矿区水土流失特征及生态修复

据辽宁省有6 881个矿点调查分析,矿区水土流失面积占全省强度以上级侵蚀面积的17.73%。黏土类矿区植被盖度恢复不足15%,其它矿区的排岩场十几年植被盖度也难以恢复到10%。露天矿开采后平均坡度高达52°。排岩场地温与对照相比,夏季高3℃~7℃。矿区极端最高温度比对照高6℃,极端最低气温低于对照9℃以上。矿区岩土含水量雨后最高仅为12.53%,煤矸石含水量低于8.0%。排岩场的蒸发量远高于对照,但相对湿度显著低于对照。表明矿区气流运动剧烈,土壤、空气中的水分损失迅速,植被多因生理缺水而死亡。矿区植物在春、秋季易受冻害,夏季又易受灼伤。建议政府相关部门强化执行矿区生态恢复政策,使全省矿区的水土流失治理在政策上得到有效保证。建议科研单位积极研究适宜矿区生态修复—防滑坡、能蓄水保土的工程构件,为植物措施创造前期生存条件;研究遴选适宜矿区生态修复的耐干旱、耐贫瘠、耐高温的树草种……出台具体、科学实用、经济可行的治理技术,尽快在全省推广。     

花岗岩矿区水力岩土侵蚀研究初探——以福建省安溪县铁峰山花岗岩矿区为例

以安溪县铁峰山花岗岩矿区为例,以集水区为单元,选取具有代表性的矿点作为研究对象,采用调查分析法、标桩法和侵蚀沟体积量算转换法进行矿区水力岩土侵蚀的研究。结果表明:1花岗岩矿区由于其自身的特点,水力岩土侵蚀以溅蚀、面蚀、沟蚀等形式体现,其土壤侵蚀强度多达到强烈甚至极强烈以上。2由于矿渣的阻滞作用,降雨后土壤多呈泥浆状溅散。雨滴的溅蚀使得土壤多呈现鳞片状侵蚀,降雨过后部分地表土层产生板结。3从研究区面蚀和沟蚀情况看,水力岩土侵蚀多达到极强烈以上侵蚀,且受坡长、坡度、堆体颗粒组成、有无植被覆盖、堆倒年限等因素的综合影响。     

基于遥感影像的露天煤矿区土地特征信息及分类研究

该研究利用Landsat TM数据，以安太堡大型露天煤矿为例，在对地物光谱特征深入分析的基础上，设计了大型露天矿区土地剧烈扰动下不同地物特征提取模型，提取了安太堡露天矿区植被高覆盖区、植被低覆盖区、剥离堆垫区、采煤运煤区及边坡区等不同地物信息。采用归一化植被指数(NDVI)提取植被低覆盖区与植被高覆盖区信息，采用(TM4-TM5)>0提取植被高覆盖区信息并与NDVI进行了比较，采用TM4<40提取采煤运煤区信息，采用TM4/TM7在0.99～1.01范围来提取边坡区信息, 并统计计算了各类地物所占面积和分布情况。对研究区TM影像进行主成分分析，剥离堆垫区、采煤运煤区和边坡区等反映矿区扰动特征的信息主要由第1主成分反映，植被低覆盖区和高覆盖区等反映矿区植被覆盖特征的信息主要由第2主成分反映，两个主成分的贡献率达到97.16％，并利用扰动特征和植被特征对研究区地物进行了分类。该技术与方法为露天矿地物变化动态监测以及土地复垦与生态重建均提供了准确数据支持。     

黄土矿区开采沉陷引起的土壤湿度变化特征研究

西部黄土覆盖区大规模地下采煤导致严重的地表沉陷及地理环境破坏。选取土壤湿度作为地理环境因子,利用彬长大佛寺矿区2007～2017年的遥感数据构建温度植被干旱指数(TVDI)模型,分析开采沉陷区和非采动影响区土壤湿度变化的基本特征。基于开采沉陷理论分析研究区域的水平变形和地表裂缝发育特征,通过土样实验获取沉陷区不同位置的土体密实度和含水量数据。遥感结果表明,矿区土壤湿度在1月较大,在7月较小,开采沉陷区的土壤湿度变化量相对于非采动影响区更高。经综合分析表明开采沉陷变形和裂缝发育引起土壤密实度降低,加剧地表水的吸收与蒸发效应,导致沉陷区土壤湿度呈现上述变化特征,初步揭示了黄土矿区开采沉陷对于土壤环境的扰动效应。     

山西西山煤矿矿区不同类型植被修复土壤的生态化学计量特征

分析矿区人工重建生态系统土壤有机碳(SOC)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,旨在揭示不同植被修复土壤养分恢复、循环与运转规律,为矿区生态系统的修复与管理提供理论依据。以山西省太原市西山煤矿废弃区2006年复垦栽植的火炬树(Rhus typhina)、松树(Pinus tabuliformis)和栎树(Quercus liaotungensis)三种典型植被修复区为研究对象,分析比较了不同植被修复区土壤生态化学计量特征。结果表明:(1)矿区内植被修复区0～30 cm土层土壤SOC、N、P含量均显著高于自然恢复区。栎树修复区0～30 cm土层土壤SOC、N含量显著高于松树和火炬树修复区(P <0.05),而P含量在三种植被修复区土壤中差异不显著(P> 0.05);(2)矿区内植被修复区0～30 cm土层土壤C/N、C/P、N/P均显著高于自然恢复区(P <0.05)。火炬树修复区0～30 cm土层土壤C/N平均值为18.17,显著高于松树和栎树修复区的11.51和13.34(P <0.05);栎树修复区0～30cm土层土壤N/P、C/P平均值为1.23、16.24,显著高于火炬树、松树修复区的0.7、12.58和0.67、7.81(P <0.05);(3)相关性分析表明,三种植被修复区0～30 cm土层土壤SOC与N含量呈极显著正相关(P <0.01),而P与SOC、N含量之间相关性不显著(P> 0.05);C/N与SOC、N、P含量之间均无显著相关性,N/P、C/P与SOC、N含量均呈极显著正相关关系(P <0.01)。这说明增加土壤氮素供应有助于促进矿区的植被修复。     

辽宁省矿区水土保持生态建设分区研究

根据矿区环境和基质特点,将辽宁省矿区划分为水蚀矿区、水蚀风蚀交错矿区和风蚀矿区3个一级区,土状基质水蚀矿区、岩状基质水蚀矿区、土状基质水蚀风蚀矿区、岩状基质水蚀风蚀矿区、风蚀矿区等5个二级区和7个三级区,并阐述了每个分区的面积、特点及植被恢复的关键。     

川西北龙门山中段石灰岩矿区矿业废弃地生态恢复治理研究

从矿山环境生态恢复的角度对西部地区具有典型代表意义的中小型石灰岩矿区矿业废弃地开展了详细的研究，针对矿业废弃地的不同特点，采取相应的工程措施与生物措施相结合的方式，进行综合治理。     

矿山地质环境影响性评价及保护治理研究——以山西省阳泉矿区一矿为例

矿山开采一方面繁荣了地方经济,另一方面也对生态环境造成了破坏和污染。被破坏和污染的矿山环境需要治理,其前提是如何适时监测和正确评价矿山环境。在进行矿山开采过程中,对矿山地质环境进行合理的影响性评价,已成为矿山开采企业以及国土资源等相关部门的首要问题。以阳煤一矿为例,在野外调查的基础上,指出矿产开发环境评价中应加强对矿区岩石的矿震、滑坡、崩塌及塌陷等不利地质因素的环境地质评价。在现状评估和预测评估量化的基础上,对矿山地质环境治理进行了防治分区,确定了重点防治区、次重点防治区和一般防治区,并提出了矿业开发中环境保护及地质灾害防治的宏观对策。     

风化煤施用对复垦土壤理化性质酶活性及植被恢复的影响研究

针对黄土高原气候特征以及露天矿区复垦土壤存在的土壤土体松散、抗蚀能力弱、有机质含量低、养分贫乏等问题,利用风化煤为修复介质,通过室内模拟分析试验,研究了种植不同品种紫花苜蓿后,冻融交替作用和水分状况对矿区复垦土壤理化性质、酶活性及植被恢复的影响。结果表明,合理施用风化煤对露天煤矿复垦土壤物理、化学、生物学性质有明显的改良效果。各个指标间存在显著的相关性,有机质含量的提高能够促进其他物理、化学、生物学指标的改善,团聚体百分含量最大达到95．80％,较对照增加1．20％;脲酶活性最高达到0．181（NH4-Nmg·g^-1·24h^-1）,较对照增加88％。土壤水分状况对复垦土壤性质影响显著,含水量10％处理的土壤水稳性团聚体百分含量显著高于含水量5％和15％的处理,适当的水分条件,对改良效果有明显的促进作用。经历冻融交替作用后,施用风化煤对紫花苜蓿种植区土壤的理化性质、酶活性均有显著的良性影响。研究结果显示施用风化煤可有效促进矿区土壤的结构改良及生态重建。     

耕作侵蚀对紫色土坡耕地土壤水分分布的影响

通过短期连续耕作45次,模拟长期耕作对土壤水分分布的影响,利用TDR法按冬小麦5个生长期测定对照区与试验区(实施45次强烈耕作)土壤耕层(0-16.5cm)水分。结果表明,试验区土壤含水量比对照区低8.74%～25.49%,而土壤含水量变异性却比对照区高11.9%～399.8%,表明强烈耕作增大了土壤耕层含水量在坡面的变异性。对照区与试验区土壤含水量分布的差异主要表现在坡顶和肩坡,这种差异可能主要是由耕作侵蚀引起的。耕作侵蚀使上坡土壤发生流失,使土壤贮水性下降,导致试验区上坡土壤耕层含水量显著减小;耕作沉积使下坡土壤发生累积,但对试验区下坡土壤耕层含水量无显著影响。     

生态脆弱地区土地生态环境安全初探

关注并保障生态脆弱地区土地生态环境安全是实现区域土地资源可持续利用的基础。在生态脆弱地区土地生态环境系统因素分析的基础上,提出了区域土地生态环境安全的概念和研究的理论基础。在研究技术与方法上提出了应用RS与GIS—EIS耦合技术进行评价、预警、仿真和优化,从而构成生态脆弱地区土地生态环境安全研究的完整体系。     

基于理想点法的矿区生态环境敏感性评价

[目的]对河北省保定市涞源县13个主要矿区进行生态环境敏感性评价,旨在为矿区生态环境评价和治理提供理论基础和技术保障。[方法]通过PSR框架模型建立矿区生态环境敏感性评价指标体系,并引入理想点(TOPSIS)法。[结果](1)空间布局上,涞源县南部矿区生态环境质量较差,中部矿区中等,而北部矿区较好;(2)具体矿区上,塔崖驿乡矿区、东团堡乡矿区生环境敏感性最好,而乌龙沟乡矿区最差。[结论]引入TOPSIS法进行小尺度县域矿区范围内生态环境敏感性评价,评价过程简便易行,可操作性强,且不受评价指标个数的影响,评价结果更加准确、客观、实用,能很好地反映涞源县各矿区生态环境的优劣程度及区域差异。     

中国山区现代农业可持续发展研究

从区域农业可持续发展的观点和农业生态系统的原理出发,认为促进山区现代农业可持续发展具有巨大的经济、生态和政治意义,提出了“以生态为基础,以科技为主导”的“生态+现代生产+现代经营管理+现代科技+现代市场体系”的可持续发展模式。具体体现为:（1）现代适用生态农业生产模式:种植业——农区饲养型生态农业生产模式、丘陵区稻、果、牧、渔综合型生态农业生产模式、“千烟洲”立体开发型生态农业生产模式、城郊型生态农业生产模式;（2）现代适宜的农业产业化经营模式:龙头企业带农户组织、一体化企业组织、专业合作经济组织等3大类11种;（3）现代农业技术体系;（4）现代农业市场体系。     

长江经济带农村相对贫困格局及区域承载力约束机理

随着中国反贫困重点由消除绝对贫困转变为全面实施乡村振兴、系统解决相对贫困,亟需定量揭示农村相对贫困与区域承载力之间的作用关系,为同步制定缓解相对贫困和增加区域承载力的干预措施提供科学依据。该研究以长江经济带为例,通过农村相对贫困区界定及变化类型识别,从流域、县域及主体功能区多尺度解析2010年以来农村相对贫困区的时空演化过程,建立由土地资源、水资源、环境、生态、灾害和交通6个要素构成的区域承载力指标体系,定量评价农村相对贫困受区域承载力的约束程度及致贫作用。结果表明:长江经济带农村相对贫困空间格局呈总体稳定、局部收缩态势,且以重点生态功能区为主,稳定分布于乌蒙山区、武陵山区、罗霄山区、滇桂黔石漠化区以及滇西边境山区,已消除农村相对贫困的县域主要位于城市群地区或中心城市外围;逻辑斯蒂回归模型估计结果表明,交通、生态和灾害承载力是导致长江经济带农村相对贫困的重要因素,这3类要素约束程度每提升1个等级,发生相对贫困的概率将提高120.85%、30.59%、42.43%,城市化地区、农产品主产区致贫概率仅为生态功能区的19.87%、66.00%。建议基于区域承载力约束程度和地域功能类型,瞄准农民生计资本和区域综合效益增值设计差异化的反贫困政策体系,探索实现农民可持续生计和农村相对贫困区可持续发展的"个体+区域"互动融合发展模式。     

宁夏限制开发生态区生态敏感性综合评价与保护对策

以乡镇为基本研究单元,针对宁夏限制开发生态区存在的主要生态环境问题,选取土壤侵蚀、土地沙漠化作为评价因子,运用GIS技术在单因子评价的基础上,采用多因子综合评价的方法,对宁夏限制开发生态区生态敏感性进行综合评价。结果表明:（1）研究区内各乡镇均存在生态敏感性问题,生态敏感程度分为轻度敏感、中度敏感、高度敏感、极敏感4个等级,且94.34%的面积属于中度以上敏感性。（2）生态敏感性的空间分布特征为:位于中部干旱半干旱风沙区的各乡镇,主要的生态问题是土地沙漠化;位于南部黄土丘陵沟壑区的各乡镇,主要的生态环境问题是土壤侵蚀。（3）以市（县）为基本空间单元所得的评价结果,没有考虑县内各区域之间的差异性,研究结果可操作性较差,以乡镇为基本空间单元所得的评价结果因均质性较好,研究结果具有较强的针对性和可操作性。     

国际荒漠化协会联合主席，水土保持专家王飞先生论基于土盐-水盐双分离的旱区盐碱地水土资源管理模式

[目的]从区域资源综合利用与水土资源管理角度探讨干旱地区土壤盐碱地治理问题,旨在寻求旱区盐碱地治理与开发利用新模式,以创新旱区盐碱地治理观念与技术,为旱区农业可持续发展、生态保护和环境治理提供支撑。[方法]根据在陕西、宁夏和新疆等省区的野外调查和研究经验,结合有关水土资源高效利用研究成果,通过综合分析目前国内外盐碱地治理方法中存在的主要问题,提出了一种旱区盐碱地水土资源高效利用的管理新模式。[结果]旱区盐碱地水土资源管理新模式是通过高效水调控促进土盐—水盐分离(简称:旱区盐碱地双分离治理模式),可以综合概括为"减少区域水损失,低耗水充分洗盐,集约化水盐分离,水土资源高效利用"。其中"减少区域水损失"是旱区水资源管理与生态保障的前提,"低耗水充分洗盐"是节省洗盐的时间成本和水资源成本的基础,"集约化水盐分离"是实现水盐分离和水盐分别再利用的核心技术,"水土资源高效利用"是旱区农业发展用水的核心经济原则。[结论]旱区盐碱地双分离治理模式通过集约化水土资源管理,可以提高水盐分离效率,提升土地和水资源利用效率,其资源、环境和生态风险小,治理效益持续时间长,有助于维持和提升盐碱地治理的区域经济功能和生态系统服务价值。     

岸堤水库汇水区林业生态修复工程设计

当前水源地水土流失和水资源污染等问题日益严峻。针对临沂市岸堤水库汇水区存在的生态问题,在对现有森林植被状况、林业生态现状调查分析的基础上,运用流域生态修复、森林健康经营、生态型林果生产经营等先进营造林技术,采取封山育林、退耕还林、工程造林、重点示范区建设等一系列措施,进行了科学合理的林业生态修复设计,并探讨了水库汇水区林业生态修复的途径与方法。     

基于P-S-R模型的河南省土地生态安全评价及预测

依据P-S-R框架模型构建土地生态安全评价指标体系,运用土地生态安全综合指数模型评价2002—2011年河南省土地生态安全状况,并运用灰色系统GM（1,1）模型预测其未来9 a的土地生态安全态势。结果表明:2002—2011年河南省土地生态安全值在0.45上下波动,土地生态处于临界安全水平,2012—2020年呈下降趋势,表明土地生态系统结构发生变化,土地生态环境受到一定破坏,土地生态系统服务功能已开始退化,虽尚可维持其基本功能,但受干扰后易恶化,土地生态环境脆弱,制约了区域经济的发展。该研究可为改善区域生态环境及生态安全规划管理提供依据。     

喀斯特石漠化研究现状、问题分析与基本构架

 评述20世纪90年代以来西南岩溶山地石漠化研究的进展、存在的薄弱环节,在此基础上,探讨喀斯特石漠化的内涵,指出石漠化具有成因与分布的地域差异性与人为驱动性、石漠化过程的景观分异与尺度性、石漠化土地生态恢复基准的差异性的特点;进一步认为,石漠化研究应以地球系统科学和生态经济学理论为指导,以人地关系为主线,注重生态系统各圈层耦合和研究尺度转换,从石漠化成因机制研究转向恢复机制研究,重视石漠化土地生态格局与生态过程相互作用,开展生态区(流域)生态经济综合研究。     

土地复垦矿区的景观生态质量变化

为揭示土地复垦对矿区景观生态状况的影响,以徐州市贾汪矿区为例,运用RS、GIS和景观生态学方法,从生态系统稳定与干扰程度2个方面构建景观生态质量评价模型,并分析评价了该区的景观生态质量及变化。研究结果表明:2001-2010年间,贾汪矿区景观生态质量发生了明显变化,总体呈变好的趋势。2001年和2010年景观生态质量达到稳定和较稳定的面积分别为49994.86和56160.31hm2,2010年比2001年增加了6164.45hm2;从总体变化看,变好和略微变好的地区约占28.23%,主要分布在破坏较少的山区和煤矿复垦区,表明土地复垦工程对矿区生态环境起到了一定的改善作用。变差和略微变差的地区约占19.44%,表明部分地区生态环境质量仍在下降,主要由于城镇化的快速发展,煤炭开采的继续,环境保护措施不及时以及复垦地区的二次塌陷、治理标准低等原因。因此,需加大对生态脆弱区的环境保护,完善矿区复垦技术规程,制定生态修复策略,从而实现矿区土地的可持续发展。