclamation pattern for mines in arid area in terms of carbon sequestration， while reforest was recommended for mines in semi arid and wet regions. In addition，ecosystem carbon storage efficiency varied with plant species and plant configuration. （2） The soil carbon pool showed a “U” type in the whole period. The average annual growth of soil organic carbon in reclaimed forest land is 0.20～6.27， 0.30～3.37 and 0.31～2.80 Mg·hm-2in grassland and forest-grass mixture， respectively. （3） Most carbon was stored in vegetation in reclaimed forest， while most carbon was in soil in reclaimed grass land. （4） The soil carbon sequestration efficiency is affected mainly by the physical and chemical properties of soil， up-ground vegetation， reclamation time， site conditions and reclamation technology. Therefore， measures should be ameliorated to speed up the recovery of carbon pool in the mine area. In addition， the optimization of the micro terrain of spoils， selecting of appropriate species and amelioration of vegetation allocation model should also be applied in the process of reclamation. Finally， the emphases for in the carbon pool research in mining area in the future in China was proposed， including strengthening the study of vegetation and soil inorganic carbon pool， the whole life cycle of total carbon pool and the desert opencast coal-mine carbon etc， which may provide a scientific basis for a comprehensive understanding of the dynamic condition of ecosystems carbon in opencast coal-mine.

Key words：opencast coal-mine； reclamation； ecosystems； carbon pool