呼吉尔特矿区植被类型与地下水位关系研究

呼吉尔特矿区地处毛乌素沙地,为研究煤炭资源开发后引起浅层地下水变化进而对植被类型的影响,通过地下水埋深与植被种群分布的空间分析,结合现场调查获得了地下水埋深与植被种群分布规律,研究发现区内的典型草原植被已被沙生植被、草甸植被、盐生植被等隐域性植被取代,丘间湿地植被对浅层地下水水位敏感度较高,可作为重要指标纳入煤炭矿区生态环境的监测体系。     

浅析喀什三角洲区域生态地质环境演化趋势分析

喀什三角洲地区受地域气候、环境、地下水条件等多种因素的影响，依据研究区的地貌类型、植被特征及人为干预状况，将研究区生态系统类型划分为山地生态系统与平原生态系统两大类，平原生态系统又可进一步划分，它们彼此相互影响、相互作用，共同构建了区域内完整的生态系统，在对喀什三角洲地区的区域生态系统分类体系建立、各生态系统之间的关系及生态地质环境现状进行综合研究后，现将喀什三角洲区域生态环境地质环境演化趋势进行分析。     

内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标研究

探讨了内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标。内陆干旱地区主要生态环境问题是人工绿洲土壤次生盐渍化和天然绿洲植被衰败。不同区域地下水生态环境指标不完全相同，人工绿洲主要是土壤含盐量和地下水位临界埋深等指标，天然绿洲则主要是土壤含水量、土壤含盐量、潜水矿化度和地下水生态水位等指标。上述指标中最重要的地下水生态环境指标是地下水位埋深，其它指标如土壤含盐量、土壤含水量等指标可通过调节地下水位埋深来进行控制。人工绿洲临界埋深随气候和下垫面条件的变化而变化，年内不同时段指标阈值不同，天然绿洲的生态水位是适宜大多数植被生长的共同潜水埋深，为2.0-4.5m。表2，参9。     

黄河中上游河道湿地生态环境恢复措施与效果分析

黄河中上游河道湿地生态环境由于人为因素遭到破坏，为黄河中上游河道湿地生态环境探索恢复措施。调查并确认研究区域的基本地理环境与水文、生态情况，明确黄河中上游河道湿地生态环境恢复坚持的原则，通过无痕设计理念确定具体生态环境恢复方案，开展湿地景观设计。实验结果表明，研究区域的高森林覆盖率占比提升幅度高，拓宽了河道宽度，凹凸地形均匀分布，有效控制了流速，水质得到改善，该恢复措施有效增加了植被覆盖，且恢复植被基本生态环境，河道空间结构经恢复呈现更加良好的状态。     

基于支持向量机的综合地质环境评价研究

榆神府矿区位于毛乌素沙地与陕北黄土高原丘陵沟壑区的过渡地带,该矿区煤层埋藏浅、开采厚度大、上覆基岩厚度较薄且有松散潜水含水层分布。区内常年干旱少雨、植被稀疏,是典型的生态脆弱区,大规模煤层开采容易导致较严重的地质环境问题。分析了影响研究区生态环境的地质采矿因素,研究煤层开采对各地质环境因素的影响;采用支持向量机(SVM)理论和方法,建立了综合地质环境质量评价及预测非线性模型,对研究区煤炭资源开采地质环境多因素非线性相互作用演变结果进行了评价和预测,得到了5个等级综合地质环境现状分区、开采变化的预测结果。该方法在评价复杂地质环境多因素非线性相互作用及预测综合地质环境演变方面具有更科学、精细、接近现实的效果。     

木里矿区生态环境受损特征及治理方法研究

木里矿区地处黄河重要支流大通河的发源地,是祁连山区域水源涵养地和生态安全屏障的重要组成部分,生态地位极为重要。由于无序、掠夺式开采引发了一系列生态环境问题,如地貌景观的破坏、植被破坏、土地损毁压占、冻土退化、水系湿地破坏、边坡失稳(滑坡、崩塌)等。文章对木里矿区的生态环境特点及煤炭开采引发的生态环境受损特征进行了深入分析,提出了"地质+生态""自然恢复+工程治理"的治理思路,并以木里矿区江仓一号井为例,构建了"采坑回填缓坡+边坡与渣山整治+土壤重构与植被复绿+湿地与岩壁景观塑造"治理模式。     

面向生态的矿区地下水位阈限研究

分布在干旱半干旱地区的植被,由于降水不足以维持其长期生存,需要地下水提供部分或全部水源,因而对地下水有一定的依赖性。煤层开采破坏含水层后地下水位会大幅降落,这在一定程度上会给依赖地下水植被造成水分胁迫,进而控制生态系统演化过程。针对榆神矿区煤层开采引起地下水位变化的基本特征,提出了生态安全约束下矿区地下水位控制阈值的确定方法。研究表明,植物根系与地下水毛细上升带保持接触时,植物就可以吸收利用地下水,因此本文将最大毛细上升高度与根系长度之和作为植被利用地下水的最大临界埋深。在毛管流理论指导下,以颗粒排列方式与孔隙直径大小的关系建立了最大毛细上升高度计算公式,并给出了通过颗粒级配曲线确定最大毛细上升高度的方法。据此计算的毛乌素风积沙最大毛细上升高度的取值区间为0.7～2.0 m,进一步确定了榆神矿区生态安全约束下的矿区水位控制下限为4.0 m。在此基础上,以2016年地下水流场基准,以水位埋深4.0 m为界将榆神矿区划分为生态约束区和无约束区。水位埋深小于4.0 m的区域植被对地下水依赖程度高,属于生态约束区,煤层开采造成地下水位下降极易使植被遭受水分胁迫,因而是矿区生态环境保护的重点。研究成果阐明了榆神矿区生态环境及地下水位对煤层开发的限制条件,为进一步推进保水采煤技术的发展奠定了理论基础。     

准北煤田和什托洛盖矿区植被覆盖度动态变化与趋势预测

以准北煤田和什托洛盖矿区为研究区，基于Landsat TM/OLI遥感影像，运用归一化植被指数提取植被覆盖度，得到研究区2007—2019年1~4级植被覆盖面积变化；结合区域降水数据，分析其与植被覆盖度变化的相关性；采用GM（1，1）灰色预测模型，基于2007—2017年植被覆盖度，对研究区2019—2027年植被覆盖度变化趋势进行预测。结果表明，2007—2015年和什托洛盖矿区1级植被覆盖面积增速较快，由西北至东南区域集中；2级、3级植被覆盖面积均一定程度减少，研究区内2级植被均有分布且中部集中，3级植被由西部面积较大至西北区域集中；4级植被覆盖面积几乎无明显变化，主要由西北向东北区域迁移。研究区内西北区域无植被覆盖区域面积较大，逐渐演变为研究区东南方向裸地分布集中；2015—2019年火区治理工程有效减缓、裸地扩增。预测时段内，裸地及3级植被面积无变化，2级植被覆盖面积逐年递减，4级植被逐年递增，火区治理工程有效改善了4级植被覆盖生长。表明现有自然与人类活动条件下，生态环境趋差，应避免2级植被向1级植被转化，有必要采取措施进行干涉，改善了矿区生态环境。     

京津冀地区废弃矿山地质环境治理及生态修复方案研究

京津冀地区是我国重要的经济增长极，矿山开采对区域建设提供了物资保障，但也留下了危岩、地面塌陷、基岩裸露、植被覆盖率下降、扬尘等严重的矿山地质和生态环境问题。为促进京津冀地区协同发展,建设“首都水源涵养功能区和生态环境支撑区”，京津冀地区废弃矿山的地质环境治理和生态修复形势急迫。以河北省廊坊市三河东部矿区为例，分析了废弃矿区存在的地质及生态环境问题，结合区域自然条件和生态环境，提出了矿山修复细分目标，并针对性提出了成套技术方案，为京津冀地区矿山修复提供了技术支撑，对区域矿山修复及环境改善提供了参考。     

生态脆弱矿区含(隔)水层特征及保水开采分区研究

研究发现,沙漠区植被对地下水水位埋深具有很强的依赖性,揭示了陕北榆神府矿区内合理生态地下水位埋深为1.5~5.0 m,煤层开采的导水裂隙导致地下水位下降,表生生态退化,控制地下水水位是生态脆弱矿区科学开采的核心。室内模拟实验和开采实践表明,当煤层上覆隔水岩组厚度≥33~35倍采高时,煤层开采不会导致地下水位下降;煤层上覆隔水岩组厚度≤18倍采高时,煤层开采会破坏隔水层,导致水位下降;18~35倍采高时,可采取"限制采高"等措施实现保水开采。剖析了煤层、含水层的空间关系,划分了保水开采条件分区,提出了区域采煤方法规划方案,指出以控制地下水水位为目标,以采动隔水层稳定性分区为基础,以采煤方法规划为手段的开采方法是生态脆弱矿区煤炭资源科学开采的有效途径。     

电阻率法在武汉地区地质填图中的应用效果

武汉地区位于淮阳山字型前弧西翼地质构造为近东西至北西西向的较紧密排列的线状褶皱带(少数呈等轴状)。出露地层有古生界志留系至白垩—第三系。区内电性标志层为中志留统(S_2)页岩、上泥盆统(D_3)石英砂岩及下三迭统(T_1)大冶灰岩。典型地质剖面背斜剖面、向斜剖面及断陷盆地剖面的电阻率曲线形态分别为两侧突起的盆断面异常、中部隆起的笔架形异常及边界梯度较陡的低异常区。根据电阻率场强反应,结合地质填图编绘的武汉市基岩地质图,已经大量钻孔验证,效果良好。     

神华呼伦贝尔矿区生态环境动态分析

为科学分析神华集团资源整合后资源开发对草原生态环境的影响以保护矿区生态环境及实现矿区土地资源可持续利用与煤炭资源绿色开发,基于遥感检测技术并在充分收集呼伦贝尔矿区开发以来积累的各类地理、地质、环境等调查资料和专题研究成果的基础上,通过统计分析区域土地利用类型、植被覆盖度、土壤侵蚀强度3个因子,评价2002年至2017年间呼伦贝尔地区生态环境动态变化,对矿区生态环境进行综合评价分析。研究结果表明,总体上16年来呼伦贝尔区域生态环境状况持续为一般,2002~2006年生态环境状况恶化,2007~2012年有所改善,2013~2017年则继续变好。2002~2017年期间区内土地利用类型结构发生了较大变化,主要表现在耕地先增后减再增,草地先减后增再减、林地和城镇工矿用地持续增加。植被覆盖总体变化趋势为植被覆盖区持续减少、2002~2012年期间高覆盖度植被持续减少,中、低覆盖度植被逐步增加;而2013~2017年期间高覆盖度植被迅速增加,中、低覆盖度植被减少。土壤侵蚀总体变化趋势是中度侵蚀先增后减,轻度侵蚀先减后增;轻微侵蚀先减后增再减,总体呈减少的特趋势;其他侵蚀等级整体变化不大。     

高原高寒煤矿区生态环境修复治理模式与关键技术

矿山的生态治理与环境修复是保证资源开采可持续发展的必要条件。高原高寒煤矿区生态修复涉及煤炭资源勘查开发与保护、冻土、水资源、草甸湿地、土壤、植被、生态环境等多方面的科学问题,难度较大。根据问题导向、科学精准、集中整治、分类施策的要求,遵循“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念,对青海木里矿区煤炭露天开采存在的生态环境问题研究发现,目前矿区存在的生态环境问题有地貌景观破坏、植被破坏、土地挖损和压占、冻土破坏、水系湿地破坏与采坑积水、地下水含水层破坏、土地沙化与水土流失、不稳定边坡8种类型。针对以往煤矿开发造成的八大生态环境问题,以煤炭生态地质勘查理论为指导,综合研究并形成了地形地貌重塑技术、土壤重构及植被恢复技术、水系自然连通技术、煤炭资源保护技术、边坡稳定性综合监测技术五大关键技术。综合运用以上技术,系统对采坑渣山治理、植被恢复、水环境和资源等进行统筹规划,对矿区生态环境进行综合整治,形成4种具有高原高寒特色的生态修复重点治理模式,分别为水系连通、引水代填、关键层再造以及依山就势。治理工程实践中按照“地质+生态”、“自然恢复+工程治理”的综合治理思路,通过与各井渣山边坡稳定程度、水系传输与采坑积水情况、资源赋存状态等相结合,最终形成“一坑一策”的7种治理方法:边坡阶梯整治+坑底部分复绿+引水代填形成高原湖泊(聚乎更三号井)、保留采坑积水形成的高原湖泊+边坡与渣山整治+覆土恢复植被+水文定期监测(聚乎更四号井)、采坑部分回填形成梯田+边坡与渣山整治+植被复绿+地表水系自然连通(聚乎更五号井)、资源保护+边坡与渣山整治+采坑形成高原湖泊+水系自然连通+植被复绿(聚乎更七号井)、边坡与渣山平整+植被复绿+保留高原湖泊+水系自然连通(聚乎更八号井)、资源保护+采坑回填+削坡整治美化+地貌恢复与周围环境相协调(聚乎更九号井)、采坑回填+边帮整形+坑底就势整平+景观协调(哆嗦贡玛区)。探索了露天煤矿区生态环境一体化修复治理路径,在木里矿区生态修复治理实践中得到有效的应用。     

截渗墙深度对黄河悬河(河南段)地表水、地下水交换过程的影响分析

黄河下游为著名的地上悬河，河道两岸湿地分布广泛，研究截渗墙对悬河段地表水、地下水转化的影响，对于区域水资源开发利用、土壤次生盐碱化的治理以及沿岸湿地生态系统保护具有重要意义。根据黄河悬河段实际水文地质条件，通过识别典型断面黄河地表水、地下水、湿地水量交互机理及影响因素，在此基础上建立相应的水文地质概念模型及数学模型，利用Feflow软件模拟计算典型断面截渗墙深度对地表水、地下水、湿地相互作用的影响。结果表明，截渗墙使地表水、地下水转化量以及地下水、湿地水的转化量均减小，当截渗墙深度为25 m时，地表水、地下水转化量由原来的55.252 m³/d减少为52.814 m³/d,地下水、湿地水转化量由原来的25.286 m³/d减少为21.981 m³/d。并且截渗墙加深了地下水流路径的穿透深度，增大了地下水径流时间和地下水年龄，当截渗墙深度为25 m时，地下水年龄由1 200～1 600 d增大到1 600～2 000 d。研究结果可加强对黄河影响带内地表水、地下水转化机理认识。     

榆神府矿区水体湿地演化驱动力分析

为分析榆神府矿区生产对区内水体及湿地的影响,应用3期Spot遥感对比数据,研究了榆神府矿区1990年、2001年、2011年3个时期的水体、湿地分布及其面积动态变化规律,得出：水体面积在研究期内呈现持续下降趋势,1990-2001年及2001-2011年的减少率分别为17.73%和22.39%;湿地面积先增大后减小,即1990-2001年湿地面积增加了65.91%, 2001-2011年,湿地面积减少了50.92%;水体面积在外力驱动下衰减的过程中演替为湿地及其他类型用地,使湿地面积在20 a间基本保持不变;气候变化、煤炭资源开采、生态环境建设和水源地兴建等是水体湿地面积变化的主要驱动因子。通过模糊层次分析法确定了各驱动因子对地表水体湿地面积变化的作用大小（权重）和序关系,分别为煤炭开采0.375,气候因素0.292,水源开采0.208和生态需水0.125;为保护区内水体湿地,推行保水采煤、减少地下水抽采及减少高耗水植被是行之有效的措施。     

榆神矿区地下水和干旱指数对植被耗水的联合影响

为研究干旱矿区地下水位下降和气侯变化对典型植被耗水的联合,选择榆神矿区优势植被沙柳为研究对象,以干旱指数表征气候变化,在野外调查、室内测试及原位试验的基础上,采用有限元算法分析不同地下水位埋深和干旱指数组合条件下的植被耗水特征。研究结果表明:植被生长受干旱指数和地下水位埋深的双重影响,当地下水埋深为1.0～2.0 m处,植被耗水主要受地下水控制;地下位水埋深为2.0～2.5 m时,植被耗水受地下水和干旱指数的双重影响;地下水位埋深大于2.5 m时,植被耗水主要受干旱指数影响;单指数模型可以很好的拟合地下水埋深和植被实际蒸腾量(T_a)与潜在蒸腾量(T_p)比值(T_a/T_p)的关系曲线,其相关系数高达0.99,利用单指数模型和T_a/T_p的比值可以反求出枯水年、平水年和丰水年条件下的植被生态临界地下水位,不同水文年的植被生态临界水位有差异性,认为当地下水位埋深大于1.24 m(平均),植被生长受到水分胁迫,当地下水位埋深大于2.06 m(平均),植被出现退化现象;同时,采煤引起地下水位下降对植被生态的影响是有限的,只有当采前地下水位埋深为1.0～2.5 m时,地下水位下降才会引发植被生态退化;当采前地下水位埋深大于2.5 m时,采煤引起地下水位下降基本对沙柳的生长不产生影响,此时植被生态退化主要受气候变化影响。目前,榆神矿区采前地下水位埋深普遍大于2.5 m,影响矿区生态环境的主要控制因素是气候变化(降水量),考虑到近年来榆神矿区降水量有增大趋势,因此出现"虽然地下水位明显下降,但是生态环境局部转好"的现象。     

基于RS和GIS的朝阳县矿区生态环境评价

利用Landsat8 OLI遥感影像、ASTER卫星DEM数据，提取了朝阳县地形坡度、植被覆盖度信息，运用层次分析法确定了地质安全隐患、区域重要程度、土地损毁程度等12个评价指标权重，根据相关规范确定评价指标等级，建立矿区生态环境评价模型。运用网格法将研究区分为若干个评价单元，将评价指标进行赋值、叠加，确定各个矿区评价分值，依据评分将研究区分为影响严重区、较重区、较轻区与无影响区4个区域。研究表明：1）矿区生态环境影响严重区主要分布在朝阳县北部铁矿区和西南部锰矿区，该区域地质灾害隐患较严重，矿区地质环境复杂，开采破坏程度严重，生态环境影响严重。2）朝阳县生态环境影响最为集中区域为朝阳县北部矿区，该区域为群采区，开发强度高，开采时间长，形成严重的生态环境问题。3）矿山开采导致的土地损毁问题较为突出，不同土地类型的损毁面积占全县采矿用地面积的41.6 %，矿区生态修复潜力较大。识别与分析朝阳县矿区生态环境问题，为朝阳县生态修复规划提供理论支撑，对后续矿山生态修复措施研究，绿色矿山建设工作的开展有着重要的意义。     

基于RS与GIS技术的喀斯特煤矿区生态环境质量评价：以盘州市为例

针对喀斯特煤矿区特殊的地质环境特点,综合考虑影响生态环境质量的因素,选取与煤矿开采活动关联的指标因子,建立喀斯特煤矿区生态环境质量综合评价指标体系。通过对评价指标的分级处理,利用RS与GIS技术对指标因子进行单一评价分析,并在ArcGIS栅格数据空间叠加分析计算的支持下,采用综合指数法和层次分析法对盘州市生态环境质量进行综合评价,从而得到盘州市喀斯特煤矿区的生态环境质量等级。评价结果显示,盘州市生态环境质量大部分较好,优良等级占比达75.03%,但部分区域山高坡陡、植被覆盖度低及煤矿开采区相对应的生态环境情况较差;在生态环境保护及经济发展的规划中应以生态环境质量较差的区域为主,加强矿山土地复垦、植树造林等一系列生态恢复措施。在综合评价时引入生态环境质量网格化评价方法,通过一定范围内生态环境质量等级面积及权重的定量计算,为区域生态环境质量评价提供参考。     

基于GIS技术的生态地质脆弱性评价——以武汉市汉江沿岸带为例

武汉市汉江沿岸带及南岸支流流域兼具主城区、郊区和流域特色，其生态地质现状及影响因素还不清楚。在研究区生态地质调查基础上，基于GIS技术和层次分析法，开展生态地质脆弱性评价。构建含有地质环境、地形地貌、土壤、水文、生态、社会经济等6个准则层指标，地层岩性、地质灾害易发性、地貌类型、坡度、土壤类型、土壤质量、水土流失率、地下水资源量、地表水质量、植被覆盖度、生态系统类型、人口密度、第二产业比重等13个指标层指标的生态地质脆弱性评价指标体系，划分生态地质不脆弱区、轻度脆弱区、中度脆弱区、高度脆弱区、极脆弱区，其面积占比分别为0.83%、19.51%、64.03%、12.59%、3.04%。生态系统类型、土壤质量、地表水质量、植被覆盖度是影响生态地质脆弱性的主要因素。研究成果可以为武汉市汉江沿岸带开发利用、生态保护与修复提供科学依据。     

戴家田煤矿煤质特征及其成煤环境分析

为了提供戴家田煤矿成煤期的沉积环境理论依据,对该矿区煤层煤岩类型及其煤质特征进行研究以反演矿区所属区域成煤时期的覆水情况、氧化还原环境等沉积环境特征。采用沉积学、地球化学和煤岩学相结合的方法,通过取样鉴定、化验测试及综合分析处理手段,细致分析了戴家田矿区煤的煤岩类型、主要煤质特征与成煤环境的关系。发现研究区内煤层煤岩类型以镜质组为主,镜质组的形成环境与强覆水、气流不畅的封闭泥炭沼泽有关;硫分垂向上的变化趋势可推测区域地质历史上可能发生了较大的海侵和海退事件,硫分的高低与泥炭沼泽受海水影响的程度有直接关系。受到海水影响较强的煤层,其宏观煤岩类型以半亮煤为主,微观煤岩类型以微镜堕煤占绝对优势;煤层的其它煤质特征也表现出灰分低、全硫含量高等特点。