露天煤矿排土场生物修复与生态重建技术

大型露天矿区长期高强度开采驱动下的生态累积效应,以及其导致的植被受损、土壤退化、水土流失、水文失调和地质变化,已成为恢复生态学研究中亟待解决的问题.我国露天煤矿生态环境的恢复处于发展阶段,与国外有一定差距.根据国内外矿山生态环境保护与恢复治理技术规范、生态环境状况评价技术规范、土壤环境监测技术规范、区域生物多样性评价标准等指标体系,结合我国露天煤矿排土场生物修复与生态重建的研究现状进行了系统分析.结果表明:(1)我国露天煤矿排土场生态恢复主要以地貌重塑、土地复垦和植物修复为主要手段;(2)目前露天煤矿土地复垦研究作为生态重建的重要基础,土地复垦应考虑生态效果;(3)露天煤矿排土场生物修复作为生态恢复持续进行的关键,强调土壤基质改良、适宜性强的生物种类筛选、环境因子调控措施的技术耦合.(4)通过轻量化、绿色化、生态化的重建技术提升综合治理能力和水平.     

露天煤矿排土场植被控制水土流失典型模式评述

为了研究露天煤矿排土场植被控制水土流失效果,通过分析露天煤矿排土场水土流失类型及危害,针对排土场的平台侵蚀区、边坡侵蚀区和坡脚沉积区的侵蚀特点,从植被控制水土流失的角度出发,提出露天煤矿排土场3种主要植被配置类型,即平台植被配置类型,边坡植被配置类型,坡脚沉积区植被配置类型.评价了植被配置中存在的问题,指出了未来研究重点与方向.     

阜新海州露天煤矿排土场植被与土壤环境关系

为研究煤矿排土场植被恢复与重建过程中植被与土壤的关系,以阜新海州排土场为例,应用DCCA排序分析方法研究植被和土壤环境关系,排序图显示第一排序轴与pH和速效K呈负相关关系,而与速效P、速效N、有机质、全N、电导率呈正相关关系,第二排序轴与速效P、电导率和速效N呈正相关,与其他土壤因子负相关.植被种类的分布象限表明刺槐(Robinia pseucdoacacia)排土场较为恶劣的土壤环境中生长良好.综合分析认为:在阜新海州排土场植被恢复初期适合种植的乔木物种为刺槐(Robmia pseucdoacacia),随着植被恢复和停止排矸年限延长,土壤环境改善,植被种类增多,猪毛蒿(Artemisia scoparia)等草本植被生长良好.     

露天矿排土场不同恢复措施土壤种子库生态特征

采用种了萌发法研究了海州露天矿排土场五种恢复措施的十壤种子库,共发现16种植物,分属5科,16属,以草本植物为主.排土地上植被与土壤种子库物种组成的相似性较低.随着恢复类型、恢复时问的不同,土壤种子库的种类、密度各不相同.选择正确的恢复措施,有利于土壤种子库自我更新能力的增加和排土场生态系统稳定,对排土场的土地恢复和生态重建具有重要意义.     

露天矿排土场植被恢复的小气候变化效应

结合阜新海州露天矿排土场土地复垦工作的进行,通过现场调研与测试,分别对排土场区域不同生态类型条件下的气温、地表温度、地温、土壤水分等实际情况进行了观测,进一步分析得出排土场植被恢复后的小气候变化的生态效应得到明显改善.     

阜新矿区矸石山植被技术影响因素

调查了阜新矿区高德东山、海州排土场不同年代的矸石山风化壳表层植被情况,研究分析了植物生长的表层土壤结构和营养成份,得出影响植被生长的主要因素是土壤结构及其厚度、养分含量.提出了阜新地区矸石山表层植被技术的关键是风化壳表层改良和氮的固定,可充分利用阜新地区的非金属矿产资源和粉煤灰.     

露天煤矿排土场土地复垦及其生态学原理

通过对黑岱沟露天煤矿排土场土地复垦模式的研究，认为生态结构稳定性与功能协调性原理是露天煤矿排土场土地复垦的理论依据，提出露天煤矿排土场的土地复垦必须遵循生物相生相养原则、生物共存原则，并以黑岱沟露天煤矿排土场土地复垦工程为实例，阐述了生态结构稳定性与功能协调性原理在露天煤矿土地复垦中的应用方法。     

露天煤矿排土场土地复垦及其生态学原理

通过对黑岱沟露天煤矿排土场土地复垦模式的分析研究，认为生态结构稳定性与功能协调性原理是露天煤矿排土场土地复垦的理论依据，提出露天煤矿排土场的土地复垦必须遵循生物相生相养原则、生物共存原则，并以黑岱沟露天煤矿排土场土地复垦工程为实例，阐述了生态结构稳定性与功能协调性原理在露天煤矿土地复垦中的应用方法。     

生态学原理在土地复垦中的应用

为了研究生态学原理在土地复垦中的应用,以黑岱沟露天煤矿排土场为研究对象,按照生态学原理,首先根据立地条件及土壤状况,从改善土壤结构、提高土壤肥力出发,选择一些豆科类植物作为先锋植物,达到种地养地的目的;随着土壤肥力的提高,逐步增植一些抗耐性较强的灌木、乔木,逐步形成草、灌、乔立体景观,从而加强了生物与环境的协同进化,使整个复垦地生态系统结构趋于稳定,逐步向生态演替顶级阶段发展。通过复垦前后排土场水土流失情况、植被根系生长情况以及植被效果对比说明了土地复垦应遵循生态学原理。     

海州露天煤矿排土场植被恢复物种组成特征

为揭示海州露天煤矿排土场植被恢复物种组成特征,选取刺槐林地、榆树林地、灌木林地(紫穗槐)、混交林地(刺槐×榆树)、荒草地、耕地(玉米地)6种复垦植被为研究对象,对植被类型恢复特征进行研究.结果表明:在混交林中,榆树与刺槐混交比例为1∶0.67.四个林地的树高最大值为6.14m,最小值为2.31m,变异系数的最大值为9.52%,最小值3.34%,属于弱变异性;胸径最大值为6.53cm,最小值为4.02cm,变异系数最大值为15.29%,最小值为3.68%;树冠冠幅最大值为3.92m,最小值为1.56m,变异系数最大值为17.28%,最小值为1.03%.混交林内榆树的重要值为49.14%,刺槐的重要值为50.86%,刺槐林中榆树的重要值为27.73%,刺槐重要值为72.27%.除了耕地以外的其他样地的植被覆盖度均在95%以上,其中刺槐林植被覆盖度最高,为99%,榆树林地的植被覆盖度最低,为96%.     

露天煤矿排土场土壤抗冲性影响因素分析

为了深入研究土石混合介质土壤侵蚀过程机理,加快开发建设项目水土流失的预测与预报,采用改进的原状土水槽冲刷法,研究了露天矿排土场土壤理化性质与土壤抗冲性的关系。结果表明:土壤抗冲指数与容重之间呈显著的负相关,与总孔隙度和毛管孔隙度之间呈极显著正相关,与砂粒含量呈极显著负相关,与粘粒含量呈显著负相关,与大于0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关,与2~1 mm水稳性团聚体含量和1~0.5 mm水稳性团聚体含量呈显著负相关,与土壤初渗率和稳渗率呈显著正相关,与有机质、全氮和全钾含量呈显著相关关系。该研究可为开发建设项目土壤侵蚀的预测建模提供理论依据。     

模糊综合评价法在矸石山绿化评价中的应用

为了确定矸石山绿化方向,利用模糊综合评价法对其适宜性进行评价。根据模糊综合评价原理,建立矸石山绿化评价模型。选取影响评判矸石山绿化的因素(坡度、地表组成物质、覆土厚度、灌溉条件、排水条件、土壤肥力)为评价因子,选矸石山绿化适宜性评价模式(林地、耕地、果园、草地)为评价等级,建立模糊综合评价隶属度矩阵,确定各评价因素权重,根据最大隶属度原则得出评价结果是草地评价。分析新邱区矸石山绿化草地评价应用效果,结果表明:该方法符合实际,模糊综合评价方法能为矸石山绿化提供比较合理的绿化方案。     

用粉煤灰对煤矿排土场土壤改良可行性研究

针对煤矿排土场上植物稀少、植被的自然定居和生态系统的原生演替过程极其缓慢的现状,采用实验分析的方法,初步探索了排土场土壤和粉煤灰的理化性质。分析结果表明,排土场土壤质地差、无任何结构、渗透性差、土壤坚实、有效水分及营养元素含量低。而粉煤灰中含有丰富的硅、磷、钾、氮等营养元素及矿物质,它不仅能改良土壤结构,而且能补充排土场土壤中缺乏的营养元素和矿物质,提高土壤肥力。该分析结果对矿业废弃地的土壤改良具有一定的参考价值。     

矿物肥料对露天矿排土场土壤水分入渗的影响

为了加快矿山废弃地上地复垦进程,采用野外取土样和室内分析相结合的方法,研究了矿物肥料对露天矿排土场土壤水分入渗的影响.结果表明,对照地、草炭、沸石和粉煤灰达到稳渗时间分别为60 min、100 min、90 min和70min;初渗率、平均入渗率和稳定入渗率表现为草炭>沸石>粉煤灰>对照:粉粒含量与初渗率呈显著正相关,初渗率、平均入渗率、稳定入渗率与容重呈负幂函数关系,与总孔隙度呈正幂函数关系,与非毛管孔隙度呈正幂函数关系,而与毛管孔隙度无关系.该研究可为加快排土场等矿山废弃地的生态恢复与重建提供理论依据.     

变水压强作用下顺斜基底排土场破坏机理

针对沟谷河道地带的顺层倾斜基底露天矿排土场开展研究,基于多孔介质流体力学,土力学等基础理论,以河道内作用于排土场一侧的静水压力为研究变量,分析排土场在不同水压作用下及考虑流固耦合效应下的变形破坏机理。对复杂地质条件下的排土场边坡进行建模和网格划分,应用FLAC3D软件计算自重条件下排土场边坡的稳定状态;并在此基础上对排土场在不同压力水头(汛期)作用下的渗流场、应力场分布规律进行计算和比较分析,研究其变形和破坏机理,分析排土场的稳定性与作用静水压强之间的关系。并结合哈尔乌素露天矿排土场工程实例,对所得结论进行分析验证。分析了排土场不同水压情况下的流固耦合效应和稳定性状况,为沟谷地区建设排土场的工程实践提供了理论依据。     

生物入侵对物种及遗传资源影响的经济评估

外来入侵物种对物种多样性产生的严重影响主要表现为排挤本地动植物，导致局部种群的消亡，造成局部高密度分布的稀有物种绝灭。外来入侵物种对遗传多样性的影响主要体现在：种群破碎化，导致遗传漂变和近亲交配；本地种与外来种杂交，造成遗传污染；局部野生、原始种群消失，导致遗传材料减少。在定性分析生物入侵对我国物种及遗传资源影响的基础上，笔者以政府有关部门统计数据和典型案例报道为主要信息源，评估了2000年生物入侵对物种的潜在保留价值和作物遗传资源造成的直接经济损失。结果表明：生物入侵对我国物种资源和作物遗传资源造成的经济损失分别为7104．14万元和11028．4万元。     

皖西大别山区野生观赏植物的多样性及其保护

通过对皖西大别山区野生观赏植物资源的调查研究,本区有1176种野生植物具有观赏价值,其中乔木类281种、灌木类310种、藤本类93种、竹类32种、草本类461种。分析了本区野生观赏植物多样性的特点,对本区野生观赏植物多样性的保护和利用进行了探讨。