高潜水位开采沉陷区土地利用及其碳储量变化遥感监测

利用遥感影像分类技术监测分析了高潜水位开采沉陷区土地利用覆盖变化情况,并基于已有的不同地类下植物和土壤的碳密度统计数据,对2000—2006年高潜水位矿区土地利用覆盖变化驱动影响下的碳储量变化进行了分析,对比发现土壤碳储量、植物碳储量都有不同程度的减少,研究区总的碳储量减少了约16%;由此说明高潜水位矿区开采沉陷不仅引起了区域土地利用与地表覆盖类型改变,同时还引起了区域总碳储量的减少,应该加强对采煤塌陷区土地的管理和生态治理。     

高潜水位矿区土地利用和碳储量时空变化规律与预测

高潜水位矿区采矿活动及城镇化发展会导致土地利用类型明显变化,进而影响矿区的固碳能力。采用潘谢矿区2002—2021年5期土地利用数据,利用FLUS (Future Land Use Simulation)模型,选取了采矿、社会经济和气候环境等方面数据作为驱动因子,分别预测了自然发展和生态保护两种情景下2028年土地利用变化,再结合InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型,计算了潘谢矿区2002—2021年的历史碳储量以及2028年不同情景下的未来碳储量,并对潘谢矿区碳储量的时空变化特征进行了分析。结果表明：(1) 2002—2021年潘谢矿区土地利用变化表现为耕地不断减少,湿地和建筑用地持续增加,其中耕地减少了147.93 km²,湿地和建筑用地分别增加了71.01 km²和75.76 km²。在此期间,潘谢矿区碳储量减少了1.62×10⁵ t,减少幅度为3.83%,其中在2018—2021年碳储量下降最快...     

论引导型矿山生态修复

"以自然恢复为主,与人工修复相结合"作为生态修复的基本原则,其引出的关键科学问题是,如何认知并利用自然恢复能力、如何协同人工干预与自然恢复.重点讨论分析了引导型矿山生态修复的基本原理和技术框架,以破解人工干预和自然恢复之间的争议和困惑,更好地处理2者之间的关系.引导型矿山生态修复的关键问题就是明确何时干预、何处干预、如...     

碳中和目标背景下矿山生态修复的路径选择

针对“双碳目标”背景,对矿山生态修复的内涵做出了新的阐释。新形势下,矿山生态修复的目标至少包括实现修复后生态系统的自我维持能力、正向演替达到新的生态平衡和区域社会经济可持续发展。实现目标的基本手段是以自我恢复为主,与适度人工干预相结合。从碳中和目标的实现路径出发,较为系统地分析了碳中和引发的社会经济与生态格局变化和结果,认为双碳目标必将加速后矿业时代到来,而生态修复是后矿业时代最为重要的任务之一。后矿业时代具有长久性、艰巨性和复杂性等特征。土地整治、环境治理、产业转型、社会转型、景观重建等是生态修复通常采用的人工引导措施,这些举措对碳中和目标的实现发挥着不同的作用。实现碳中和目标需要从能源替代、产业替代与升级、生态服务功能提升等方面延伸矿山生态修复措施,进一步分析了矿山生态修复在实现碳中和目标过程中发挥的能源替代、节能减排和固碳增汇3方面的作用和贡献,按贡献大小排序：能源替代>节能减排>固碳增汇。提出了碳中和目标背景下矿山生态修复的新路径,包括：(1)更新标准规范,适应碳中和目标的需求,构建“1+N”标准与规范体系,提高规范与标准的针对性和适用性;(2)改革管理机制,探索矿...     

黄土高原矿区生态修复固碳机制与增汇潜力及调控

黄土高原矿区生态环境脆弱,科学认识黄土高原矿区生态修复固碳增汇机制、潜力对碳中和愿景目标至关重要。为此,需探究黄土高原矿区生态修复中碳汇形成的关键过程,修复的适应性和恢复力及增汇潜力,揭示矿区复垦土壤碳库稳定性机制,最终阐明矿区生态修复中固碳增汇的关键技术。结果表明：(1)黄土高原矿区生态修复碳汇形成的关键过程包含植物光合碳分配、土壤碳固持、微生物固碳和土壤呼吸等;(2)黄土高原矿区生态修复适应性总体呈东南高、西北低,适应性较差区主要分布于陕北与内蒙古和宁夏中部与内蒙古交界处。典型矿区生态恢复力指数为混交林（43.2%～100.0%）>阔叶林（49.2%～83.2%）>针叶林（47.9%～76.5%）>草地（39.1%～70.7%）>灌木草地（43.0%～69.0%）。修复年垦与土壤碳汇潜力呈正相关关系,修复10～15年时最高,混交林生态恢复耗时最长,但固碳潜力最大;(3)复垦土壤碳库稳定性机制与凋落物分解、黏土矿物交互作用、团聚体物理保护和微生物调控有关;(4)地貌重构-土壤重建-先锋植物/微生物-外源材料相耦合修复技术是黄土高原矿区生态修复固碳增汇的最优路径...     

碳中和视角下露天废弃矿山生态修复技术优化

我国在实现绿色发展过程中,实现碳中和是重要目标,也是我国建设生态文明和美丽中国的象征.露天废弃矿山如果不及时进行科学修复,会对生态环境产生极大影响,对我国可持续发展产生极大危害.要坚持碳中和视角,运用生态修复技术,加强露天废弃矿山的修复与治理.探究了碳中和视角下露天废弃矿山生态修复的价值,分析了当下露天废弃矿山修复中存...     

准东煤田土壤汞含量的高光谱反演

本文对新疆准东煤田进行实地的野外调查并采集土壤样品,在室内测定风干后的土壤样品光谱反射率,经处理后分析土壤光谱和土壤重金属汞含量的相关性,运用逐步多元线性回归法建立土壤汞含量高光谱估算模型,并由均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)检验模型的预测能力和稳定性。结果表明:逐步多元线性回归法建立的模型适合于准东煤田土壤汞含量高光谱估算。其中反射率一阶微分光谱是估算土壤汞含量较好的指标,估算R2为0.93、RMSEP为0.036。研究发现可以通过各种光谱预处理方法提高土壤汞含量的估算精度,从而为研究区生态环境的恢复和评价提供依据。     

碳中和背景下矿区生态修复减排增汇实现对策

我国是矿产资源消耗大国,在保障工业化进程和城市化进程的推动过程中,能源消耗所产生的温室气体已造成严重的生态问题。我国于2021年对国际作出承诺,将于2060年实现碳中和,以高质量发展改变高耗能的粗放发展模式。我国能源消耗的主要来源是煤炭资源,在全球“碳中和”背景下,实现矿区碳中和已成为我国为实现我国社会主义新时代生态文明建设整体布局的一项重要途径。本文在分析了矿区开采引发的生态系统碳排放问题基础上,揭示了我国目前在矿区生态修复中存在的不足,并针对性的提出“树立固碳增汇意识,深化固碳机理研究”、“节约集约用地,降低碳排放当量”、“ 优化复垦技术,提升碳固存能力” 以及“创新矿区土地综合利用模式”等矿区碳中和的实现对策,为新时代碳中和背景下矿区生态修复工作指明方向,以期为我国实现“碳达峰、碳中和”提供必要借鉴。      

柔性生态棒在高陡废弃矿山生态环境修复中的应用

针对高陡岩质开采创面由于质地不均一、坡度变化较大、稳定性差别较大等造成废弃矿山生态修复效果不理想的问题,以铜陵市义安区桃园硫铁矿废弃矿坑综合治理工程为例,进行了高陡岩质开采创面柔性生态棒生态治理研究。研究结果表明：柔性生态棒修复技术在桃园硫铁矿废弃矿坑综合治理生态修复工程中取得了较好效果,基本消除了视觉污染、减轻了水土流失,并形成了稳定健康的草、灌、乔、藤多层次植物群落,可为类似高陡岩质开采创面较大的废弃矿山生态环境修复提供经验借鉴。     

高光谱遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

矿山地质环境受矿产资源开采活动的影响而产生剧烈变化,直接或间接影响了生态环境的可持续发展。近年来,高光谱遥感技术因其具备高光谱分辨率、空间信息与光谱信息合一的优势,解决了传统遥感技术仅能识别大致地物的问题,被广泛应用于矿山地质环境研究与监测。在梳理相关文献的基础上,介绍了高光谱遥感技术原理及发展现状,归纳了高光谱遥感技术在矿区植被、矿区水体、矿区土壤和矿区大气等方面的应用与监测;对矿区高光谱发展前景进行展望,认为未来随着遥感技术的发展对矿山地质环境的监测将逐渐有序化、长期化。     

矿山植被恢复演替研究进展

演替是植被恢复的基础,也是矿山生态恢复和重建的重要环节。综述了矿山植被恢复演替研究进展,主要包括金属矿山废弃地的生态恢复演替、采石场生态恢复演替以及其它矿山的生态恢复演替。矿山植被恢复演替的研究对于矿山生态恢复和重建具有重要指导作用,也为改善和治理矿山生态环境问题提供了理论依据。深入研究各种类型的矿山生态恢复演替机制,有助于指导开展人工恢复技术和自然演替相结合的矿山植被恢复。     

煤矿区生态恢复理论与技术研究进展

煤矿的开采占用和破坏了大量土地,改变了矿区及周围区域水体结构,破坏了动植物区系,导致矿区生态环境退化与环境污染,进而引发了一系列社会、经济与生态环境问题。矿区的生态恢复已经在社会上引起了广泛关注,成为当今较为活跃的研究热点之一。综述了国内外煤矿区生态恢复在理论与技术研究上取得的进展及存在的主要问题。     

矿山开采的环境问题及生态恢复研究

矿山开发活动对社会生态环境的危害越来越严重:破坏地表景观与土地资源、诱发地质灾害、水资源受到影响和生物多样性遭到损失等。总结和借鉴了发达国家在矿山环境保护方面采取的一系列政策和措施经验,提出了矿山环境治理的最佳结果是生态恢复,主要包括土壤基质改良、植被恢复和微生物技术的应用等。     

矿山开采的环境问题及生态恢复研究

矿山开发活动对社会生态环境的危害越来越严重:破坏地表景观与土地资源、诱发地质灾害、水资源受到影响和生物多样性遭到损失等。总结和借鉴了发达国家在矿山环境保护方面采取的一系列政策和措施经验,提出了矿山环境治理的最佳结果是生态恢复,主要包括土壤基质改良、植被恢复和微生物技术的应用等。     

鞍山式铁尾矿区土壤重金属含量高光谱反演

土壤中的铜浓度占比过高会对人体和环境造成一定的危害,因此探讨重金属铜含量反演具有重要意义。本研究以唐山典型铁尾矿区43个土壤样品为例,同时测定土壤中铜的反射光谱和含量信息,经多种波谱变换后,通过相关性分析法（CA）和连续投影法（SPA）进行土壤铜含量的特征波段选取,然后利用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLSR)算法建立了铜含量的反演模型,得到多种光谱数据的反演成效。结果显示：二阶微分处理后的光谱数据,其反演效果较好,CA-PLSR和SPA-MLR两种反演模型中,SPA-MLR的反演精度相对较准确;二阶微分光谱变换后的SPA-MLR模型在估算土壤铜含量方面更有优势。     

铜尾矿生态护坡植生基材配制及种植试验研究

以铜尾矿固废替代天然土壤,采用硫铝酸盐水泥为粘结剂,以甘蔗渣、聚丙烯酰胺、土壤保水剂、酸性化肥、有机菌肥为改良剂,对铜尾矿的性质改良,配制成生态护坡基材。通过测试分析和种植试验,研究了生态护坡基材的理化性质和植物生长特征。结果表明,硫铝酸盐水泥在提高护坡基材强度的同时使PH值升高,酸性化肥能中和水泥水化反应的碱性,随着时间的推移,基材的PH值逐渐降低至适宜植物生长的范围;甘蔗渣、聚丙烯酰胺、土壤保水剂和有机菌肥的加入,增强了护坡基材的土壤肥力和抗旱性能,使基材具有植物生长所需的类土壤结构和营养元素。较优的基材配比为：硫铝酸盐水泥12%、甘蔗渣4%、聚丙烯酰胺0.4%、土壤保水剂0.15%、酸性化肥1.2%、有机菌肥5%。     

广西木圭锰矿区复垦效果及生态恢复治理对策

广西木圭锰矿历经数十年露天开采,生态环境遭到严重破坏。通过对复垦区的桉树林、水稻田、花生地、木薯地的土壤进行营养状况和重金属含量的检测分析,总结了前阶段取得的复垦效果,探讨了复垦区的重金属污染情况及生态恢复途径。结果表明,复垦区土壤为强酸性土壤,土壤肥力较低,土壤中镉的含量为2.30~4.46 mg·kg-1,超过了土壤环境质量三级标准的2~4倍。针对该矿区的环境现状,提出了生态恢复治理对策和建议。     

黄石地区露天矿山边坡分类及其生态修复应用

湖北省黄石地区矿产资源丰富,露天开采矿山众多,存在大量亟待生态修复治理的边坡。根据边坡的岩体岩性、岩体结构类型、坡度、坡向、坡高的组合关系,将黄石地区的露天矿山边坡划分为难治理型、较难治理型、较易治理型、易治理型四类,指出岩质、整体状和块状结构、陡坡及以上、顺层坡、高及超高边坡的生态修复难度较大。露天矿山边坡的类型及生态修复难易程度不同,应本着技术可行性、经济合理性、施工便利性原则,因地制宜地制订生态修复治理方案,以达到修复效果和经济性的协调统一。     

石灰岩矿山生态恢复方法和实践

就矿山生态恢复的研究历史和实践、重建的理论基础等问题进行了调雀研究,对生态重建的技术方法和复绿植物的选择等核心问题进行了探讨,并通过新乡市西山治理工程实践,介绍了石灰岩矿山生态恢复的方法.     

宜昌市矿山生态环境修复治理对策与思考

矿山生态环境修复是新时代生态文明建设的重要举措。在阐述宜昌市矿产资源开发利用现状的基础上,从矿山生态环境修复工作的难点着手,通过实地调研并结合实际,深入分析宜昌市矿山生态环境的修复思路,提出以政府为主导、企业为主体的环境治理体系,积极构建良性矿山开采制度,大力引入新型开采技术等对策和建议,助力宜昌市矿山生态环境修复健康长远发展。