矿区生态修复研究

矿区开发过程中,排放和堆存大量废弃物,会破坏大量的土地资源,还可能引发区域重金属污染,土地退化,水土流失等。矿区开发过程中产生的严重后果有两个方面,分别为生态破坏和环境污染。矿区的生态修复工作就是解决生态破坏和环境污染的最有效途径。文中分析了矿区生态修复的重要性、生态修复技术和生态修复模式等。而且,对矿区生态恢复的研究进行了展望。     

矿区土地复垦与生态重建效益演变与配置研究

矿区复合生态系统的重建是对未来空间系统结构和功能的超前安排,其效益的演变极大地受到自然、社会、经济的影响。论文从资源经济、生态经济角度,讨论了矿区土地复垦与生态重建效益的概念和内涵,分析了矿区生态系统演变、矿区生态重建目标、矿区生态系统类型、矿区生态重建措施及矿产资源综合利用对矿区生态系统“三大效益”配置的影响;并以平朔安太堡露天煤矿1985～2015年土地复垦与生态重建过程中的土地资源利用结构动态演变为实例,初步揭示矿区生态重建过程中“三大效益”的有序配置和高度统一问题;为优化矿区土地资源利用结构和建立矿区复合生态系统重建的效益评价指标体系提供理论基础。     

兖州矿区采煤塌陷地状况与综合治理途径研究

通过对兖州矿区采煤塌陷地状况进行现状分析和趋势预测,结果表明,至2000年底,已累计塌陷土地5389.40hm₂;预计到21世纪中叶,兖州、济东2个煤田最终将形成两个塌陷中心,面积达4.4×104hm₂。这不仅使大面积农田被毁,造成生态失衡,而且给当地工农业生产以及社会和生态环境等方面带来一系列严重问题,应该彻底进行采煤塌陷地的综合治理。据此,根据矿区工农业持续协调发展的需要,从宏观和微观的角度,全方位提出了采煤塌陷地的综合治理途径。     

三江湿地环境质量现状及保护对策研究

湿地作为界于陆地和水体间过渡的一种特殊生态类型,是一种多功能的生态系统。由于人类活动的增强,三江湿地面积正经历一个迅速减少的过程,从而对生态环境和气候变迁产生较大的影响。三江湿地的主要环境问题包括：（1）土壤侵蚀加剧,湿地生境面积减少;（2）土壤肥力下降,土壤污染问题显现;（3）动植物资源破坏,自然灾害加剧。应综合科研和规划,建立强有力的政府管理与完善的政策法规体系,开展宣教以提高公众意识,开展湿地社区共管、生态旅游、生态安全型农业,加强自然保护区建设等,以实现三江湿地保护、恢复与可持续利用。     

不同生态修复模式下土壤水文性质及其对溶质运移的影响

煤矿区生态修复过程中不可避免地改变了土壤水和溶质运移过程.土壤水是溶质运移的主要载体,溶质运移受土壤水文性质与植被状况影响.以我国北方典型半干旱区山西古交矿区草本、灌草和乔灌草3种不同生态修复区和撂荒地的土壤为研究对象,揭示不同生态修复模式下土壤水文性质变化规律及其对溶质运移的影响.结果表明,土壤持水性从大到小依次为乔灌草地灌草地草地撂荒地,草本、灌草和乔灌草3种植被修复区的土壤持水量相对于撂荒地分别增加了33.79%、59.19%和62.71%,植被修复有助于增加土壤层蓄水能力.土壤饱和导水率由大到小依次为草地(1.736 mm·min~(-1))灌草地(1.678 mm·min~(-1))乔灌草地(1.564 mm·min~(-1))撂荒地(1.012 mm·min~(-1)),非饱和导水率随吸力增大而呈指数下降,植被修复过程中降低容重的同时提高了土壤持水性,改善土壤持水性能.不同生态修复区土壤中溶质穿透时间呈草地灌草地乔灌草地撂荒地的趋势.CDE、SC和TRM模型均可对矿区不同生态修复模式土壤的溶质运移过程进行较好的表达,其中CDE模型拟合效果最好.结果表明研究区溶质运移方式以对流为主,而且土壤容重和砂粒含量是影响溶质运移的主要因素.     

水土流失模型在山西省输电线路的预测研究

输电线路建设触发的水土流失常引发各类自然灾害,对人类的生存和发展构成了潜在威胁,已引起国内外的广泛关注。本文针对山西省输电线路走向,结合通用土壤流失方程（USLE,Universal Soil Loss Equation）和改进型土壤流失方程（Revised Universal Soil Loss Equation）[1],展开对山西省特定地貌特征的输电线路建设工程水土流失预测研究,得到适用于山西省地貌特征的水土流失参数及计算方法。研究结果可为山西省输电线路建设的水土流失防控工作提供参考。     

汶川地震重灾区泥石流灾损土地利用及生态修复模式——以北川县都坝河小流域为例

汶川地震诱发了大量泥石流灾害,灾损土地利用和生态修复是灾区产业重建面临的重要课题。以北川县都坝河小流域为研究对象,通过调查灾损土地禀赋、灾害特征、土地需求,采取多因素耦合和关键因子限制分析法,探讨灾害胁迫条件下的经济活动与生态修复之间的互馈作用,结果表明：（1）流域新增土地供给源主要为泥石流灾损土地,土地资源化利用受灾害、聚落和产业结构控制;（2）灾损土地根据成因划分为沟口堆积型、沟道冲淤型以及岸坡侵蚀型,三者的肥力、安全性及交通条件等特征具有显著差异;（3）基于“因灾分区、耕地优先、产业共建、美居造景”的原则,建立了灾损土地的利用方式和生态修复模式,并选取杨家沟进行验证,沟域灾损土地利用方式为生态林地、产业林地及优质耕地,分别占比28.5%、56.3%、15.2%,生态修复措施主要为提高土地安全度、提升植被覆盖率和增强水保功能。该研究建立的震区土地利用和生态修复模式可有力协调人地矛盾、发展绿色经济和提升人居环境。     

中国矿山生态破坏现状及治理技术研究进展

矿山开采引起的生态破坏已经对社会经济和人民健康造成了严重危害.本文对我国矿山生态破坏的现状以及国内外矿山生态恢复的主要技术作了介绍,并对今后矿山生态恢复的研究方向进行了探讨.     

煤矿区不同复垦年限的土壤有机碳矿化和酶活性特征

为了解煤矿区长期复垦的生态效应,在晋西北安太堡矿区不同复垦年限的样地采集土壤样品,研究土壤中w（SOC）、w（易降解碳1）、w（易降解碳2）和w（TN）以及有机碳矿化速率和酶活性随复垦年限的变化趋势.结果表明:① 随着复垦年限的延长,土壤容重、pH和w（易降解碳1）显著降低,而w（SOC）、w（TN）、w（易降解碳2）、有机碳矿化潜势和累积量及酶活性均呈增加趋势,复垦年限为23 a的土壤中w（SOC）和w（TN）的最高值分别为22.67和1.21 mg/g;② 相较于土壤中w（SOC）和w（TN）,w（易降解碳2）、有机碳矿化潜势和酶活性随复垦年限延长的变化更为显著,其中过氧化氢酶活性随复垦年限的变幅最大,相较于活性最低样地,25 a样地的酶活性提高了232%,可达156.27 mg/（kg·h）;③ 土壤容重与过氧化氢酶、蔗糖酶活性均呈显著负相关,与多酚氧化酶活性呈正相关.pH与w（易降解碳1）、多酚氧化酶活性均呈显著正相关,而与蔗糖酶活性呈负相关;④ 主成分分析表明,土壤综合肥力指标随复垦进程的推进逐年提高,从-1.19提高至0.86,综合肥力指标和复垦年限间的相关系数可达到0.987（P < 0.001）.可见,综合肥力指标可更全面地指示生态修复进程中的土壤演替进程.      

矿区废弃地的恢复生态学研究

矿区废弃地的恢复生态学研究已成为恢复生态学的一个重要的研究领域。本文论述了恢复生态学的主要理论及采矿废弃地的恢复工程技术,并对矿山生态恢复中的生物多样性、景观生态学、植被生态学、生态经济学、安全经济学及可持续发展等学科领域进行了综述。     

土地利用结构与土地生产力的关系研究

论文从流域土地利用结构变化的角度出发,提出采用土地利用结构特征指数研究土地利用结构变化特征与土地生产力之间关系的方法。以晋西黄土丘陵沟壑区典型小流域--王家沟流域为例,考虑了当年光照、温度、降水等相同自然条件下土地生产潜力的变化趋势,揭示了土地利用结构特征指数与土地生产潜力、土地生产力挖潜指数间的关系,提出了流域土地合理利用的方向。     

浅谈生态矿山建设

矿山开采带来的生态环境问题主要包括地表景观破坏、土地资源破坏和生物多样性损失等,鉴于此,生态矿山建设具有重要的意义,主要表现在三个方面：首先从根本上解决矿山生态环境污染与防治问题,有利于国家生态安全和经济可持续发展;其次有利于消除矿山重大灾害源,显著减少矿山工程地质灾害的发生;第三,有利于充分利用矿产资源。生态矿山建设的原理主要是生态学原理,其建设内容可分为矿山开采期间的生态恢复建设和矿山服务期满后的生态恢复建设两部分。     

新时代国土整治与生态修复转型思考

针对全球变化影响下的国土空间和生态系统,生态文明建设和国土空间规划是中国在新时代的积极响应,国土整治与生态修复的转型和提升成为必然要求。在介绍国土整治与生态修复概念内涵的基础上,指出中国国土空间生态环境问题的复杂性和生态文明建设的新理念要求决定了国土整治与生态修复的转型。从工作理念、理论基础、技术体系和制度建设等方面,分析了当前国土整治与生态修复工作中存在的不足,主要包括整体综合理念滞后、理论基础体系欠缺、技术支撑相对薄弱、体制机制不尽完善等方面。针对这些不足,提出了新时代国土整治与生态修复转型的路径和策略,主要策略包括强化系统思维、提升理论体系、加强技术支撑、完善机制建设等内容,以期为国土整治与生态修复推进美丽中国建设提供科学依据。     

基于朴门设计的煤矿废弃地生态修复规划研究

为探索可持续发展观下矿区生态修复规划模式,推动矿区生态修复技术革新,论文引入朴门设计理论,研究其在煤矿废弃地生态修复中的可持续性设计策略及运作过程;结合王石凹煤矿生态修复实践案例,分析了分区规划、扇形分析及循环布局等设计模式的应用现状,并对2014-2016年间王石凹煤矿生态系统服务价值进行测算。结果发现,朴门设计能够把煤矿土壤重金属污染区纳入生态建设分区规划中,加快煤矿废弃地生物多样性恢复,促进生态平衡建设,推动煤矿废弃地生态系统融入生物地球化学循环,实现煤矿废弃地生态、经济和社会复合系统可持续发展,是适用于煤矿废弃地生态修复的有效规划设计模式。研究结果能为矿区生态修复规划设计理论研究和实践活动提供参考。     

稀土矿废弃地植被恢复过程中土壤微生物演变

以福建长汀典型离子型稀土矿堆浸冶炼废弃地作为研究对象，采取"空间代时间"的方法，对堆浸废弃地不同植物恢复年限样地土壤理化性质及微生物进行调查测定，分析植物恢复对稀土矿堆浸废弃地土壤理化特性及微生物的影响.结果表明：在植被恢复第3a和4a土壤理化性质显著高于未治理废弃地，但仍显著低于矿区周边未开采对照（P<0.05）.植被恢复年4a以后，长汀稀土矿废弃地土壤理化性质则呈下降趋势，但仍显著高于未治理废弃地（P<0.05）.长汀稀土矿堆浸废弃地不同植被恢复年限土壤细菌丰度及多样存在一定差异.随植被恢复年限的增加，土壤细菌多样性及丰度降低，但一些特殊细菌群如γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）、a-变形杆菌纲（Alphaproteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、蓝藻菌门（Cyanobacteria）等在不同植被恢复年限样地中其相对丰度明显增加.具有固氮作用的蓝藻菌门（Cyanobacteria）随着植被恢复年限的增加，其相对丰度降低.广古菌门（Euryarchaeota）仅存在于未开采对照样地；土壤寡营养细菌酸杆菌门（Acidobacteria）随植被恢复年限的增加，相对丰度呈增大趋势.土壤中优势菌群广古菌门（Euryarchaeota）、厚壁菌门（Firmicutes）、β-变形菌门（Proteobacteria）、Methanobacterium属、罗尔斯通菌属（Ralstonia）与土壤pH、全磷、全钾、速效磷等呈正相关.土壤pH值、全磷、全钾等是影响广古菌门（Euryarchaeota）、厚壁菌门（Firmicutes）等细菌菌群多样性及相对丰度变化的重要因素.以上结果表明，离子型稀土矿堆浸废弃地植被恢复治理到3~4a时，应采取防治措施对其进行人工抚育管理，否则可能会出现前期恢复后期退化的问题.     

黑龙江省土地退化类型特征及其驱动力分析

随着经济发展,资源开发规模和强度不断加大,黑龙江省的生态环境日趋脆弱,生态功能逐渐减弱,土地退化问题十分严重。本文分析了黑龙江省土地退化的主要类型特征,并从自然与人文两个方面对黑龙江省土地退化的驱动力进行了探讨,并提出相应的对策建议。黑龙江省土地退化主要表现为水土流失、土地沙化、土地盐渍化等方面,其土地退化是在地形地貌复杂、土壤侵蚀、自然因素组合不够协调等自然因素和水资源的不合理利用、破坏植被,水土流失严重、不合理的耕作制度等人为因素双重作用的结果。     

生态—社会经济系统耦合方法在县域国土空间生态修复规划中的运用——以四川威远县为例

国土空间规划体制具有强烈生态指向意义,生态安全已是国土空间安全的重点。以四川省威远县为研究对象,针对县域生态国土空间的生态资源破坏、生态系统紊乱等问题,利用生态—社会经济系统耦合方法,从要素修复、结构优化、系统价值提升三个角度构筑系统耦合度评价指标体系,计算系统耦合度及子系统综合功效,综合耦合系统时空格局变化分析得出县域生态修复安全目标格局与生态修复对策。研究结果表明：（1）县域生态修复规划具有目标多层次性、系统复合性及途径多样化性,可从宏、中、微观层级提出对策。（2）系统耦合度在0.457~0.497区间浮动,耦合系统现处于拮抗时期向磨合时期发展。（3）依据系统耦合度、子系统综合功效及指标影响度构建“点—线—面”的生态修复格局。研究提出应对县域尺度的生态修复专项规划方法和实践运用,可为当前县域国土空间规划编制提供新的思路和方法。     

海洋生态文明建设背景下的海洋资源经济与海洋战略

发展海洋经济,建设海洋强国,需要从国家战略角度关心海洋、认识海洋、经略海洋。为了系统认知海洋生态文明建设背景下我国海洋资源经济与海洋战略,邀请了九位来自海洋相关领域的知名专家,就海洋生态文明建设、海洋国土空间规划、海洋生态牧场建设、海岸带生态修复、海洋战略性新兴产业、海洋科技发展、深海矿产资源开发、海洋地缘政治和中国参与全球海洋治理等前沿研究领域进行了交流访谈。结果认为：（1）海洋生态文明建设是海洋强国建设的重要组成部分,海洋生态文明建设要明确美丽海洋建设目标、掌握海洋生态系统方法、坚持陆海统筹重大谋略、构筑海洋生态文明制度体系。（2）国家海洋空间规划要整合现有涉海规划,合理开发、利用与保护海洋资源,创新规划技术与规划治理理念,强化海洋空间管制指标、海洋空间发展能力和海洋空间治理地方特色机制等方面的创新。（3）海洋牧场建设要聚焦产业链条,推进“全域型”海洋牧场建设;强化原创驱动,构建“全域型”海洋牧场技术体系;倡导融合发展,培育“全域型”海洋牧场新业态。（4）“以自然恢复为主”的海岸带生态修复强调运用陆海交错区域空间布局优化和资源管理优化的技术,充分考虑海岸带生态系统自然恢复的过程和机理,提高生态修复的效率。（5）海洋战略性新兴产业的发展要把握数字经济大势,着力发展智能制造,加快升级产业结构,坚持绿色低碳发展,主动衔接区域战略。（6）海洋科技未来发展的重点任务是聚焦深海、极地战略新领域,提升关键海域实时精细观测和预报能力,聚焦海洋资源、能源集约利用,加强海工装备关键核心技术研发。（7）深海矿产资源开发需加强国际合作,开展多学科调查、长周期监测,加强深海开发技术研发,评估深海采矿环境影响,减少深海开发过程对海洋环境的扰动,实现深海采矿和深海环境保护的协调发展。（8）我国需要实施一种空间差异化且有针对性的海洋地缘战略,服务于台湾统一和领土争端、服务于海洋权益维护和海洋资源利用,服务于海洋运输安全和海洋生态环境安全,并最终服务于海洋命运共同体构建。（9）实施中国海洋空间规划技术输出“走出去”战略、积极推进中国海外园区“节点网络体系”构建战略、实施面向“一带一路”倡议需求的人才培养和实训战略,为全球海洋治理提供必要的空间支点和技术支撑。     

碳中和战略下煤矿区生态碳汇体系构建及功能提升展望

煤炭资源开发引起矿区生态碳汇总量的降低,在碳中和战略下探索煤矿区生态碳汇提升技术和模式具有重大意义.通过研究构建了包括管理模式与技术方法两个层次,土壤碳汇、植被碳汇和湿地碳汇这3个主要类别,矿区生态碳汇规划、碳汇监测调查、碳汇功能提升和碳汇损失防控等多项技术内容的煤矿区生态碳汇体系框架,明确了煤矿区的主要生态碳汇类型(...     

关于在长江经济带布局以水质改善为目标的流域生态缓冲体系的思考

生态缓冲带能够有效减缓流域内的人类活动或自然过程对水环境和水生态系统的影响.在长江经济带构建流域生态缓冲体系,对长江生态保护修复具有十分重要的意义.讨论了构建流域生态缓冲体系涉及的生态缓冲带位置选择、缓冲体系所占最低面积比率、宽度划定等一些基本的原则要求;利用卫星遥感影像数据,提取各汇水单元的地形特征、土地利用类型特征、土壤类型、土壤侵蚀强度、水文水系等数据,对长江经济带流域生态缓冲体系进行布局.结果表明:①长江经济带内林草地是主要土地利用类型,占区域总面积的62.46%,但是分布很不均匀,主要集中在西部高地和中下游的丘陵地带,在人口密集、农田密集的区域分布偏少;城镇用地主要集中在长江中下游地区.②土壤类型空间差异显著,浙江省、江苏省、湖南省、江西省及安徽省大部分区域的土壤多是黏性比较大,污染物迁移能力较低;而污染物迁移能力较强的砂质土或者土层较薄的山地草甸土主要分布在四川省北部、西北部.水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀均有分布,且以水力侵蚀为主,建议在中度及以上侵蚀强度区域尽量减少污染源,重点布置缓冲带,增加该区域的缓冲力度.③长江经济带范围内可以利用的中小型湿地、小型河流支浜的面积至少有1.4×104 km2,再结合林草缓冲带,就可以形成一个生态缓冲体系.④在土地利用类型分布结果基础上,叠加土壤侵蚀强度和水系分布,将污染源区、中度及以上侵蚀强度区、水体区作为缓冲对象,建立缓冲体系的重点区域,总面积约14.26×104 km2,占长江经济带总面积的6.95%.对照欧美地区的研究,6.95%的缓冲体系面积占比是偏低的,需要在长江经济带开展深入研究来确定适宜的缓冲体系面积比,推进长江经济带流域生态缓冲体系的构建.