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。     

不同植被对黑岱沟露天煤矿复垦土壤微生物数量的影响

土壤微生物数量是评价土壤微生物重要的调控功能参数。通过研究不同复垦年限的土壤微生物数量,分析在不同年限下不同植被对土壤微生物数量的影响,探讨不同植被对土壤微生物的作用特点。研究结果表明,灌木混交林为提升露天煤矿土壤质量的最佳手段。     

露天煤矿复垦中生物多样性响应研究进展（增刊）

生物多样性为人类提供了必要的生活资源和生存环境。露天煤矿开采造成矿区生态系统破坏和生物多样性丧失。本文总结了国内外表土复垦阶段生物多样性恢复对复垦中关键技术的响应。研究结果表明：地貌重塑阶段,生物多样性分布随坡度、坡向、坡位等因子有显著差异;土壤重构阶段,重构工艺、土壤种子库、表土存放方式、复垦年限及施肥等对矿区生物多样性造成不同的影响;植被重建阶段会随即带来野生物种、大型土壤动物及土壤微生物,进而丰富矿区生物多样性。该研究可为露天煤矿土地复垦中生物多样性恢复提供一定参考,同时为基于生物多样性恢复的土地复垦提供一定借鉴。     

露天煤矿复垦中生物多样性响应研究进展

生物多样性为人类提供了必要的生活资源和生存环境。露天煤矿开采造成矿区生态系统破坏和生物多样性丧失。本文总结了国内外表土复垦阶段生物多样性恢复对复垦中关键技术的响应。研究结果表明:地貌重塑阶段,生物多样性分布随坡度、坡向、坡位等因子有显著差异;土壤重构阶段,重构工艺、土壤种子库、表土存放方式、复垦年限及施肥等对矿区生物多样性造成不同的影响;植被重建阶段会随即带来野生物种、大型土壤动物及土壤微生物,进而丰富矿区生物多样性。该研究可为露天煤矿土地复垦中生物多样性恢复提供一定参考,同时为基于生物多样性恢复的土地复垦提供一定借鉴。     

生态脆弱区复垦排土场干扰类型划分及影响因素分析

露天煤矿排土场复垦效果对重建生态系统稳定性具有关键作用,多通过复垦后植被变化的长期监测分析复垦效果。生态脆弱区露天煤矿排土场易受到外界干扰,恢复稳定性呈现较大空间差异,亟需探究排土场干扰类型划分方法及其影响机理。以长时间序列中最优状态下植被的结构和功能特征为比照标准,在前期构建复垦排土场干扰指数(DRDI)的基础上,进一步根据干扰动态特征划分干扰类型,并分析影响干扰类型的自然和人为因素。选择山西省平朔安太堡露天煤矿的4个排土场作为研究区,其复垦类型、复垦开始时间、持续时间各异。基于Landsat遥感影像,计算研究区1986—2017年的DRDI;干扰类型划分为持续干扰型、复垦稳定型、干扰恢复型和复垦退化型;从地形、土壤条件、复垦类型等方面选取可能对干扰类型存在影响的因素进行地理探测器分析。研究结果表明：复垦排土场内部干扰发生后呈现不同动态特征,干扰类型存在空间异质性,小尺度下同一排土场内同一类型在空间分布上存在着空间聚集,以复垦稳定性、干扰恢复型最为明显;单因子对于排土场复垦的影响程度强弱依次为复垦类型、土壤理化性质及地形,同时因子间均存在着相互影响进而影响了复垦;复垦时间分别与全氮、...     

生态学在露天煤矿排土场生态恢复中的应用

以黑岱沟露天煤矿为例,对矿区工程复垦后土地生物复垦中的土壤改良、植被品种的筛选和植被工艺等理论与技术方面的问题进行了研究。明确了复垦区的土壤性质,运用生态学原理,采取了恰当的土壤改良措施,并有选择地种植了合适的物种,快速地恢复了矿区植被,从而有效地控制了水土流失,改善了矿区的生态环境,也促进了矿区农业、林业、畜牧业的平衡发展。     

基于土壤肥力恢复力模型的河曲露天煤矿复垦治理效果评价

以河曲旧县露天煤矿排土场为研究对象，采用模糊层次分析法(FAHP)和专家评分理论法建立了露天煤矿排土场土壤肥力综合评价模型，获得土壤结构稳定性、土壤保水能力、土壤保肥能力及土壤生物活性4项准则和25个因素，利用YAAHP计算软件确定了排土场土壤肥力恢复力各影响因素的权重。结果表明，评价体系准则层中土壤保肥能力权重最大(0.547 7),其次分别是土壤保水能力(0.198 0)、土壤生物活性(0.140 8)和土壤结构稳定性(0.113 5),因素层有机质F1权重最高(0.116 2);根据现场抽样，已复垦区的土壤质量水平要高于未复垦区的土壤质量水平，整体来看土壤质量水平均处于中等偏下和较差水平，土壤恢复力的主要因素是土壤保肥能力，特别是土壤有机质含量。土壤肥力恢复力模型为提高排土场土壤质量、加快土壤重构、促进土壤生态系统恢复提供治理思路。     

安太堡露天煤矿3种刺槐复垦模式土壤质量评价

刺槐是我国黄土区露天矿土地复垦的先锋物种,选择山西省安太堡露天矿排土场为研究区,分析了复垦21a的以3种刺槐为优势物种的复垦模式(SⅤ刺槐纯林、SⅣ刺槐+油松、SⅢ刺槐+榆树+臭椿)土壤的7项理化性质指标,以OP原地貌及UR未复垦地作为对照,计算各样地土壤的质量综合指数。结果表明,经刺槐复垦后土壤养分含量及有机碳含量在各土层均高于原地貌及未复垦地;土壤质量综合指数由高到低依次为:SⅣSⅢSⅤOPUR。刺槐的合理种植可以有效改良排土场的土壤质量,且刺槐+油松复垦模式对土壤的改良效果最佳,该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

煤矿区复垦土壤的生物改良研究进展

煤炭开采造成了大量的沉陷区及废弃地,亟待进行土地复垦,而土壤改良是土地复垦的关键和基础。我国煤炭开采大多集中于西部干旱半干旱区域,经过采煤扰动后土地极度退化,自然恢复困难,通过人工手段恢复是目前土地复垦主要的研究方向。人工恢复的关键点是对土壤的改良,提高土壤肥力,改善土壤结构,丰富微生物功能群,进而提高人工恢复的效率。综述了生物改良内涵,分析了矿区土壤改良的影响因素,植被恢复和微生物修复对土壤改良的影响,介绍了现代监测方法高光谱遥感对复垦土壤和植被的监测应用情况。总结了目前自然演替及人工演替下土壤性状的变化、影响因素、作用机制,植被、微生物在随复垦时间延长而对土壤改良的贡献,微生物复垦新技术在土地复垦中的应用以及高光谱遥感在土壤和植被的快速无损监测中的应用方法。归纳出植被恢复、微生物群落功能增强与土壤改良是相互促进的,人工复垦能加快植被恢复速率,增加土壤结构优化及养分积累,促进微生物及土壤酶活性。以丛枝菌根真菌为代表的微生物对复垦区植物的生长发育性状有显著的促进作用。微生物技术的应用是高效、低成本人工生态修复的有效手段,高光谱监测已经在土壤质量和植被长势等方面取得广泛应用,对于矿区生态环境的可持续发展具有深远的现实意义。     

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。     

露天煤矿复垦生物多样性恢复技术体系与方法

生物多样性为人类提供了丰富的生活资源和必要的生存环境。煤矿露天开采造成矿区生态环境破坏及生物多样性丧失,但目前尚未形成基于生物多样性恢复的土地复垦技术体系。为加速矿区生物多样性恢复,提高复垦生态系统稳定性,本研究以黄土丘陵区平朔露天煤矿为例,总结现有土地复垦经验,并根据生物多样性恢复的基本方法,尝试从矿区生境再造和景观格局优化两方面探讨生物多样性恢复技术与方法。研究结果表明：生境再造与景观格局优化是矿区生物多样性恢复的重要手段;对排土场平台、边坡形态进行优化,提倡建立仿自然地貌;采用有利于土壤生物多样性恢复的土壤重构技术;进行植被重建是矿区生物多样性恢复的重要组成部分,并为其他生态因子恢复提供生境;优化功能冲突的矿区景观,并建立生态源地和生态廊道;实施生态农业生产方式,并进行生态农业景观结构优化。     

Land reclamation and restoration of natural ecosystem: A case study from opencast mines of North Eastern Coalfields of India

ABSTRACT

Coal mining authorities of North Eastern Coalfields have been facing serious challenges of reclamation of the mine lands and restoration of natural ecosystem as a result of opencast mining operations on densely forested hills In Assam. Having regard to present operations, locations of opencast mining and particularly importance of Assam Coal and its potential use In steel industry and environmental restoration/ reclamation treasures taken by the NEC authorities, it is justified to continue present opencast mining cperations. This case study attenpts to present sincere efforts being carried out in environmental restoration by NEC authorities. Background of mining, geology, climate and ecology in the region and also Impacts of opencast mining operations have been described in this paper. Slope stability and aspects of control of soil wash off are also dealt with particularly civil engineering and mechanical measures such as terracing. bamboo barricading in the slopes, stone-barriers at the toe of dumps. revetment and retaining walls. Check-dams in the channels and valleys and gully-plugging etc. Vegetation restoration through plantation of various selected species Including turfing/transplantation etc are also presented. Solt quality aspects of In-situ soils dealt with. Vegetation results obtained have been quite successful with survival of diverse species at the rate of over 90%. The aspects of restoration of natural ecosystem restoration in this region of subtropical climate have also been described.     

矿区土地生态质量评价及动态变化

以徐州市贾汪矿区为研究案例,从景观生态学角度构建指标体系和评价模型,运用遥感、GIS技术,综合评价了2001年和2010年徐州市贾汪煤矿区土地景观生态质量,并分析其变化趋势。研究结果表明：研究区土地生态质量总体呈变好的趋势。2010年的土地生态质量达到好和较好的面积比2001年增加了1 549.42 hm 2;从总体变化看,变好和略微变化的地区约占32.51%,变差和略微变差的地区约占20.69%,变好地区比变差地区增加了4 036.11 hm 2。随着土地复垦工程的实施,采煤塌陷区经复垦后土地生态质量得到显著改善,大部分复垦区生态状况良好。由于城镇的快速发展,煤炭开采的继续,复垦地区二次塌陷等原因,使得部分地区生态环境质量仍在下降。为此,从矿区高效复垦与生态重建、景观生态修复角度,提出了改善矿区生态环境的策略。     

基于D-S证据理论的输电线路工程施工安全风险评价

针对输变电线路工程施工安全风险评价具有较大的不确定性以及多以定性评价指标为主的特点,建立了基于D-S证据理论的输电线路工程施工风险评价模型。根据宿迁地区某110 kV的输电线路的施工风险因素,分别从人员、设备、环境、管理等方面分析影响施工风险的指标,建立输电线路工程施工多级安全风险评价指标体系;运用层次分析法对各指标集成赋权,并将其应用于某特高压输变电工程项目,实证评估施工安全风险水平。结果表明,输点线路工程施工风险等级为中等,在工程施工过程中要注意监测。研究结果为宿迁地区输电线路施工风险控制提供了参考。     

中美草原区露天煤矿土地复垦技术对比案例研究

中国露天煤矿多处于生态环境脆弱区,煤炭开采不可避免导致矿区生态环境的进一步恶化,草原区露天煤矿土地复垦已成为焦点。以美国的北安特洛浦/罗切尔矿区和中国内蒙古某露天煤矿为代表,系统对比两国草原区露天煤矿土地复垦在地貌重塑、土壤重构、植被重建等过程中的主要技术措施。研究发现,中国较美国在露天煤矿土地复垦技术上存在一定差异,美国比较注重近似原始地形的地貌重塑、本土植物的调查与保护、土地复垦后期的监测管护。研究认为,中国在草原区露天煤矿土地复垦过程中应该注重地貌重塑的区域协调性、提倡本土植物的利用和种植、减少抚育管理工作量、强化土地复垦后期监管,以保障矿区土地可持续利用。     

黄土区露天煤矿排土场复垦初期土壤颗粒组成空间变异分析

土壤重构的好坏直接关系到黄土区露天煤矿排土场植被的恢复状况,研究排土场复垦后的土壤特性对排土场生态的恢复有很重要的作用。本文以黄土区露天煤矿排土场复垦区为研究对象,采用传统统计学和地统计学相结合的方法,以半方差函数为基本工具,应用Arcgis地统计模块研究了0~40cm复垦初期土壤颗粒的空间变异规律,并运用普通克里格法(Ordinary Kriging)进行最优无偏线性插值,制作了不同粒径土壤颗粒含量的空间分布图。结果表明:1在复垦初期0~20cm和20~40cm不同粒径土壤颗粒组成特点比较类似,均以粉粒平均含量最高,沙粒平均含量居中,而黏粒平均含量最低,各粒径土壤具有中等偏弱的变异性;2通过半方差函数的拟合,黏粒含量的半方差函数符合球状模型,粉粒含量的半方差函数在0~20cm层次符合球状模型,在20~40cm符合指数模型,砂粒的半方差模型在0~20cm符合球状模型,在20~40cm半方差函数符合指数模型,不同粒径土壤颗粒含量在一定范围内存在空间自相关性,具有中等的空间相关性;3基于半方差模型的普通Kriging插值图能更直观地揭示了复垦区不同层次土壤颗粒的空间分布状况,从土壤颗粒组成的垂直方向和水平方向来看,在0~20cm的水平方向上,研究区中粉粒含量高值区对应着砂粒含量的低值区,二者有较好的互补性,而在垂直方向不同土壤粒径含量在空间分布并没有明显的规律。本研究可为黄土区排土场复垦土壤剖面重构和培肥改良提供一定的借鉴和参考。     

煤矿区生态地质环境保护与土地复垦设计

煤矿区生态地质环境问题时有发生,针对减少地质损害方面,研究了煤矿区生态地质环境保护与土地复垦设计,分析了当前矿区的地形地貌、气象、水文、生物、土壤等特征;研究了煤矿区生态地质环境保护和土地复垦预防措施,并基于实际地质概况,对其进行具体的设计;最后,研究了煤矿区生态地质环境保护与土地复垦监测技术以及技术保障措施。这些措施对煤矿区生态地质环境以及生态可持续发展研究起到了建设性作用。     

大型露天煤矿地表扰动的温度分异效应

以平朔矿区1987年、1996年、2001年和2005年的Landsat TM影像为数据源,依据地表形态与采矿功能划分5种地表扰动类型,以单通道普适性算法反演地表温度。基于空间统计和面积加权的增温贡献率等方法,分析地表扰动类型的温度分异特征和对矿区增温的贡献程度及动态：露天采坑和工业场地的地表平均温度最高,高出矿区最低温度5~10 ℃,具有强烈的增温效应;未复垦排土场地表温度处于中等水平,受到排弃物类型和堆置特征的影响,具有较大的时空分异特性,在矿业开发初期具有较高的增温效应;剥离区和已复垦排土场的地表温度较低,具有最低的增温效应,已复垦排土场的增温效应随着恢复生态系统气候调节功能的显现呈逐年降低趋势。     

采煤塌陷区环境恢复治理措施研究

采煤塌陷区是影响地区生态环境、制约社会经济发展的重要因素.主要以某采煤塌陷区为案例,在详细分析塌陷区基本情况的基础上,介绍了塌陷区的主要特征.研究了当前阶段比较常见的采煤塌陷区生态功能重构模式,结合实际情况该塌陷区采用的是农林渔配制模式.将采煤塌陷区划分成为4个单元,基于理论方法分别对这些单元适宜的复垦方向进行了评价并...