矿区土地修复与生态恢复

本文在回顾中国矿区土地修复与恢复重建研究工作的历史基础上 ,着重从土壤科学与生态学的角度综述 (1 )矿区土地修复与生态恢复的限制因素 ;(2 )矿区退化土壤的物理和化学修复 ;(3 )矿区金属污染土壤的植物稳定和提取修复 ;(4 )矿区污染土壤的植物 -微生物及动物协同修复 ;(5 )矿区土地修复的技术要求与管理 ;(6)矿区土地修复与生态恢复的未来研究与发展。旨在推动中国矿区土地资源修复与生态环境恢复的理论研究和技术发展。     

卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区金矿生态恢复区的土壤理化性质和植被群落特征

[目的] 调查实施生态修复措施后的矿区土壤状况与植物群落的恢复情况,为矿区修复治理措施提供评价依据。[方法] 以新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的金矿生态恢复区为研究对象,通过样方法和室内试验,进行研究区植被特征、植物群落多样性调查和土壤理化性质检测分析。[结果] 与原生对照区相比,经过生态修复工作的金矿生态修复区土壤pH值、电导率、有机质、总氮、全钾的含量普遍较低;植物物种较少,以人为撒播草种的藜科植物占优势;植物群落多样性指数低,与原生对照联系紧密;植物群落主要受土壤有机质、有效磷、速效钾等含量的影响。[结论] 在进行生态修复措施后,青河大沙沟和富蕴大沙沟的土壤理化性质和植物群落改善较明显,恢复效果显著。金矿恢复区由于恢复时间较短,所以植物种类稀少,群落稳定性低,土壤理化性质的含量普遍不高,还需要时间进行恢复。     

铜矿尾矿库土壤-植物体系的现状研究

矿山开发不仅直接造成大规模土地破坏,而且开发过程中产生的废弃物(尾矿砂、矿石等)需要大面积的堆置场地,从而导致矿区土地生态系统的严重破坏。因此,矿区生态恢复日益受到世界各国的广泛关注[1～3]。由于植物生长对土壤条件有一定的要求,土壤条件现状研究就成为生态恢复工作的首要任务[1,4,5]。在露天铜矿开采中,除了大量的植被和土地遭到破坏外,尾矿库的环境问题亦十分严峻,因此,矿区生态环境的综合整治是当代环境保护研究的重要课题。本文简要报道了德兴铜矿尾矿库植被恢复中的土壤(包括尾矿砂)-植物体系现状的部分结果。     

矿区土地复垦的影响评价及复垦思路修正——以重庆石灰岩矿山为例

通过构建生产力评价体系和生态服务价值评价体系,以实例分析土地复垦对矿区农业生产力和生态服务价值的影响,以此完善土地复垦思路。结果表明:土地复垦规划改变了矿区土地利用结构,耕地面积由16.42hm2增加至103.18hm2,林地面积由105.78hm2减少至9.16hm2;农业生产能力呈正向变化,农业生产力指数由28.33增加至92.13;生态服务价值呈负向变化,生态服务价值由597.67万元/a减少至157.90万元/a,其中单项功能的生态服务价值减少以生物多样性最明显,ΔSEV为-329.08万元/a。土地复垦规划对矿区农业生产能力和生态环境有相反的影响,土地复垦方向存在多样性,并采用土地复垦的影响评价结果完善了土地复垦思路。     

赣南废弃稀土矿区尾砂修复技术研究进展

介绍了赣南废弃稀土矿区概况,据统计,赣南稀土矿约有1.5亿立方米尾砂未得到妥善处理,近10万公顷耕地地表植被遭到破坏,致使矿区及其周边土壤沙化、土壤污染、水土流失严重。分析矿区土壤修复的物理化学修复技术(换土、客土、深耕、施肥和利用土壤改良剂等)、生物修复技术(微生物修复、土壤动物修复、植物修复)研究进展,提出了今后多方法联用修复技术展望。     

基于RS与GIS的平朔露天矿区土地利用类型与碳汇量的动态变化

为了研究矿区土地复垦与生态重建对陆地生态系统碳素生物地球化学循环的影响,以平朔安太堡露天煤矿为研究对象,通过遥感影像解译,对矿区1976-2009年33a期间的土地利用类型与碳汇量变化进行了研究。结果表明:1)由于采矿活动和土地复垦工程的交互影响,矿区5224.98hm2范围内土地利用类型发生了巨大变化:3346.35hm2的耕地和906.45hm2的林地全部转化为工业广场、剥离区、露天矿坑、未复垦的排土场和已复垦的排土场,其中复垦面积为1167.72hm2;2)矿区生态系统的碳汇量和碳汇价值,分别由1976年的602040.22t和63214.22万元,下降为2009年的351173.50t和36873.22万元;3)1990-1996年和2001-2005年期间,矿区生态系统碳汇量分别有所上升。通过设置研究区域在33a间"全部废弃地未复垦"、"全部废弃地常规复垦"以及"全部废弃地生态复垦"3种情景模拟,得出碳汇量分别为62279.57t、961622.2t和1250108.86t,说明采取科学的土地复垦与生态重建措施,有利于整个矿区生态系统碳汇量的增加。     

我国矿区废弃地土壤种子库特征及其在生态修复中的应用

土壤种子库是指存在于土壤上层凋落物以及土壤中全部具有活力的种子,是植物对胁迫环境的适应以及植被恢复研究中的关键内容。作为地表植被群落潜在更新能力的重要组成部分,土壤种子库在退化生态系统的植被恢复过程中起着重要的作用,其研究已成为国内外退化生态系统植被恢复与重建领域的热点之一。由于矿区废弃地土壤的特点,矿区土壤种子库的研究需要参考特殊生境土壤种子库的研究成果。因此,本文在综合分析了国内外矿区废弃地生态修复以及土壤种子库相关研究的基础上,介绍了我国矿区废弃地土壤种子库的特点、生态修复中的作用以及生态修复的主要新技术。同时,针对矿区废弃地生态系统的特点,提出未来土壤种子库在矿区废弃地修复中的主要技术流程,主要包括修复区域生境背景值调查、构建,采用适宜的土壤种子库以及提高土壤种子库活力的技术手段进行修复,修复效果评价等环节。     

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。     

矿山废弃地土地复垦与生态恢复研究进展

矿山开采破坏环境、挤占耕地,诱发严重的社会问题.近几十年来,矿山废弃地土地复垦和生态恢复已成为跨学科研究热点,然而,和欧美发达国家相比,我国矿山废弃地工作存在土地复垦比率低与复垦质量差的特点.矿山废弃地土地复垦和生态恢复主要包括3方面:土壤重构、生物恢复和废水控制与处理.土壤重构技术主要包括物理、化学和工程措施,目标是重构适宜的土壤剖面和理化性质,重金属污染去除技术也是土壤重构的重要内容.生物修复可以划分为植物修复、土壤动物修复、土壤微生物修复以及菌根生物修复技术.就生态恢复和土地复垦的内涵、目标、基础理论和技术体系展开评述,并指出建立健全管理机构、明确资金来源对矿山废弃地复垦的重要性.同时认为应当加强矿山废弃地生态环境影响机制机制研究,采用3S技术和信息系统技术监测、评估和监管复垦工作,努力实现矿山废弃地环境损害减缓技术突破,建立矿山废弃地土地复垦和生态恢复的理论体系与技术规范.     

基于综合环境效益的矿山复垦规划研究

根据国家相关规程与法律,结合地方经济发展特点,通过个例阐述矿山复垦规划与地方经济发展的协调问题。结果表明:统筹矿区各类土地的功能并与开采设计相结合,可使矿区土地复垦和生态修复与采矿活动同步进行;对采矿引起的土地功能退化等问题,可通过工程、生物等综合措施来恢复。矿山复垦规划对地方经济科学发展至关重要,有效控制开采有利于矿区土地、生态环境的保护,可使受破坏的土地得到迅速恢复,实现矿山开发利用与经济社会的协调发展。     

辽宁省沙化土壤的发展与防治对策

辽宁省沙化土壤面积 41.0 6万hm2 ,主要分布在本省西北部 ,目前土地沙化每年仍以 3～ 7m的速度向东南扩展。本省沙化土壤区是沙漠化正在发展的地区 ,其防治首先应从遏制人为破坏入手 ,搞好退耕还林还草 ,在农村大力营造学知识、科学种田的文化氛围 ,建设改造沙化土壤的水利工程 ,推广优良固沙植物等     

高寒草原路域人为干扰区土壤及植被修复研究

道路运行会对路域土壤和植被产生间接的破坏,采用样方法对国道213合作市郊段路域小型取土区进行调查研究。结果表明:人为干扰对路域生态环境造成了明显的破坏,路域人为取土区植被和土壤在自然状态下的整体修复情况一般。受地表径流影响,取土区中央土壤肥力自然修复较好,坡面土壤肥力自然修复较差。由于取土区中央特殊的生长环境,植被自然修复状况一般,植物种类与对照区明显不同;在土壤肥力和修复时间的双重作用下,坡面植被自然修复结果较差。因此,建议加强环保宣传,制定路域生态环境保护制度,及时对干扰区进行人工修复。     

黄土区大型露天矿农业用地格局演变的分析

在矿区废弃地的恢复中，格局变化的研究将对矿区生态系统的变化起着至关重要的作用。其中，农业用地格局演变的过程及覆被类型的变化，对矿区的生态安全、耕地保护及土地资源可持续利用具有重要的现实意义。该文以山西平朔矿区为例，基于GIS平台，在分析矿区土地动态变化的基础上，运用景观生态学理论与方法，对平朔矿区景观动态变化过程、特征及覆被类型的变化进行了研究，特别对矿区农用地的变化做了重要分析，结果表明：大型露天矿区生态系统景观动态变化过程包括生态破坏过程的景观变化(土地挖损、土地压占、土地占用)和生态重建过程的景观变化(地貌重塑、土壤重构、植被重建)；经过20年的人工控制的生态重建后，矿区土地利用空间格局由以旱地—疏林地格局演变为以林地—建设用地为主的重建生态格局；矿区生态重建已经改变了原脆弱生态系统的生态环境，其中农业用地增加了50%，但由于管理制度等原因，复垦的农用地目前大部分尚不能转换为耕地使用。     

调兵山市采煤沉陷区恢复治理与成效

调兵山市铁煤集团是全国重点煤炭企业之一。矿区风天矸石粉飞扬污染大气 ,雨天矸石下泄冲压农田 ;矿区地表出现大面积沉陷 ,水土流失严重 ,生态环境恶化。 1 996年开始进行恢复性治理。方案确定以沉陷坑复垦为主 ,矸石山综合利用为辅的总布局。具体侧重防治技术 ,消化利用矸石为主线 ;侧重经济效益 ,抓开发利用为突破口 ;强调参与融资治理 ;各负其责落实到人。到现在共治理沉陷坑 82 4hm2 ,修建鱼塘 2 1处 ,开垦水田 70hm2 ,新建苗圃70hm2 ,复垦旱田 6 6 7hm2 ,恢复住宅区 1处 ,河道治理 2km ,修复道路 5km ,开发建设恢复治理水土流失面积 5hm2 ,综合利用消耗矸石 1 33万m3,减少土壤流失 4 30 0万t,年综合经济效益达 70 2万元     

矿区废弃地生态恢复研究进展

矿山开采破坏和占用大量土地资源,对矿区周边的生态环境也会造成严重影响。矿区废弃土地生态恢复越来越受到全球的重视。现阶段,我国对矿山土地生态恢复的研究已不仅仅是生态恢复适宜性和效益的评价,更关注矿区生态恢复治理问题。通过分析国内外矿山废弃地生态恢复现状,对国内外在矿山废弃地生态恢复中采取的治理方法与技术措施进行阐述,为今后矿山废弃地生态恢复工作提供借鉴。     

金属矿山尾矿废弃地植物修复措施探讨

我国矿产资源丰富,但采矿活动及其废弃物的排放造成了土壤重金属污染。矿区植物修复法具有成本低、美化环境、不造成二次污染等诸多优势,是金属矿山尾矿生态恢复的最佳途径。在查阅大量文献的基础上,概括总结了我国发现的几种适宜修复污染矿山尾矿的植物种类,为今后的矿区植物修复提供了更为广阔的途径。     

呼伦贝尔草原矿生态受损预测与修复对策

以伊敏五牧场煤矿为例,通过图形叠加法、调查法和类比法,探讨了呼伦贝尔草原矿生态受损预测与修复方法.根据煤矿开采后土地沉陷以及土地利用情况,将项目区划分为沉陷区和土地占用影响区.项目区总面积为5638.24hm2,受到影响的区域面积为4244.67hm2.其中有75.3%的土地将发生沉陷,由陆地生态系统演化为水域生态系统,另一部分也产生不同程度的裂缝和塌陷等.主要是通过土地整治和植被恢复等方法进行修复.不受采煤沉陷影响的区域面积是1393.58hm2,包括工业场地、排矸场、运输工程和场外线性工程等,工程建设的实施将破坏地表植被,加剧水土流失.除采取围栏封育的保护措施外,还要制定相应土地复垦和水土保持措施.     

煤矸石山复垦的恢复生态学研究

煤矸石山是矿业废弃地中对矿区环境破坏最为典型的一种类型,其立地条件极其恶劣,植物生长困难。煤矸石山生态治理及其存在的主要问题:缺乏对植物生长限制因子的系统研究和立地条件评价指标体系的建立;对生态恢复中的新方法、新技术的应用缺乏理论上的总结和提高;现有的研究中缺乏对生态系统及生态恢复具有可操行作性的监测、评价指标;煤矸石山本身的立地条件极端恶劣——高温、干燥、土壤贫瘠。论述了恢复生态学的主要理论及煤矸石山生态恢复中的整形整地技术、酸性改造技术、覆土技术、绿化技术及要点。简要介绍了煤矸石山复垦中的恢复生态学研究领域。     

生态脆弱矿区土地复垦方案实施监测评价研究——以平朔矿区为例

随着采矿业的迅速发展,矿区原有的生态系统遭到破坏,使得矿区生态环境的脆弱性凸现。而土地复垦作为土地整理的一个重要部分,成为我国矿区土地资源利用管理,矿区资源、生态可持续发展的重要手段。在土地复垦的研究当中,复垦方案实施监测评价有其重要意义。以生态脆弱矿区为研究区域,建立了适合评价矿区土地复垦方案实施监测的五级评价等级,并划分了土地质量监测、生态监测、经济监测、社会监测和资金监测5个准则层21个指标体系。采用模糊综合评价法对平朔矿区土地复垦实施监测进行实例研究,发现平朔矿区土地复垦实施总体水平较好,通过复垦实施可以改善矿区的生态、经济与社会效益,但土地质量状况一般。因此,在今后的复垦实施中要加大对土地质量的监测,采用多种手段改良目前的土地质量状况,确保复垦修复良性发展,增强复垦效益。     

雪鸡坪-春都斑岩性铜矿区土壤重金属污染评价及植物优选

根据对香格里拉县雪鸡坪—春都斑岩性铜矿区主体矿区的25个样地的土壤和植物叶片检测结果,运用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行评价,并运用富集系数筛选优良修复植物,为今后雪鸡坪—春都矿区土壤改良和修复提供科学依据。评价结果表明,矿区土壤中重金属的污染程度由高到底依次为:Pb > As > Cu > Hg > Cr > Zn > Cd,单个重金属元素的潜在生态危害风险程度,由强到弱依次为:Hg（98.7） > Pb（28.2） > As（21.1） > Cd（16.6） > Cu（14.6） > Cr（2.1） > Zn（1.0）,综合来看,矿区土壤污染主要受Pb,Cu,Hg和As这4种元素影响为主。依据矿区6种典型植物对重金属的富集能力,建议矿区选择铜锤玉带草为先锋植物,以铜锤玉带草、杜鹃、云南松、高山栎4种植物组成的群落作为修复矿区土壤的先锋植物群落。