大不列颠露天煤矿土地复垦

露天挖坑采煤,在美国叫做剥离采煤,而大不列颠叫露天开采,这种采煤方式自从第二次世界大战初期一直在大不列颠应用。受当时战争时期对煤炭的大量需求的影响,露天开采在大不列颠已发展成为一种经济而有效的采煤方式。而今露天开采在大不列颠的规模并不大,但却是采煤工业十分重要的组成部分。 二次世界大战末期,对采矿废弃的土地复垦工作取得进展。土地尤其是那些具有生产力的土地,在大不列颠几世代以来总是满足不了人们的需要,而露天开采区分布在人口密度较高的地区,因而露天开采区土地的复垦工作显得异常紧迫。目前,国家煤炭委员会与农业部和林业局合作,并做了极大的努力,设法使露天开采后的土地恢复到原来的生产力。     

大型露天煤矿土地复垦规划案例研究

大型露天煤矿土地复垦规划目前尚无明确的规范。根据 14年的土地复垦技术研究和工程实施的实践 ,以平朔安太堡露天煤矿 2 0 0 0～ 2 0 10年的土地复垦规划为例 ,重点探讨了大型露天煤矿土地复垦规划所涉及的关键问题 :( 1)规划编制的法律依据和技术依据 ;( 2 )规划编制的服务年限、范围及深度 ;( 3 )规划区土地破坏状况及其预测 ;( 4 )复垦土地适宜性评价 ;( 5 )土地复垦规划的具体方案 ;( 6)复垦规划方案实施的保证措施。提出的论点可适用于工矿区剧烈扰动地貌待复垦土地规划和已复垦土地利用结构调整。     

基于时序NDVI的露天煤矿区土地损毁与复垦过程特征分析

露天煤矿区是人类活动强扰动地区之一。该文以阿巴拉契亚煤田区韦恩县为研究区域,应用遥感时序分析法分析了像元尺度的土地损毁和复垦过程特征。得出结论:1984-2010年间,韦兹县露天开采扰动区域占采矿权范围的45.80%,其中植被恢复区域占开采范围的66.45%,开采时间越早,植被恢复像元比例越高;开采造成的地表无植被覆盖期时长中位数为6 a,均值为7 a;已充分复垦的区域,NDVI值恢复至采前水平的加权平均时长为12 a。基于像元变化轨迹的研究,除揭示土地损毁-复垦过程特征外,能较好地反映空间异质性,可以为土地复垦管理和相关政策决策提供科学依据。     

黄土区大型露天煤矿煤矸石自燃对复垦土壤质量的影响

为了研究煤矸石自燃对复垦土壤质量的影响,以复垦13 a的平朔安太堡露天矿区南排土场1420平台正常复垦土壤与自燃退化土壤为研究对象,分析研究了煤矸石自燃对复垦土壤的理化性质、重金属含量、土壤微生物区系和土壤酶活性的影响,并选取原地貌土壤为参照。研究结果表明, 煤矸石自燃对复垦土壤的物理性状影响很大。土壤体积质量、总孔隙度、毛管孔隙度与非毛管孔隙度、田间持水率发生突变。南排1420煤矸石自燃复垦土壤的体积质量显著比正常平台和原地貌土壤的要小,总孔隙度要大,而且主要是非毛管孔隙度,表层土壤和20～40 cm的土壤的非毛管孔隙度高达42.08%和39.49%,远高于正常平台和原地貌土壤,而毛管孔隙度仅有16.41%和15.60%,远低于正常平台和原地貌土壤,田间持水率仅为14.92%和13.11%,为正常平台复垦土壤的47.76%和39.95%。煤矸石自燃可以降低复垦土壤的有机质、速效磷质量分数以及pH值,而提高复垦土壤表层速效钾的质量分数。煤矸石自燃可增加复垦土壤0～20 cm中Pb、Cr、Hg的质量分数,特别是Cr和Hg的质量分数略高出土壤环境质量一级标准。煤矸石自燃对土壤微生物数量影响甚大,煤矸石自燃复垦土壤微生物数量极少,仅为正常平台复垦土壤的0.82%,其中细菌为正常平台复垦土壤的0.80%,放线菌为1.64%,真菌为1.24%。煤矸石自燃可大大降低复垦土壤的过氧化氢酶和蔗糖水解酶活性,特别是蔗糖水解酶活性,而表层复垦土壤的脲酶活性略有提高。总之,煤矸石自燃造成复垦土壤极度退化,大大降低了复垦土壤的质量。     

海州露天煤矿排土场复垦区不同土地利用类型土壤入渗特征

为揭示排土场复垦区不同土地利用类型土壤的水源涵养功能,采用野外实地双环入渗试验和室内理化分析方法,系统地研究了海州露天煤矿排土场复垦区不同土地利用类型(乔木林地、灌木林地、农用地、荒草地)土壤入渗特性及其影响因素。结果表明:不同土地利用类型下的土壤初始入渗率、稳定入渗率和累计入渗量均表现为乔木林地灌木林地农用地荒草地;不同土地利用类型下土壤入渗过程的拟合优度存在差异,G-P综合模型、Kastiakov模型、Horton模型的平均拟合优度依次为0.926,0.908,0.905。G-P综合模型相对误差为79.21%~123.69%,更接近排土场复垦区土壤入渗的实际过程,可作为排土场复垦区土壤入渗过程的预测模型;不同土地利用类型下土壤初始入渗率与非毛管孔隙度呈显著正相关,稳定入渗率和累计入渗量与非毛管孔隙度、砾石含量和部分根系特征呈显著正相关;采用主成分分析评价的土壤入渗能力排序为乔木林地灌木林地农用地荒草地,初始入渗率、稳定入渗率、14min入渗率和累积入渗量的主成分方差累积贡献率为99.047%,较好地表达了土壤入渗能力。     

江西省赣州市废弃矿山土地复垦的公众参与意愿

[目的]研究废弃矿山土地复垦的公众参与意愿,旨在了解公众对废弃矿山土地复垦的态度和探寻公众参与废弃矿山土地复垦的路径选择。[方法]以江西省赣州市5个主要废弃矿区的872份调研问卷为研究样本,基于公众个体行为视角,从公众需求、行为态度、主观规范、知觉行为控制4个层面划分废弃矿山土地复垦公众参与意愿的影响因素,运用结构方程模型,研究其影响程度及其间的影响差异。[结果]①公众需求、行为态度、主观规范、知觉行为控制对公众参与废弃矿山土地复垦意愿的影响系数分别为0.86,0.56,0.34,-0.62,公众需求是影响公众参与废弃矿山土地复垦意愿的最主要因素;②公众需求、行为态度和主观规范对公众参与废弃矿山土地复垦意愿表现出显著正效应,知觉行为控制对公众参与废弃矿山土地复垦意愿表现出负效应;③在废弃矿山土地复垦公众参与意愿的影响因素中,公众需求与行为态度、知觉行为控制之间存在显著相关。④废弃矿山土地复垦公众参与潜变量的各个可测变量对其潜变量的影响程度差异较大。[结论]废弃矿山土地复垦公众参与应在公众自身需求得到解决,自身权利得到保障、公平公正得到维护的基础上编制复垦方案与组织项目实施。     

基于CT分析露天煤矿复垦年限对土壤有效孔隙数量和孔隙度的影响

露天煤矿排土场由于排土过程中大型机械压实等作用会对土壤的孔隙结构产生影响,重构适合于植被生长的土壤孔隙结构是排土场土地复垦的重要工作。为对排土场重构土壤孔隙结构进行定量分析,该文采用高精度无损计算机断层扫描技术（CT）对山西平朔矿区安太堡露天煤矿排土场平台全黄土母质覆盖的不同复垦年限（0、20、23 a）以及原地貌的土壤进行分层扫描成像,并利用Photoshop和Arcgis软件对扫描图像进行处理和统计分析,探讨了排土和复垦对土壤孔隙数量和孔隙度的影响,分析了排土场重构土壤大、中和小孔隙的变化。结果表明：原地貌土壤孔隙数量和孔隙度最大,其次是复垦23和20 a的土壤,排土后未复垦土壤孔隙数量和孔隙度最小。采矿和排土等活动由于大型机械压实作用降低了土壤孔隙数量和孔隙度,尤其是大孔隙数量和大孔隙度;土地复垦对增加土壤孔隙数量和孔隙度有一定的作用,但是过程比较缓慢。采矿和排土等活动对表层土壤孔隙数量和孔隙度的影响要高于底层土壤。该研究可为黄土区大型露天煤矿排土场重构土壤结构的优化与土地复垦措施选择提供依据。     

矿区土地复垦与生态重建研究综述

矿产资源是工农业生产和社会经济发展必不可少的物质基础,是社会财富的重要源泉.我国是矿产资源大国,自改革开放以来,采掘量逐年持续增加.矿产资源的开发利用,在对经济发展起到巨大推动作用同时,也带来了生态环境破坏的巨大代价.通过土地复垦,恢复矿区生态环境必要而紧迫.在查阅大量文献资料的基础上,综述了国内外矿区土地复垦和生态重建的研究成果.     

平原地区采煤塌陷对土地的影响及复垦治理

阐述了平原煤矿区采煤塌陷土地自然形态,土壤结构,地下水位等方面的影响,论述了重建矿区土地生态系统的意义,并提出了重建矿区土地生态系统的几项措施。     

平朔矿区露天煤矿排土场复垦类型及微地形对土壤养分的影响

研究土地复垦类型及微地形对土壤养分的影响对于指导土地复垦实践,控制复垦土地水土流失等具有重要的理论意义和实际应用价值。以平朔露天煤矿排土场为例,借助数理统计方法分析评价复垦类型与微地形因子(高程、坡度、坡向)对土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷及速效钾含量的影响。结果表明:(1)复垦类型对各项土壤养分含量影响较为显著,不同的复垦类型中,各项土壤养分含量排序均为耕地林地草地;其中,土壤有机碳、全氮、全磷及速效钾含量,耕地分别为草地的2.15~2.68倍,林地的1.48~1.78倍,对于土壤有效磷,耕地中的含量为71.24mg/kg,为草地的11倍,林地的4倍;(2)坡度与土壤养分含量之间存在显著的相关性(p0.05),而高程、坡向与土壤养分含量的相关性较弱,表明排土场复垦区土壤养分受坡度影响较大,而受高程与坡向的影响较小;(3)复垦类型与坡度的交互作用对土壤养分含量产生一定的影响:同一复垦类型的不同坡度的土地养分含量存在差异,耕地的土壤养分含量随着坡度的增大在降低;同一坡度,不同的复垦类型条件下,土壤养分差异显著,总体趋势为耕地林地草地。     

不同土壤水分条件对中国沙棘和俄罗斯沙棘的光合和蒸腾作用的影响

在野外不同生境和田间不同干旱条件下,对中国沙棘(Hippophae rhamnoides sinensis)和俄罗斯沙棘(Hippophae rhamnoides)的光合和蒸腾作用的日进程进行研究后发现:随着土壤水分含量的增加,沙棘的光合速率和蒸腾速率随之升高。在不同的土壤水分条件下,光合作用和蒸腾作用的日进程表现为双峰或单峰曲线,峰值的出现时间也随土壤水分条件的变化而变化。中国沙棘光合速率的日平均值表现为雌株高于雄株,而俄罗斯沙棘表现为水分条件适宜时雄株略高于雌株,受到干旱胁迫后雌株大于雄株;且俄罗斯沙棘的光合能力优于中国沙棘。俄罗斯沙棘蒸腾速率的日均值为雌株高于雄株,中国沙棘雌雄株蒸腾速率的差异规律不一致。光合速率和蒸腾速率与土壤含水量的回归分析表明:二者呈显著的正相关,回归方程为一元二次方程,复相关系数接近1。     

黄土高原沙棘人工林地土壤抗蚀性指标探讨

抗蚀性是与抗冲性既有联系,又有区别的一个衡量土壤抗侵蚀能力的重要指标,在黄土高原的两大侵蚀类型区－高塬沟壑区,丘陵沟壑区,分布着数百万公顷沙棘人工林,其抗侵蚀能力愈来愈受关注。要正确评价沙棘人工林的抗蚀性能,一个科学,有效,便利的评价体系是不可缺乏的。     

黄土高原沟壑区沟坡地苹果优质丰产栽培技术体系

确立了黄土高原沟壑区沟坡地为优质苹果生产地带 ,建立起沟坡道路防蚀体系 ,春栽改秋栽 ,量化施肥、灌水、修剪 ,生态防治病虫害 ,加强优果生产和采后处理等是黄土高原沟壑区沟坡地带优质苹果生产的主要技术措施。     

黄土高原沟壑区沟坡地苹果优质丰产栽培技术体系

确立了黄土高原沟壑区沟坡地为优质苹果生产地带,建立起沟坡道路防蚀体系,春栽改秋栽,量化施肥、灌水、修剪,生态防治病虫害,加强优果生产和采后处理等是黄土高原沟壑区沟坡地带优质苹果生产的主要技术措施。     

黄土丘陵区沙棘人工林土壤养分及酶活性季节变化

为分析不同年限沙棘人工林的土壤养分和酶活性的时空变化规律,采用时空互代法,以志丹县金丁镇不同种植年限沙棘人工林(20年生沙棘林、15年生沙棘林、5年生沙棘林)为研究对象,以谷子地作为对照,研究了土壤养分和酶活性季节变化、空间分布及其相关关系。结果表明：随着种植年限的增加,沙棘人工林显著地增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效钾和酶活性。土壤养分和酶活性具有表聚性,随着土层加深含量在下降且土层间差异显著。沙棘人工林和谷子地土壤养分和酶活性均有明显的季节变化特征。0—30 cm土层土壤有机质表现为春季和秋季较高,夏季和冬季较低。碱解氮和有效磷均为春季最高,秋季最低,而有效钾为冬季最高,夏季最低。土壤脲酶季节变化规律为春夏较高,秋冬季较低。蔗糖酶活性春冬季较高,夏秋季较低。过氧化氢酶呈现出与脲酶和蔗糖酶不同的响应特征。土壤养分与土壤酶相关性密切,土壤脲酶和蔗糖酶可以作为评价土壤肥力的指标。综上,在陕北黄土丘陵区,营造沙棘林年限越长,提高土壤养分和酶活性效果越明显。     

北川河流域中国沙棘的分布、组成与群落学特征

位于黄河上游的北川河流域,区内海拔高度2 300~3 600 m的范围内,分布着各种类型的中国沙棘林分。其中,青海云杉 中国沙棘、白桦 中国沙棘这2种自然林分类型,适宜在海拔2 700~3 000 m之间的脑山区仿建;华北落叶松 中国沙棘、青杨 中国沙棘这2种人工混交类型,适宜在海拔2 700 m以下的浅山区阴坡、半阴坡布设;而中国沙棘纯林及林草复合类型,在脑山区及浅山区的阴坡、半阴坡,均易于人工仿建;海拔3 000 m以上高寒山区,属于中国沙棘林分的封禁管护范围。中国沙棘各类林分在演替过程中,随着林分郁闭度增高,林下植物种类不仅由阳性、中生向耐荫逐步发展过渡,而且种类数量随着郁闭过程也在不断减少,丰富度指数呈现着“小-大-小”的变化历程,而优势度指数恰好相反,为“大-小-大”的过程。北川河流域植被演替趋势是达到当地顶极群落-青海云杉-藓类林。生产实践中应科学仿拟中国沙棘林的自然分布模式,充分发挥各类中国沙棘林分多方面的生态经济功能。     

皇甫川流域中国沙棘光合特征分析

通过对中国沙棘光合特征及热值的分析发现:在干旱胁迫条件下,中国沙棘的光合作用受到了严重的气孔和非气孔限制;在水分条件好转后,气孔导度不再受干旱的影响,但是光合能力无法恢复。热值分析证明了在水分胁迫后,中国沙棘在生长季结束不能完成能量积累,影响其下一年度生长发育,进而导致死亡。     

晋西黄土区沙棘与冰草蒸腾耗水规律研究

在沙棘与冰草生长季的典型阴、晴天,通过对其叶片蒸腾速率、光强、气孔扩散阻力的测定,探讨晋西黄土区典型灌草植被沙棘、冰草的蒸腾耗水规律.结果表明:研究区内沙棘与冰草在生长季典型阴、晴天蒸腾速率日变化曲线均呈单峰曲线;阴、晴天光强对沙棘、冰草蒸腾速率的影响均大于扩散阻力的影响;阴天单株沙棘、冰草的日蒸腾量分别为227.81,6.99 g,晴天分别是2521.19,13.1 g.这些结果为提高该地区林木水分利用率提供了理论基础.     

黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中生物土壤结皮特征

以黄土丘陵沟壑区安塞县墩滩山的退耕地为研究对象,分析了退耕地植被自然恢复过程中生物土壤结皮的特点及其对土壤水分、土壤有机质和土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)生物土壤结皮的盖度随着退耕年限的增长不断增大,结皮的厚度也渐渐增加,且稳定在0.1~0.3 cm之间;(2)有结皮样地0—40 cm土层的土壤含水量一般比对照样地的土壤含水量要低,有结皮样地和对照土壤含水量都随土层深度逐渐升高,但升高幅度逐渐变小;(3)有生物结皮的样地土壤表层0—10 cm有机质含量比对照样地有机质含量大;10—20 cm土层有生物结皮的样地比对照样地有机质含量也高,但是差异不如0—10 cm土层明显;(4)随着退耕年限的增长,土壤侵蚀量逐渐减少,与退耕初期相比,退耕10 a以上样地土壤侵蚀量可减少30%~80%。说明在退耕地植被恢复的过程中,生物结皮改善了土壤表层性质,增强了土壤抗侵蚀能力。     

黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中的土壤水分变化研究

选择了黄土高原安塞县境内的纸坊沟、县南沟、西沟、郭阳湾等不同流域,对黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复过程中的土壤水分变化规律进行了研究.研究结果表明,随着退耕年限的增长,60 cm以下土层的土壤水分含量逐渐减少;对于不同地形条件的土壤含水量,阴坡＞半阴坡＞阳坡,坡下＞坡中＞坡上,并且随着坡度的增大,土壤含水量减小;不同的植被类型土壤水分含量也不同,在选择的草地、灌木地、林地3种植被类型中,以草地的土壤含水量最高,林地最小,灌木地介于两者之间;从恢复方式看,自然恢复的土壤水分含量相对较高,人工恢复的土壤水分含量相对较低,自然+人工恢复介于两者之间.另外,对于同一种植被类型,生物量越大,土壤水分含量越小.