煤矿临时建设用地凹凸地貌重塑技术研究———以重庆市木朗煤矿为例

地貌重构是煤矿开采区土地复垦和生态恢复过程中的重要环节,直接决定煤矿临时建设用地复垦后的微地貌框架,决定复垦方向在利用上的稳定性.综合集成土地复垦、边坡治理、水土流失防治等方面的措施,考虑压占损毁、堆积损毁地貌形成原因、可能产生的危害(隐患点),尤其现有地貌和利用方式距离原有地貌和利用方式的偏差大小,细化了煤矿临时建设用地凹凸地貌重塑技术体系:建筑物与构筑物拆除技术、土地平整与表土剥覆技术、沟道再造与道路工程技术和坡面防护技术,并选择重庆市綦江区木朗煤矿进行典型案例的实证研究.总体看,这些技术在很大程度上可以决定煤矿区临时建设用地地表起伏的大小,控制平地、山丘、洼地的配置形式,影响煤矿区临时建设用地地貌的大致架构.但是,因缺乏对地貌形成中的自然因素及周围景观环境的考虑,塑造的地貌往往与周围原有地貌之间存在较大差异,未来应运用微地形理论在微观尺度上对煤矿临时建设用地进行坡度设计、沟谷布局,参考仿自然地貌理论,协调重塑地貌与周围地貌之间的关系,构建多种理论结合指导的受损土地地貌重塑技术体系,从根本上为煤矿临时建设用地凹凸地貌重塑提供技术支撑和科学依据.     

提高矿山生态修复质量与碳汇能力的探索与思考

矿业开采活动对矿区及其周边生态环境造成了破坏,主要表现为土地资源的压占和损毁、地形地貌和地表植被的破坏、水土资源的流失等。在以往的矿山生态修复设计中,主要考虑的是矿区损毁区域地形地貌的修复,以消除采矿痕迹和矿山复绿为主要目标,并没有突出考虑修复后生态系统的碳汇能力问题。本文旨在探索提高矿山生态修复质量和碳汇能力相关技术,以邯郸市西部山区为例,从地形重塑、土壤重构、植被重建等方面提出治理建议。     

黄土区大型露天煤矿企业土地复垦质量控制研究

根据《中华人民共和国土地管理法》《土地复垦条例》《土地复垦质量控制标准》的要求,采用遥感影像解译、实地监测与室内分析相结合的方法,以及中国地质大学(北京)土地复垦团队1986—2016年在平朔矿区长期试验示范、跟踪监测评价的成果,旨在建立符合地域特色、具有可操作性的煤矿企业土地复垦质量控制标准。分析矿区1986、1996、2000、2004、2009、2013年的土地利用变化,以及18个典型耕地、林地、草地土壤剖面的土壤环境质量和土壤肥力指标。结果表明,地貌重塑是复垦土地质量的基础,土壤重构是复垦土地质量的核心,植被重建是复垦土地质量的保障。土地复垦质量控制的基本要求是:地貌稳定系数≥1.3,土壤侵蚀模数≤1000 t·km~(-2)·a~(-1),控制在黄土区允许的土壤侵蚀量范围内,耕地面积比例占60%左右、林草用地面积占30%左右,海拔高程不超过1500 m;土壤污染物含量达到《绿色食品产地环境质量标准》(p H7.5),耕地和林草地的有效土层厚度不小于120 cm和60 cm,容重1.2~1.4 g·cm~(-3),pH值7.0~8.5,有机质含量不低于10.0 g·kg~(-1);选择先锋植物与适生植物,进行草、灌、乔不同复垦模式的合理配置,形成有效控制地表径流的乔木层、灌木层、草本层、枯落物层和土壤层。     

基于煤矿区土体有机重构的土地复垦技术研究

根据土地复垦基础理论,以胡家河煤炭矿区土地复垦为例,综合土体有机重构技术理论对其矿区土地复垦工程技术进行了研究,理清了开展矿区土地复垦的现实意义,解析了土体有机重构、土地复垦、矿区土地复垦的内涵特征,研究了矿区土地复垦的主要工程措施和技术方法.     

中国土壤重构及其土水特性研究进展

土壤是土地生态系统的基底和基础,土壤重构对土地复垦、土地质量提升和生态环境恢复等具有重要意义。本文采用文献分析法和对比分析法,分析了我国土壤重构基本概念与内涵、土壤重构技术及其土水特性运行机理。根据研究对象、研究目的、填充材料和关键技术的对比分析,认为土壤重构与土体有机重构两者的概念与内涵存在交叉和包含关系,两者研究对象及目的均为损毁土地及缺陷土地的再生利用及其生态系统恢复,关键技术侧重土壤剖面结构和功能的重构;重构材料属于包含关系,土体有机重构填充材料多为有机物和生物材料,包含矿区副产品等。根据土壤损毁的特征,将土壤剖面重构类型分为功能退化型、土层损毁型、土层结构紊乱型和土层污染型。土壤重构材料的选取应因地制宜;土壤重构施工技术应更多关注如何减少对土壤结构的破坏和降低压实度,从而减轻对表土的破坏并提高土壤生产力。土壤重构主要针对矿区土地复垦,其对土水特性的影响侧重于模型模拟和土壤的保水性,重构后的土壤对土壤中水分和溶质运移有一定的阻碍作用,不利于降水入渗补给;土壤重构研究还应关注不同土壤重构模式下短时间序列土壤水分运移及其机理。针对目前土壤重构技术发展现状,建议今后深入开展土壤重构的生态材料研发、土壤与其他要素耦合机理、全过程监测和信息化技术融合、农区土壤重构和城市景观重构等方面的理论与技术研究。     

矿区生态重建过程中的土地利用/覆被变化

以平朔矿区为例,采用野外定点调查、室内分析、历史资料查证等相结合的方法,研究了黄土区大型露天矿生态重建中的土地利用/覆被变化。结果表明:矿区土地作为一种特殊的土地利用形式,土地利用/覆被变化异常剧烈,其中,地貌重塑过程中的土地利用/覆被变化主要体现在海拔高度、坡向、坡度、坡型、比表面积的变化;土壤重构过程中的土地利用/覆被变化主要体现在土壤物理性状、化学性状、生物性状及侵蚀性状发生变化;植被重建过程中的土地利用/覆被变化主要体现在91种人工植被的增加和95种野生植被的侵入。     

矿山土地复垦工程项目估算标准研究

鉴于目前我国矿山土地复垦项目投资缺乏相应标准和依据的现状,为制订矿山土地复垦项目相关投资标准作准备,方便矿山土地复垦工程建设管理和合理确定工程造价,采用系统论方法、对比分析法、演绎和归纳相结合的方法,按工程建设项目的组成,将建设项目整体进行科学分解,划分为若干单项工程、单位工程,每个单位工程又划分为若干分部工程、分项工程的结构。最终将矿山土地复垦项目划分为工程措施、生物与化学措施两大部分。根据两大复垦措施的特点并遵循工程项目划分的要求,逐步深入、细化后构建为一、二、三和四级项目。     

露天采场土地复垦措施及效果浅析

露天采场的开采对土地资源损毁严重,产生的废水、废气、噪音和固体废弃物影响周边生态环境。该文以马鞍山姑山铁矿露天采场为例,通过实施土地复垦和生态恢复,建立新的林草土地利用生态体系,尽可能减少矿山开采对生态环境的影响,遏制生态环境的恶化,实现矿区周边经济、社会、环境的全面、协调、可持续发展。     

山西矿区土地复垦科学研究与试验示范十八年回顾

山西农业大学矿区土地复垦与生态重建课题组创建于1986年。18年来,课题组采用多学科交叉融合、多专家联手攻关、课题研究与矿区生产紧密结合的方式,先后跨院、跨校、跨省、跨国,同国内外15家科研院所、100多名科研人员,承担国家级课题5项、省级课题7项,并将研究的阶段性成果应用于25项有关工矿企业土地复垦标准的制定和科技开发中。获山西省科技进步一等奖1项、二等奖2项、鉴定成果4项。出版专著4部,发表论文150余篇,编制规划设计报告书25部,积累矿区土地复垦与生态重建图片3580余张、图书800余册。培养研究生30名。相关研究内容也新增到4部面向21世纪课程教材或全国"十五"规划教材中。研制的采矿废弃地未来空间生态景观安全格局的规划设计、地形重塑、土壤重构、植被重建、环境灾害控制、生产力快速提高等综合集成技术体系,为整体推进山西省及黄土高原采矿废弃地的生态经济系统重建和可持续利用作了较充足的技术储备。     

生态文明建设下的土地整治工程实施模式初探

分析生态文明建设和土地整治工程内涵及其相互关系的基础上,进一步分析了现阶段土地整治工程对土壤、水环境、植被、生物和小气候等环境要素的影响,指出生态文明建设下土地整治工程应加强生态化土地整治理念,生态化土地整治工程技术的核心是土体有机重构,建议采用先进的生态景观建设理论与技术体系,土地整治应由单纯注重数量向质量、生态转变。     

山区土地开发整理项目实例调研分析——以奉节县海坝村土地开发整理项目为例

从自然条件（地形地貌、气候、土壤、水文、自然灾害）、土地利用状况（土地利用结构、项目建设规模、不同植被地类面积）2个方面阐述了项目区概况。通过对奉节县海坝村土地开发整理项目的实地调研,对该项目进行了归纳总结,从土地平整工程、农田水利工程、田间道路工程、项目管理制度、项目资金管理、项目竣工验收6个方面介绍了项目的实施方案,分析了项目取得的社会、生态、经济效益,旨在为今后推进农村土地开发整理提供实践依据。     

新乡凤凰山森林公园景观规划与生态恢复研究

废弃地改造与复建是现代景观规划与生态建设的一大重要课题。以新乡凤凰山废弃地的保护与生态恢复为研究内容,用SWOT方法进行现状分析,提出凤凰山森林公园规划建设的指导思想,进行初步景观规划,根据不同特色将项目区规划为11个分区,同时提出通过土壤改良和植被恢复进行生态恢复。为其他地区的废弃地景观保护与复建提供一定参考。     

广西水岩坝钨锡矿废弃地重金属污染与生态修复

为探明广西水岩坝钨锡矿废弃地重金属污染的基本情况,寻求合适的生态修复方法,对尾矿库区废弃地、周边土壤以及植物进行大面积的抽样调查。结果表明:尾矿库区废弃地和周边土壤重金属镉和砷严重超标,尾矿库区土壤成为一个潜在的污染源,重金属不断向周边土壤迁移扩散。芥菜的生物富集系数较大,类似的植物不适宜作为土地复垦植物,玉米的生物富集系数最小,适宜在污染相对较小的土地复垦中选用。尾矿库区土壤重金属污染相当严重,农作物的重金属含量高,不适宜进行简单的土地复垦而应该进行植物恢复或采取工程措施防止水土流失和重金属迁移扩散。     

黄土丘陵沟壑区治沟造地工程碳效应分析

为研究黄土丘陵沟壑区治沟造地工程碳效应,运用IPCC碳排放测算方法以及国家地质调查总局制定的《多目标区域地球化学调查规范》中的采样方法实地采样,分析治沟造地工程中土地平整、灌溉与排水、田间道路工程、农田防护与生态环境保护等主要工程及工程实施后土地利用类型变化导致的碳排放。结果表明:延安市南泥湾镇治沟造地工程施工导致的碳排放量为3.76 t·hm-2,表现为碳源效应。其中对碳排放贡献最大的是土地平整工程,碳排放量为2 335.50 t,农田防护工程碳排放最小,不产生碳排放。治沟造地工程实施后土地利用类型变化使碳储量增加95.34 t·hm-2,表现为碳汇效应。其中耕地面积增加使碳储量增加了1 119.72 t·hm-2,水田的碳储量增加量最多,为716.54 t·hm-2;园地、交通运输用地、水域及水利设施面积减少导致碳储量减少了1 024.38 t·hm-2,水域及水利设施用地碳储量减少量最多,为807.50 t·hm-2。治沟造地工程实施后土地利用类型变化的碳储量抵消了工程施工产生的碳排放,碳储量为91.58 t·hm-2。研究表明,治沟造地工程总体上表现为碳汇效应,有利于区域碳储量的增加。     

土地复垦项目后评价时点界定研究

土地复垦是增加耕地面积,提高耕地质量,保持耕地总量动态平衡的一项重要措施。由于土地复垦后耕地质量不能在短期内显现,导致很多矿区土地复垦后土地质量不能满足相应的耕作需求。土地复垦项目后评价时点界定就是对一定时期后土地复垦项目土壤质量进行反馈,对于提高土地复垦质量有非常重要的意义。在综述土壤质量恢复过程相关研究的基础上,通过分析土壤质量恢复的过程,对不同土地复垦方式后评价时点进行了界定。认为疏排法复垦、基塘式复垦、梯田式复垦、充填式复垦、矸石山绿化复垦和露天开采复垦的评价时点分别为4~6 a,5~7 a,5~7 a,6~10 a,10~15 a和10~15 a。     

海州露天矿废弃地植被优化配置模式研究

通过对阜新海州露天矿废弃地上植被生长状况进行调查,依据海州露天矿废弃地的复垦年限及植物生长状况,将废弃地划分为4个类型,并提出适合该区生长的植物种类与优化配置模式,对海州露天矿废弃地植被恢复与重建具有重要的指导意义。     

放牧与围栏对荒漠草原土壤养分及酶活性的影响

以宁夏毛乌素沙地荒漠草原蒙古冰草（Agropyron mongolicum）、甘草（Glycyrrhiza uralensis）、赖草（Leymus secalinus）群落为研究对象,探讨放牧与围栏对不同植被群落土壤养分和酶活性的影响。结果表明,在放牧干扰下,甘草群落土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）显著降低;3种植被群落土壤总磷（total phosphorus,TP）均显著升高;甘草与赖草群落土壤总氮（total nitrogen,TN）含量亦显著上升。从土壤酶活性变化来看,放牧条件下,赖草群落土壤碱性磷酸酶活性显著上升;蒙古冰草群落土壤脲酶活性显著下降,而甘草群落土壤脲酶活性显著上升;蒙古冰草与甘草群落土壤过氧化氢酶活性均显著下降。整体来看,不同植被群落土壤4种酶活性与土壤养分间均表现出一定的相关性。放牧与围栏对荒漠草原不同植被类型群落土壤养分的影响表现出差异性,应根据群落特性,有针对性地制定合理的放牧制度,以利于植被恢复及保持土壤肥力。     

安太堡露天煤矿排土场景观结构及其分形研究

将平朔安太堡露天煤矿复垦区的5个排土场按照植被覆盖和地形划分为8个基本景观类型,包括耕地、草地、草灌混交、灌木混交、乔草混交、乔灌混交、新造复垦地和退化地,总计496个斑块。利用3S技术和分形理论对景观结构进行了分析,并讨论了景观特性及其变化的分形性质。结果表明:分维数的大小反映了景观斑块面积、斑块数量和平均斑块面积等因素的相互作用,反映了排土场内景观斑块的不规则程度和复杂程度;乔灌混交地和灌木混交地保持着较高的分维数,新造复垦地和草地的分维数较低,其它景观类型的分维数则差别不大;植被景观受多种因子的影响,在南排土场、西排土场受地表物质组成和地形的影响为主,其多样性指数较高,在内排土场、西排扩大区受植被类型的影响为主;草灌混交地的景观多样性远高于其它现有的复垦植被区,但其景观优势度则保持在较低水平上。南排、西排及西排扩大区的景观过程以控制水土流失、增加植被覆盖为主,内排则着重发展兼顾经济、生态和社会多种效益的生态农业和高效农业。