采煤塌陷区景观生态再造技术

煤炭开采造成地表塌陷,导致生态环境遭到破坏。文章引用景观生态学和环境保护学理论,从矿区景观生态恢复和景观重建的角度,对采煤塌陷区进行治理改造,研究采煤塌陷区景观生态再造技术。强调指出,只有依据采煤塌陷区的具体情况,按照景观生态学基本原理进行规划设计,才能实现结构合理、功能强大、效益良好的景观生态系统。     

唐山采煤塌陷区土地复垦与生态重建模式研究

简述唐山市土地资源与利用概况 ,对采煤塌陷生态环境影响作了分析 ,结合实际论述采煤塌陷区土地复垦和生态重建原理和方针 ,给出生态重建模式。     

采煤塌陷区动态监测系统的研制及应用

以采煤塌陷区生态破坏动态监测为研究对象,以遥感、地理信息系统基本理论为工具,研制并开发了采煤塌陷区动态监测系统,并以唐山市南部采煤塌陷为例进行了实例分析,结果表明:利用该系统进行采煤塌陷动态监测是科学合理的,可使塌陷区的管理更准确及时。     

采煤塌陷区景观演变特征研究

文中以地处平原地区的吕家坨矿采煤塌陷区为例,通过分析该区煤炭开采前、采煤塌陷后、塌陷治理后的景观格局,研究了煤炭开采破坏及治理引起的采煤塌陷区景观演变特征.结果表明:煤炭并工开采前,该区以耕地为主,景观优势度较高;开采沉陷导致耕地破坏,农业景观格局由单一的耕地逐渐变得复杂无序;土地复垦治理后,景观格局向复杂有序的方向发展,农业生态系统再次趋于稳定.     

采煤塌陷区水田水流失生态补偿标准确定

以西南喀斯特地貌采煤塌陷区水田为研究对象,通过野外水稻种植试验和野外调查,运用"虚拟水"理论和生态经济分析方法,分析了采煤塌陷区水田水流失量及原因,并以采煤塌陷区水田生态系统恢复为目标,引入"虚拟水贸易"理论来确定水田水流失生态补偿标准的可行性。     

采煤塌陷区生态安全评价研究

文中参照有关区域生态安全评价方法．选取自然环境与社会环境两项指标，建立了一套合理的采煤塌陷区生态安全评价指标体系，并对指标进行分析。通过对唐山市南部采煤塌陷区的生态安全评价，得出的评价结果是符合实际的。     

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...     

采煤沉陷湿地高分辨率遥感精准监测方法与应用

为实现对采煤沉陷区管理和治理成效的科学评定,开展采煤沉陷湿地地表覆盖和生态系统变化监测工作具有重要意义.文中以唐山市南湖采煤沉陷区为研究区域,提出了一套利用高分辨率遥感影像WorldView数据进行精细化地表生态系统分类的技术流程和方法.该方法主要基于采煤沉陷湿地生态系统分类体系划分、遥感影像多尺度分割、面向对象的特征提取三个主要步骤,通过分类对象的解译标志库建立和样本集的训练,建立与当地分类系统相适应的决策树指标和结构;然后,通过决策树的子分级,进行各生态系统类型的不断掩膜和提纯,最终实现单个分类类别的最终分类.经精度评定,该方法的总体分类精度达到了94％,最小识别积水区达到20 m2,可以有效获取采煤沉陷区域地表生态系统精细分类信息.通过对2020年南湖区域生态系统分类结果的分析,得出了2020年南湖地区景观类型多样,物种丰富,生态稳定性较强,虽然自然生态系统和人居生态系统相互作用,但景观格局协调、稳定的结论.获取了2015～2020年间各生态系统类别面积变化情况,得出了唐山市南湖地区2015～2020年总体呈现自然类型生态系统退化、人工表面扩张、自然生态系统向复合型生态系统转化的趋势的结论.     

神木北部采煤塌陷区土壤与植被损害过程及机理分析

通过对神木北部矿区塌陷1,2,5,10 a和未塌陷区植物群落调查和土壤因子的测试,采用因子分析法评价不同塌陷年限下土壤质量和植被群落结构优劣,同时利用冗余和聚类分析研究植物与土壤之间的相互关系及其演变过程,并基于植被—土壤耦合模型判定不同塌陷年限土壤因子与植物群落耦合协调性。结果表明:1采煤塌陷导致土壤质量与植被群落结构退化,随塌陷时间的推移呈自然恢复趋势,但10 a后植物群落结构和土壤因子仍不能恢复至塌陷前水平;2塌陷区土壤有机质、水分和微生物是决定土壤质量和植物群落特征的关键因素,土壤硬度、速效养分和酶类是影响植物群落生产力和多样性的主要因子,而全效养分影响力相对较小;3塌陷区植物群落和土壤质量大体经过退化、改善和初步恢复3个不同的演化阶段;4植被与土壤的耦合协调性塌陷2 a后逐渐恢复,但至塌陷10 a仍未达到未塌陷地良好的耦合协调水平。神木北部矿区采煤对生态环境损害具有一定延续性,且生态系统自修复能力较弱,因此减少采动损害、实行自然与人工修复相结合应作为该区生态环境保护的指导原则。     

景观生态学在矿区土地复垦与生态重建中的应用

矿区土地整治的主要途径是生态重建,生态重建必须在景观层次上规划和设计出合理的景观格局。介绍了景观生态学的基本原理,探讨了景观生态学在矿区土地复垦与生态重建中的应用。     

淮南潘谢矿区土地与水域演变趋势及治理对策

淮南潘谢矿区为高潜水位煤层群开采条件,随着煤炭大规模开发,引起地表大范围的沉陷导致生态环境发生严重变化,在现状调查的基础上,结合矿区生产规划,应用开采沉陷预测技术、地理信息及遥感技术,对淮南矿区土地、水域演变趋势进行研究并提出治理对策。分析结果表明沉陷区土地面积占比整体快速下降,而水体面积占比快速上升,到煤炭资源采毕后,淮南潘谢矿区范围内（不包括留设煤柱保护的建筑用地）积水面积相当于100个西湖,达597.6km2;蓄水容积相当于3个太湖,达143.6亿m3;生态系统结构由陆生生态系统转变为水陆复合生态系统。鉴此提出一套湿地生态系统重构、生态农业构建等多种治理模式相结合的复垦和生态修复体系,充分利用沉陷区并改善生态环境;结合沉陷积水区、天然湖泊洼地及水系相通的条件,将沉陷区开发为蓄水工程,为国家“引江济淮”服务,改善区域水资源短缺现状。     

矿产资源型地区生态系统服务功能的影响因素

借鉴国内外学者的相关研究成果,从生态系统服务功能的内涵出发,分析影响矿产资源型地区生态系统服务功能的4个主要因素,以期为矿区生态系统服务功能的可持续管理提供理论依据。影响矿产资源型地区生态系统服务功能的因素主要有矿产开采、城市化、气候变化和土地塌陷。过度矿产开采会破坏区域生态生境、生态系统结构和生态系统物质循环,城市化会改变地表景观格局、生态环境、生态空间演化结构、生态系统物质循环过程,气候变化会影响生态群落的分布和功能,土地塌陷则会严重破坏生态系统结构和物质循环,它们相互联系,相互作用,共同对生态系统服务功能产生影响。     

唐山市马家沟矿开采沉陷损坏特征研究

开采沉陷损坏特征研究对于矿区沉降机理分析和生态修复利用至关重要。以唐山市马家沟矿区为例,根据该区域煤炭开采和矾土矿资源赋存特征,结合现场勘测与调查资料,分析了矿区开采沉陷变形损坏 特征。结果表明：急倾斜煤层开采在下山方向地表易形成台阶状非连续变形地裂缝,处于裂缝处的建（构）筑物破坏严重,位于裂缝以外的建（构）筑物破坏轻微,说明开采沉陷在裂缝处发生集中变形;根据物探勘 测,原采动过程中形成的地裂缝随着开采沉陷的稳定绝大部分闭合密实,但个别裂缝仍存在;在急倾斜煤层露头区域,不仅在开采过程中地表出现抽冒塌陷现象,而且开采沉陷稳定若干年后仍可能出现抽冒塌陷现象 。上述分析可为闭坑后的马家沟矿区采空区专项勘察及塌陷土地建设提供基础数据和设计依据,同时对国内类似矿区开采沉陷规律研究及矿区景观生态修复也有一定的参考意义。     

高潜水位矿区生态系统演变趋势研究:以淮南潘谢矿区为例

为了有效地应对高潜水位矿区煤炭资源开采后带来的生态环境问题,以淮南潘谢矿区为研究区域,应用遥感技术分析了耕地、水体分布以及景观格局,分析了生态系统结构的变化,得出了矿区生态系统结构总体变化规律以及不同生态系统相互转化规律。应用开采沉陷预测技术,基于矿区生态系统结构的变化规律,预测了生态系统演化趋势,得出的结论为:耕地面积逐年减少,矿区煤炭资源完全开采结束时,矿区的生态景观将由水域占绝对主导优势,矿区由陆地生态系统向水陆复合生态系统演变,土地利用模式将优化。     

采煤沉陷湿地景观格局与水文过程研究进展

开采沉陷对煤炭资源型城市的生态环境形成了强烈扰动,在我国东部高潜水平原地区产生了大量的地表积水并逐步形成湿地景观。景观格局与水文过程的变化规律是研究采煤沉陷湿地形成与演变的关键内容,已经成为矿区生态修复和保障资源型城市生态安全的重要课题。重点归纳了采煤沉陷湿地景观格局演变特征分析的方法,包括景观格局指数分析、景观动态变化模型的应用,同时综述了采煤沉陷湿地景观格局演变驱动力研究的进展。水文过程方面,总结了采煤沉陷湿地水文情势、水文循环以及水文过程和景观格局的互相作用三个方面的研究成果。最后从景观格局与水文过程的耦合机制、生态服务功能的综合利用、区域性景观格局优化的角度阐述了对未来研究趋势的展望。     

近郊采煤沉陷积水区人工湿地构建技术——以唐山南湖湿地建设为例

为了近郊采煤沉陷积水区生态治理问题,在综合分析近郊采煤沉陷破坏特点和城市发展需求的基础上,以唐山南湖人工湿地建设为例,对近郊采煤沉陷积水区人工湿地构建过程中的水域不稳定、水源不足、水体污染等问题进行了研究,通过扩湖形成了稳定水域面积;通过水平衡分析为人工湿地建设提供了可靠的水源保障;通过采取排污口封堵、固废造景绿化和湿地内部水循环模式建立等技术措施提高了湿地水维系能力,使唐山市南部采煤沉陷区生态环境得到了根本改善。研究成果为类似近郊采煤沉陷区的生态治理提供了借鉴。     

工作面开采沉陷对农田土壤和植被碳库扰动预评价

为了明确煤田工作面开采沉陷对农田土壤和植被碳库的扰动影响,分别选取了开采沉陷坡面样区和未受开采沉陷影响对照区,在对沉陷样区坡度进行预测的基础上,运用DNDC模型模拟了实验区2013—2015年的农田土壤有机碳储量和植被NPP,并对模拟结果进行分析,同时,对DNDC模型在本研究区的适宜性进行了验证。研究结果显示:(1)在煤田工作面开采沉陷影响下,农田土壤和植被碳库有显著的失碳效应,且随煤田工作面开采工作的持续,其碳损失量越大。(2)在开采沉陷区,坡度的升高是农田土壤和植被碳库储量发生明显变化的主要原因。(3)通过精度评价发现DNDC模型可准确模拟煤田开采沉陷区农田生态系统碳循环过程,基于DNDC模型的煤田开采沉陷下农田土壤和植被碳库扰动预评价精度整体上较好。     

论煤矿区生态环境的自修复、自然修复和人工修复

煤炭开采不可避免导致矿区生态环境的破坏,过去大多数研究和实践都是侧重人工修复,如何区分和合理选择及应用自修复、自然修复和人工修复,对经济合理地修复矿区环境具有重要意义。在阐述矿区生态修复概念的基础上,分别对人工修复、自然修复和自修复及其相互关系进行了讨论和分析,提出成本效益型矿区生态环境修复战略。研究表明:对矿区损毁的生态环境通过人工或自然的力量恢复的过程分别称之为人工和自然修复;生态系统的自修复、自我修复都是依靠自然界自身的力量,统称为自然修复。矿区生态环境的自修复是指采矿驱动力在对地表生态环境造成损毁的过程中,又自动修复部分生态损毁的现象和过程。基于开采沉陷学原理,揭示了煤矿区自修复的机理。矿区生态修复应该首先根据损毁的自然条件,分析是否存在自修复和自然修复的可能性并尽可能发挥自修复和自然修复的作用以节约修复成本;科学划分自修复、自然修复和人工修复的区域并采用相应的修复对策;对生态脆弱区尤其要重视自修复和自然修复,尽量减少人工修复,最终实现生态系统的自然演替和平衡。