大柳塔煤矿区植被恢复适度人工干预与调控研究

干旱半干旱煤矿区生态环境脆弱,植被恢复周期长、难度高,故适度人工干预对植被恢复意义重大。研究通过解译大柳塔煤矿区1988—2016年7期植被生长状况良好的遥感影像数据,基于人工沙柳种植数量与成排种植程度,划分人工干预Ⅰ～Ⅵ等级并确定各样点位置。通过比较不同人工干预等级下植被覆盖变化趋势及恢复状况,构建煤矿区植被恢复适度人工干预等级与植被恢复的关系模型,并计算误差系数(EC)检验模型合理性。结果表明,该模型平均EC为-0.12%,平均EC绝对值低于5.80%,能较客观反映各人工干预等级植被覆盖度加权平均值(T)随时间的推移变化;Ⅳ级(33.54%)与Ⅲ级(33.45%)能够较快接近T值阈值(35%),即人工栽植沙柳面积约15%～25%且基本成排栽植时,植被恢复能较快达到最佳状态;1988—2016年间,中等干预(Ⅲ、Ⅳ级)的T值散点分布最密集,植被恢复稳定性更高;人工干预植被恢复多靠近人类活动区,且植被恢复效果较好,远离村庄区基本无人工干预。基于该研究结果,建议参考Ⅲ级干预模式开展植被恢复,为低耗高效地完成煤矿区植被恢复提供理论依据。     

北方草原露天煤矿区植被退化因素分析

露天煤矿区植被退化问题日益严峻且对环境影响较大,确定植被退化主控因素并实施精准防治意义重大。为此,选取胜利与平庄露天矿区作为研究区域,以归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)反映植被退化程度。同时,将熵权法引入灰色关联分析来构建熵权灰色关联模型,利用该模型分析NDVI值与挖损、压占、沙漠化和土壤侵蚀4个因素的关联性,根据各因素的关联性排序确定引起植被退化的主控因素。结果表明:(1)胜利矿区不同因素熵权关联序排序为压占(熵权关联度为0. 294 7)沙漠化(0. 155 5)挖损(0. 151 0)土壤侵蚀(0. 119 3),平庄矿区则为挖损(0. 169 3)压占(0. 163 7)土壤侵蚀(0. 150 5)沙漠化(0. 103 4);(2)露天煤矿区植被退化最直接、最严重的影响因素是土地挖损、压占;(3)沙漠化、土壤侵蚀2项因素对植被退化影响比挖损、压占因素小,但亦不容忽视。基于研究结果提出了相应措施,有助于避免植被退化防治的盲目性。     

植被类型对黄土高原露采矿山复垦土壤碳循环功能基因的影响

植被恢复可有效地改善矿区生态环境,提升生态服务功能,促进生态系统固碳增汇.但目前矿区植被恢复影响土壤碳循环相关功能基因的机制尚缺乏深入研究.为此,采集黄土高原黑岱沟露天矿排土场复垦区草地(GL)、灌丛(BL)、针叶林(CF)、阔叶林(BF)和针阔混交林(MF)共25个表层土壤样品,利用实时荧光定量PCR技术测定土壤碳循环功能基因绝对丰度,探究不同植被类型对土壤碳循环相关功能基因的影响及内在机制.结果表明：(1)不同植被类型对矿区复垦土壤化学性质和碳循环相关功能基因丰度影响差异显著(P<0.05),GL和BL对土壤有机碳、全氮和硝态氮的积累显著优于CF(P<0.05);(2)所有碳固定基因中rbcL、acsA和mct的丰度最高,BF土壤中碳循环相关功能基因丰度高于其它类型,与BF土壤中的铵态氮和BG酶活性较高及易氧化有机碳和脲酶活性较低密切相关.碳降解和甲烷代谢功能基因丰度与铵态氮和BG酶活性呈显著的正相关,与有机碳、全氮、易氧化有机碳、硝态氮和脲酶活性呈显著的负相关(P<0.05);(3)不同植被可直接影响土壤BG酶活性或影响土壤硝态氮含量从而间接作用于BG酶活性,从...