环境保护部南京环境科学研究所土地退化防治和矿山生态保护学科简介

正环境保护部南京环境科学研究所土地退化防治和矿山生态保护学科主要开展受损生态系统恢复与重建、土地退化/荒漠化防治以及矿山生态环境保护与恢复治理等方面的基础理论与应用技术研究。多年来,先后承担了国家科技基础性工作专项"西部重点矿区土地退化因素调查",国家自然科学基金项目"西藏高寒河谷沙地植被演替的高光谱遥感识别及恢复潜力评估研究"和"基于高光谱遥感的雅鲁藏布江源区草地退化及其对全球变化响应敏感性研究",国家环保公益性行业科研专项     

西部重点矿区土地退化因素调查

在国家科技基础性工作专项的支持下,西部重点矿区土地退化因素调查工作于2014年初正式启动。按照总体调查方案,需要对51个煤矿区作一般性调查,对12个重点煤矿区、17个重点金属矿山和8个重点非金属矿山进行重点调查,对2个煤矿区开展土地退化因素跟踪监测,分为5个课题进行。项目启动近2 a来,项目组重点编制了调查技术方案与规程草案,搭建了调查矿区的自然地理与环境本底数据库平台,完成了近60%的野外调查任务,初步掌握了重点煤矿区、金属矿山和非金属矿山的土地退化特点、规律和驱动因素。调查结果表明,不同的矿产资源开发引起土地退化的因素不同,位于不同地理区域的矿区损毁的土地类型也不同。     

西部矿产资源开发的生态环境损害与监管

我国西部地区是重要的国家生态安全屏障,大规模的矿产资源开发在一定程度上造成了生态环境损害,成为制约区域经济社会可持续发展的重要因素。在辨析矿山生态环境损害相关概念的基础上,阐述了西部12省(市、自治区)矿产资源概况与开发特点,剖析了矿山土地毁损、生态完整性破坏、水土流失/土地沙漠化和环境污染等主要生态环境损害问题与不利影响,并从严格执行矿山生态环境保护的相关政策,健全国家层面的矿山生态环境监管机制,制定西部地区矿山生态环境损害的监测、风险评估、保护与恢复治理的专项规划,以及落实地方各级政府和企业的矿山生态环境损害责任4个方面,提出了我国西部矿产资源开发生态环境监管的对策建议,以期为加强我国西部地区矿山生态环境保护与恢复治理以及促进区域可持续发展的生态安全屏障保护与建设提供决策参考。     

金属和非金属矿山土地退化因素调查

自2014年国家科技基础性工作专项"西部重点矿区土地退化因素调查"启动以来,课题组根据制定的调查技术方案和分类体系,完成了内蒙古、陕西和甘肃等省(自治区)11个典型矿山的调查任务,对比分析了金属和非金属矿区土壤重金属污染、土地毁损和土地利用变化的差异性。结果表明,金属矿区土壤重金属污染程度总体上大于非金属矿区,矿山开采方式对土地毁损的影响较大,露天开采、露天/地下开采的土地毁损总体上大于地下开采。     

浅议郴州市废弃矿山生态恢复途径

郴州市矿产资源丰富,采矿业发达,矿山资源开发导致了环境污染、生态破坏等一系列问题,矿山废弃地的生态恢复及景观重建已成为郴州市经济和社会发展需要迫切解决的问题之一.概括地介绍了郴州市的基本状况,分析了郴州市采矿业的无序发展对生态环境的影响,并针对矿山废弃地环境的污染问题,探索性地提出了郴州市废弃矿山生态恢复的途径.     

基于改进遥感生态指数的矿区生态环境监测及驱动因素分析

针对研究区大气环境状况,在遥感生态指数(RSEI,I_RSE)绿度、湿度、干度和热度指标的基础上加入了PM_2.5浓度,构建新型遥感生态指数(I_RSE,new),对2001—2020年矿区生态环境进行监测及驱动因素分析。结果表明：(1)新型遥感生态指数模型能较为真实地反映研究区生态环境状况,20 a间研究区生态环境质量呈现波动变化。2009年前生态环境质量略有下降,之后呈现总体变好趋势,I_RSE,new等级以中等和较优为主,生态环境趋于平稳。(2)生态环境退化的区域大多分布在研究区中部和东部,主要归因于城镇的扩张;改善区域主要分布在西部,受益于人类活动干扰较少及政府的生态优先政策等,该地区的生态环境状况有了显著改善。(3)单独分析研究区水体环境质量状况发现,水体与陆地变化区域生态环境等级为中等偏优,整体生态环境良好。(4)矿区生态环境质量受降雨、气温、坡度和人类活动等驱动因素的共同作用,政府对生态环境的治理与保护措施取得了积极成效。     

生态保护红线区废弃矿山生态修复监管

国家重点生态功能区是生态保护红线划定的重要组成部分之一。矿山生态环境损害被认为是影响区域生态安全的第一大诱因。多年来,由于"有矿快挖,有水快流"经济发展政策的惯性作用,矿产资源开发有力促进了区域经济社会发展,但另一方面也造成了严重的流域/区域生态功能破坏。以长江经济带重点生态功能区为例,结合划定并严守生态保护红线的要求,在分析矿山分布及其生态环境问题的基础上,深入剖析了矿山生态修复存在的主要问题,提出了废弃矿山生态修复监管对策,以期科学制定不同矿山生态修复阶段的目标:矿山地质环境治理—植被恢复/土地复垦—生物多样性重建—区域生态功能修复,为区域生态安全提供技术支撑。具体建议包括建立涵盖生态环境全要素的矿山生态修复监管机制,制定生态保护红线区废弃矿山生态修复专项规划,开展矿山生态环境损害与功能修复技术研发,研究制定矿山生态修复国家标准。     

广州市东部地区土地资源承载力研究

应用土地遥感解译图，对广州市东部地区的土地利用现状进行分析；并根据广州总体发展战略规划，进行了东部地区土地资源承载力研究。结果表明，如果2020年广州市东部地区耕地保有面积达到基本农田保护区面积。则城市发展所需的土地资源可以满足规划要求。城市发展建设应先占用那些质量较差的农用地。     

内蒙古草原矿区土地退化特征

随着内蒙古地区矿产资源开发力度的加强,生态脆弱的草原地区出现的各种生态环境问题严重影响了当地经济发展和生态建设。选择内蒙古白云鄂博铁矿、准格尔煤矿、达茂旗萤石矿和苏莫查干萤石矿4个矿区作为典型研究区,利用遥感和GIS技术,选择土地毁损、植被破坏和土壤侵蚀等方面的指标,研究内蒙古矿区20多年来的土地退化特征。结果表明,矿区开发过程中道路建设对植被的破坏比较明显;被毁损的土地类型主要来源于草地;NDVI、植被覆盖度、生物量和生物丰度等指标在矿区500 m范围内的值远小于其他范围;土壤侵蚀呈由轻度向中度发展的趋势;所有指标都反映出距矿区越近土地退化越严重的特征。     

基于ZY-3卫星数据的神东煤矿区土地退化人为影响因素调查与评价

基于ZY-3卫星数据,建立煤矿区土地退化人为影响专题因素遥感解译标志,对神东煤矿区土地退化人为影响因素开展遥感监测。运用层次分析法构建土地退化人为因素影响强度评价指标体系,采用综合评分法计算研究区土地退化人为因素影响强度指数。结果表明:土地压占破坏是造成神东煤矿区土地退化的首要人为影响因素,人类矿业活动对该区土地退化的影响程度已达"强烈"级别。为定量估算神东煤矿区矿业开发对土地资源的占用破坏数量并预测矿区土地退化发展趋势,提出1种煤矿区土地占用破坏率的计算方法。研究表明,ZY-3卫星数据完全满足井工开采煤矿区土地退化因素调查对高分辨率卫星数据的需求。今后需加强煤矿开发秩序的有效监管和矿山环境遥感动态监测,以防人为因素对土地退化的影响程度日益加深。     

基于遥感的北京城市高温热浪风险评估

在全球变暖及快速城市化的背景下,高温热浪对城市居民健康及社会经济的影响越来越大,成为城市面临的最重要的气象灾害之一。利用多源卫星遥感数据对北京市开展了高温热浪风险评估的研究。基于Landsat/TM遥感数据、DMSP/OLS夜间灯光遥感数据和社会统计数据提取地表温度作为高温热浪危险性评估因子,提取植被指数、建筑指数、人口密度、人均可支配收入、老年人口比重、建筑工人比重、空调拥有率作为脆弱性评估因子,通过加权平均风险评估模型计算得到北京市高温热浪风险指数。结果表明,北京市高温风险分布具有显著的空间差异性。总体而言,北部地区风险低于南部地区,西部地区风险低于东部地区。高风险区域主要集中在六环内的中心城区和近郊区,以二环为中心向四周呈环状递减趋势,形成了最大的风险覆盖区,并在各区的主城区形成了多个风险次中心;远郊区的高温风险普遍较低,风险最低的3个区依次是密云区、门头沟区和怀柔区,高风险面积比例均不足10%。除了中心城区及各区的主城区之外,延庆区西南部的延怀盆地、密云河谷一带、平谷东部的部分平原地区风险等级也比较高。就人口分布最为密集的平原、平坝地区而言,西城区和东城区的高温风险最高,平均风险指数分别达到0.57和0.56,其次是石景山区、丰台区、海淀区和朝阳区,平均风险指数也均在0.4以上。文章提出了一种基于卫星遥感进行城市高温热浪风险评估的方法,获取了高分辨率的北京市高温热浪风险空间分布信息,为城市有效应对高温风险提供了科学参考。     

基于森林资源清查数据的区域生物多样性评价方法:以北京市为例

随着人类活动影响的加剧,生物多样性急剧丧失,如何遏制生物多样性的持续下降成为可持续发展所面临的严峻挑战,实际工作中迫切需要准确而快速地对区域生物多样性进行评估。以森林资源清查数据为基础,构建一套区域尺度陆地生物多样性的评价指标体系,并以北京市为案例区进行评价。依据生物多样性的评价结果,坚持连续性和完整性原则,以小班为单元,以高分辨率遥感影像为辅助,人工识别得到8个生物多样性热点区。热点区面积共计约3 791 km2,约占北京市国土面积的23%,全部位于北部和西部山区。结果表明,评价结果较好地反映了北京市生物多样性状况,所识别的热点区与物种调查结果相吻合,也涵盖了现有自然保护区。同时利用现有保护地和遥感影像,识别生物多样性空缺区和生态廊道的潜在分布区,形成生物多样性一张图。该方法简单成熟,无需复杂的专业背景,所用数据为各地基础调查数据,可为区域尺度的生物多样性评估,特别是缺乏生物多样性专业人才和物种调查数据的区域提供方法借鉴,在生物多样性保护工作中具有实际应用意义;同时以小班为单元的划界方法解决了一般规划落实难的问题,也可为政府部门的决策提供依据。     

红壤区耕地有机物质的利用现状与开发策略

应用大量的调查和试验数据,论述了红壤区耕地有机物质资源的种类、数量及分布状况;分析了目前有机物质利用的现状及存在问题;探讨了开发有机肥料资源的对策。     

全国重要生态功能区生态安全评价

《全国生态功能区划》提出的50个国家重要生态功能区域,对于国家和区域生态安全保障具有重要指导意义。从生态胁迫和生态结构与功能2个方面选取指标构建生态安全评价体系,以2000、2005和2010年生态系统遥感数据为基础,分区对全国重要生态功能区生态安全进行评价,识别生态安全状况呈恶化趋势的区域,为全国重要生态功能区的生态安全保障工作提供理论基础和科学依据。结果显示,水源涵养区和生物多样性保护区的生态安全指数相对较高,土壤保持重要区的生态安全状况较差;重要生态功能区总体生态安全状况呈下降趋势,比较显著的变化包括洞庭湖洪水调蓄重要区和藏东南山地热带雨林生物多样性保护重要区的生态环境状况改善明显,黑河中下游防风固沙重要区的生态安全指数值最小且呈下降趋势。     

皖东地区中药材资源的调查、评价与区划

在调查研究的基础上 ,首先分析了皖东地区中药材资源的优势 ,建立了包括利用价值系数、利用现状系数、濒危系数、栽培系数、分布系数、蕴藏系数 6个评价指标的“中药材优先开发”指标体系 ,据此将皖东地区国家和省规定普查的 2 37种中药材确定为一级优先开发的有 6种、二级优先开发的有 79种、三级优先开发的有 96种、暂缓开发的有 5 6种。最后 ,以中药材资源的开发利用与保护为目的 ,将皖东地区划分为低山丘陵药材保护区、浅丘岗地药材开发区、沿湖河药材利用区以及沿淮洼地药材扩大区     

中国城市公园灰尘的重金属空间分布特征及其影响因素

通过收集公开发表的中国城市公园灰尘重金属数据,分析公园灰尘中Cr、Cu、Zn、Pd、Ni和Cd等6种元素的空间分布特征及富集状况,并对其影响因素进行了探讨.结果 表明,Cr、Cu、Zn、Cd等4种重金属含量的空间分布具有相似性,东部地区为高值区,东北地区和西北地区为低值区;Pb和Ni具有相似的空间分布特征,东部和中部地...     

西藏生态经济系统的能值分析与可持续发展的政策建议

运用生态经济学的能值理论与方法，以能值作为价值的度量单位，对西藏主要自然资源的状况、可开发利用潜力及其与外界的交流进行了系统的分析，对能值用量、环境负菏率、能值/货币比率、能值自给率、能值功率密度等种指标，与其他国家或地区进行了比较研究，最后就西藏资源的合理开发和可持续发展问题，提出了一些政策建议。     

皖东地区中药材资源的调查、评价与区划

在调查研究的基础上，首先分析了皖东地区中药材资源的优势，建立了包括利用价值系数、利用现状系数、濒危系数、栽培系数、分布系数、蕴藏系数6个评价指标的“中药材优先开发”指标体系，据此将皖东地区国家和省规定普查的237种中药材确定为一级优先开发的有6种，二级优先开发的有79种、三级优先开发的有96种，暂缓开发的有56种，最后，以中药材资源的开发利用与保护为目的，将皖东地区划分为低山丘陵药材保护区，浅丘岗地药材开发区，沿湖河药材利用区以及沿淮洼地药材扩大区。     

徐州市区土地利用格局变化分析及其空间扩张模拟

城市化是社会发展进程中的重要阶段,而随着城市化的快速发展,城市土地利用格局发生了巨大变化,城市土地利用问题逐渐浮现。为了破解城市土地利用格局失衡和空间扩张失控的难题,通过遥感解译、空间分析及模型仿真对徐州市区进行土地利用格局分析及其空间扩张模拟预测,预测结果可为未来土地资源的合理利用及政府决策提供科学依据。结果表明:(1)徐州市区各土地利用格局演变表现为集聚趋势,城市空间扩张与结构调整并行,并且总量增长占主导;景观格局方面,斑块破碎化程度降低,斑块分布更加集中,景观复杂程度降低,景观内部与其他斑块类型相邻的斑块数量减少;土地利用/覆被方面,徐州市区周边的耕地、林地和未利用地等用地类型向建设用地不断转化,并且建设用地表现为向东北部和东部扩张趋势。(2)空间模拟显示,2016—2020年间徐州市区周边建设用地空间扩张方向上仍然集中在东北部和东部地区,与现有土地和城市规划方向较为一致,空间扩张预测规模由高到低分别为:东北部4 126.23 hm~2,东部3 203.01 hm~2,西北部2 723.22 hm~2,南部2 600.91 hm~2,东南部2 203.11 hm~2,西南部2 150.64 hm~2,西部1 834.83 hm~2,北部1 565.91 hm~2。建议徐州市区未来(至少5 a内)继续对东部和东北部地区进行重点建设,以实现区域高效可持续发展。     

天津市生态环境建设展望

本文紧密结合天津市生态环境的特点,坚持污染防治与生态环境保护并重的方针,优先抓好重点区域和重点工程,突出重点,分步实施,从天津市四个生态功能区入手,明确生态环境建设的主攻方向,即：（１）新建和完善天津市各级各类自然保护区;（２）在城市生态区规划建设城市生态环境圈;（３）以蓟北山区为代表,建设生态示范县;（４）中部平原区实行生态农业建设与开发;（５）东部滨海地区生态恢复与建立沿海生态经济型防护林体系