排土场生态复垦植被优选试验研究

选取马钢集团姑山矿业有限责任公司钟山排土场为研究对象,依据矿山复垦植被选择的原则,首先确定了拟选植物种,并通过草种盆栽试验和现场小区试验的方法,优选出适合钟山排土场复垦需要的乔、灌、草植物种和植被配置模式。试验结果表明:适合钟山排土场生物复垦的草种为狗牙根+黑麦草+紫花苜蓿+百喜草(或弯叶画眉草),主要造林树种为杨树、香樟、构树;紫穗槐作为灌木树种;杜仲作为钟山排土场复垦的经济树种。     

不同复垦植被生长状况差异分析及其对环境因素的影响

为了明确复垦植被的动态变化,对准格尔旗露天煤矿复垦地牧草和作物进行动态监测,从牧草和作物根系、生物量及经济产量等方面分析不同复垦年份牧草和作物的生长差异。结果表明:随着复垦年限增加,牧草和作物长势呈增加趋势;不同复垦年限,牧草和作物的根系长度没有明显变化;不同复垦植被对环境改善效果以灌木类最佳。     

蒙东草原地区露天矿土地复垦模式

基于蒙东寒区土壤和气候条件下的土地复垦,提出了恢复原生土壤土层-乡土植被导入-人工驯化景观植物相结合的主体思路,对复垦土壤的肥力条件、含水保水条件进行研究和试验;首先在土壤结构上恢复了水在重建土壤层中具备较为稳定的毛细作用,对抗寒区旱区的强蒸发作用;其次选用乡土植被进行乔-灌-草立体结合套种,形成了相对稳定的生态群落;最后增加同纬度宿根花卉的引种驯化,以增加景观的立体性和层次感。结果表明:"恢复原生土壤土层-乡土植被导入-人工驯化景观植物"相结合的综合生态复垦模式适用于蒙东草原地区露天矿山生态修复,且在生物多样性和维护成本上有着较好的比对价值。     

干旱区草原露天煤矿土地复垦技术分析

干旱区草原露天煤矿排土场水土流失严重,导致周边土壤盐渍化和草场退化,是干旱区草原露天煤矿土地复垦的重点和难点。以内蒙古胜利东二号露天矿排土场为例,通过实地调研与资料分析,对矿区采取的复垦技术进行了分析和总结。结果表明：①干旱区草原露天矿土地复垦的限制性因素主要有表土不足、水资源短缺、适宜物种少3种。②矿区可采取的工程措施包括表土剥覆、草帘固土防沙,生物措施有施用有机肥及合理配置草、灌、乔比例。研究结果可作为同类型草原矿区土地复垦的技术参考。     

草原露天煤矿区不同复垦模式效果对比

草原露天煤矿地处水土资源匮乏的干旱西部生态脆弱区,实现有限水土资源的高效合理利用是矿区土地复垦与生态恢复中的关键所在。以内蒙古大唐胜利东二号露天矿为研究对象,采用野外典型调查的方法,分析了复垦矿区不同表土堆存方式下土壤质量的变化,并对不同复垦模式排土场平台和边坡植被恢复效果进行对比。研究表明：表土在草原露天煤矿复垦中起着至关重要的作用,散状的表土存放方式能更好地保持表土的质量和特性,“覆表土+草帘+打网格+施化肥”的排土场平台复垦模式和“覆表土+覆草帘+草方格”的排土场边坡复垦模式下表层土壤质量和植被恢复效果最佳,但仍然低于原地貌水平。研究成果可为草原露天煤矿区土地复垦与生态重建提供技术支撑和理论依据。     

不同植被复垦对露天矿土壤水热环境的影响

以黑岱沟煤矿不同植被复垦地为基础,研究黑岱沟露天煤矿排土场不同植被复垦条件下土壤水热变化情况,旨在为该区域选择合理的复垦植被类型奠定理论依据。结果表明:不同植被类型土壤含水量随着土层深度增加呈先增加后降低;不同植被均提高了土壤贮水量,以杨树、松树、山杏、苜蓿及柠条混交模式总贮水量最高,较对照增加了1.91倍。不同植被复垦在30 cm深度范围内土壤温度均低于对照(裸地),在10 cm处不同植被间差异最大,且以松树、披肩草和苜蓿混作模式温度最低。说明乔灌牧草混作模式复垦后土壤具有较好的水热环境。     

鞍山齐大山铁矿矿山复垦模式研究

齐大山铁矿是鞍山市城区周边已开发的五大铁矿山之一, 矿山开采对区域生态环境影响较大, 已经成为制约城市可持续发展的重要障碍, 因而齐大山矿山复垦有着重要的现实意义。齐大山铁矿废弃地的复垦模式为林、园、灌、草、渔相结合, 可以精炼地概括为: 平为园林, 水利为牧, 坡为灌草, 低为渔塘。齐大山矿山复垦模式的总结为我国金属矿山复垦提供了实践例证, 也能够起到良好的示范作用。     

联合LiDAR 和高光谱数据反演矿山生态修复区植被地上碳储量

准确评估矿区植被地上碳储量,可为矿区生态修复及其碳汇贡献估算提供科学依据。 利用无人机采集 激光雷达和高光谱数据,分别建立乔、灌、草 3 种植物群落的地上碳储量估算模型,并在神东矿区大柳塔采煤沉陷生态 修复区实现了应用与验证。 研究发现:仅利用高光谱数据反演乔、灌、草植物群落地上碳储量的精度 R2 分别为 0. 42、 0. 43、0. 41,仅利用激光雷达数据反演乔、灌、草植物群落地上碳储量的精度 R2 分别为 0. 64、0. 44、0. 36,融合 LiDAR 和高光谱两种数据反演乔、灌、草植物群落地上碳储量的精度 R2 分别达到 0. 87、0. 73、0. 72;LiDAR 和高光谱特征中 的高度百分位变量和绿色指数分别与地上碳储量的相关性最高,对于提升地上碳储量的反演精度贡献最大,说明融 合 LiDAR 和高光谱数据在反映群落形态结构和光合固碳特征方面的能力,可有效提高矿区植被地上碳储量的反演精 度。 研究结果表明:融合 LiDAR 和高光谱数据,可以实现矿区复杂地形和植被配置下的植被地上碳储量估算,为矿区 生态修复碳汇贡献评估提供支撑。     

煤矿区土壤细菌群落结构及其对不同复垦模式的响应

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析、Spearman相关性等分析方法,研究不同复垦模式下的土壤细菌群落结构和多样性。通过构建分子生态网络模型,揭示不同复垦模式下土壤细菌群落的稳定性及菌群间潜在互作关系,明晰对细菌群落结构稳定性起关键作用的微生物种群。结果表明：(1)不同复垦模式土壤细菌群落的多样性与丰富度水平有显著差异（P<0.05）,均表现为挖深垫浅>煤矸石充填>粉煤灰充填;不同复垦模式土壤细菌群落组成相似,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门是所有模式土壤中的优势菌门,在各复垦模式土壤细菌群落中的占比之和均达70%以上。(2)不同复垦模式下土壤细菌群落的显著影响因子不同,部分优势细菌门与影响因子间的变化趋势不同,有机质含量是影响挖深垫浅复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素,pH是影响煤矸石与粉煤灰充填复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素。(3)挖深垫浅复垦土壤细...     

豫东煤矿积水区水生植物复垦的可行性研究

以河南省永城市的矿区复垦农田为研究对象,分析4种不同复垦农作物（莲藕、芡实、水稻和玉米）对当地土壤质量与水质的影响,分析不同土地利用方式下的土壤养分指标,评估其土壤综合肥力指数,从环境角度比较旱生作物和水生作物两种不同复垦方式的环境生态效益,对当地采煤沉陷地复垦方式提出合理建议。结果表明,永城采煤塌陷各区域的水质均达到水田作物的灌溉水水质标准,土壤的氮素供应能力可能是限制水稻、莲藕以及芡实生长的环境因子。速效钾对水稻以及玉米的生长有限制作用。种植莲藕等水生植物促进当地复垦土地的保水保肥,固定土壤有效磷。永城市高潜水位矿区复垦土壤总体肥力水平中等偏上,其中选择水生作物进行复垦效果较为优良。     

昆钢大红山铁矿土地复垦植被重建

昆钢大红山铁矿开采至今,对矿区范围内生态环境造成了破坏,为保证矿山生态环境可持续发展和矿山生产可持续发展,大红山铁矿对矿山范围内土地进行了复垦。主要通过分析大红山铁矿目前对矿山范围内不同地貌类型、不同海拔的生态环境造成的破坏,将矿山不同地形对应的不同气候条件进行分类,对不同地形地貌和不同植被体系采取相应的土地复垦措施和生物配置方法来进行植被的重建。针对边坡、平台等地貌给出建设苗圃、有林地、条播乔灌草混交林、撒播灌草混交林、爬藤等方法,使占地面积为83.11 hm2的废石场土地复垦率达99.80%,以求达到最大的社会、生态、经济效益,并结合国内外矿山生态环境恢复治理的经验,给出了矿山生态环境保护、恢复的建议。     

平果铝土矿复垦技术研究

针对平果铝土矿复垦土源少、占地速度快、复垦难度大的特点 ,试验研究了利用该企业工业废弃物作为复垦地的人工再造耕层材料 ,综合应用生物技术、工程技术、菌根技术 ,加速土壤熟化及植被重建 ,短时间内在矿区重建了以农业耕地为主、林灌草优化的人工生态系统 ,矿区生态环境明显改善。     

矿区土地复垦对耕地社会价值的影响及估算

矿区耕地的复垦价值关系到复垦工程的可行性。本文以矿业城市武安市的矿区土地复垦项目为研究对象,在文献分析与实地调研的基础上,探讨土地复垦对复垦耕地社会价值的影响,分析了复垦工程提升耕地质量及价值实施的可行性,采用条件价值评估法估算了土地复垦对耕地社会价值的影响水平。结果表明,矿区土地复垦后耕地社会价值大幅提升,社会效益显著,与人们的心理预期相吻合;虽然得到的社会价值低于投资,但恢复了土地的使用价值,实现了"金山银山"愿景,而且补充了耕地,保障了粮食安全及经济建设发展。     

堆积型铝土矿床采空区复垦及矿区生态重建

针对堆积型铝土矿床矿区范围大，开采该类矿床占地速度快，复垦土源缺少等特点，按照系统工程学的原理，以多学科先进的组合应用于矿山采空区复垦工程。建立剥离-采矿-复垦联合工艺系统，加速土壤熟化，缩短熟化周期，将采矿技术、生物技术、生态技术融为一体，使矿山在短时期内重新建立以农业耕地为主，林灌牧草优化的人工生态系统。     

土地复垦对矿区土地资源可持续利用的影响

运用生态足迹法分析了平朔矿区2005年生态承载力状况;通过改变土地利用结构,模拟出3种不同条件下的生产性土地配置情景：①破坏土地无复垦措施情景,②破坏土地采取生态效益优先情景,③破坏土地实行耕地优先情景,计算得出矿区煤炭资源开发对生态承载力的影响和人为干预下生态承载力的恢复程度。通过设置4种模式：土地适宜模式、提高生态生产性土地面积模式、提高单位土地面积产量模式、不同程度的资金投入模式,计算矿区生态承载力,为矿区土地复垦和复垦土地的可持续利用提供了理论依据。     

干旱戈壁荒漠矿区破坏土地生态化复垦模式分析

西北干旱戈壁荒漠区气候条件恶劣,水资源短缺,生态系统极度脆弱,矿区破坏土地复垦难度极大。本文以太西煤集团民勤实业有限公司红沙岗矿区二号井为例,在充分调查项目区气候、地貌、土壤、水源以及植被等特点的基础上,认为西北干旱戈壁荒漠矿区破坏土地生态复垦目标定位为尽量减少原生态扰动,以保护地表砾幂层、增加地表覆盖为核心进行植被建设;本区域土地生态复垦方向为超旱生灌木林（林间种草）或草地,并针对土地利用方向构建了一套适合西北干旱戈壁荒漠区的切实可行的土地生态化复垦模式,包括生态复垦措施及其规划布局方案,可为同类型区土地复垦与生态恢复提供一定的参考。     

张集矿区复垦土壤养分变化研究及评价

煤炭开采引发土地沉陷,耕地资源严重破坏,土地复垦是恢复耕地的重要措施。开展矿区复垦土壤养分变化研究及评价,对于指导矿区土地复垦工作有着重要意义。以淮南张集矿区不同复垦年限的土壤为对象,系统研究了土壤养分的变化。结果表明：随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾有下降的趋势;以正常耕地土壤养分水平作为评价标准时,复垦土壤养分恢复指数呈现增加趋势。     

张集矿区复垦土壤养分变化研究及评价

煤炭开采引发土地沉陷,耕地资源严重破坏,土地复垦是恢复耕地的重要措施。开展矿区复垦土壤养分变化研究及评价,对于指导矿区土地复垦工作有着重要意义。以淮南张集矿区不同复垦年限的土壤为对象,系统研究了土壤养分的变化。结果表明:随着复垦时间的增加,土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾呈现增加趋势;复垦土壤在垂直层次上表现出随深度的增加,土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾有下降的趋势;以正常耕地土壤养分水平作为评价标准时,复垦土壤养分恢复指数呈现增加趋势。     

灰色预测模型在矿区土地利用变化研究中的应用

利用平朔矿区3个时相的TM影像数据,结合矿区土地利用的实际特点,划分了耕地、林草地、工业及住宅用地、水域、交通用地、待复垦地和未利用地7种矿区土地利用类型,分析并研究了平朔矿区土地利用中灰色建模的方法以及求解过程。预测结果表明：矿区耕地逐渐下降,到2023年预计耕地面积18 173.21 hm²,占矿区总面积的45.4%;同时由塌陷地和排土场形成的待复垦地逐渐增多,预计2023年将达到3 849.62 hm²。因此,应该加大土地复垦的力度和进度,促进已复垦地尽快转为耕地,协调生产建设和生态建设对土地利用的改变速度,保证矿区各类土地的可持续利用。