高寒地区露天煤矿生态修复区生物多样性评估

为快速恢复受损生态系统,对灵泉露天煤矿外排土场及采场进行了人工生态恢复实践,对不同生态恢复区的植物多样性进行了调查与评估。结果表明:7个恢复区共发现18科45种植物,多为抗逆性的禾本科和菊科植物。2013和2014年生态恢复区(Ⅰ和Ⅲ)生物多样指数(分别为1.99和1.84)高于矿区外围自然植被区(1.49),其它生态恢复区向自然植被区演变。人工生态恢复区分别有1~2种优势种,但自然恢复区则无明显的优势种。随着恢复时间的增长和精心的人工管护,生态修复区的生物多样性接近甚至超过矿区周边自然恢复区。高寒地区露天煤矿人工恢复措施可以起到快速修复的作用,促进生态系统良性发展。     

黄土丘陵区大型露天煤矿地形时空演变分析——以平朔安家岭露天煤矿为例

为了揭示黄土丘陵区大型露天煤矿采剥、排弃、复垦过程中地形时空的演变规律,本文以平朔安家岭露天煤矿为例,通过构建矿区2000—2016年五期DEM,提取地形演变因子参数,并对地形演变特征及其阶段规律进行统计分析。结果表明:黄土丘陵区露天煤矿采、排、复地形演变过程中因子指标值呈现5种不同的变化趋势;根据累计贡献率达到93.94%以上,确定了地形演变相关的两个独立的新指标,即起伏因子、扭曲因子,并得到这两个因子的主成分值;将露天矿区地形演变划分为四个阶段,即矿坑与外排土场形成时期、矿坑推进与内排土场形成时期、内排土场推进时期、内排土场稳定时期,研究了不同阶段地形指标变化的差异性和阶段生态风险。     

露天煤矿排土场的复垦研究

露天煤矿的开采对矿区生态环境造成了严重破坏,特别是大量剥离物形成的排土场,占用了大量的土地资源。生态恢复作为一项有效的采矿废弃地治理措施,随着采矿业的发展成为这一领域研究的重点。露天煤矿排土场的复垦对于改善矿区生态环境意义重大。本文介绍了露天矿排土场对环境的影响和排土场复垦治理技术,研究了某露天煤矿排土场的复垦现状、复垦方式与效果,提出了矿区排土场生态恢复的建议。     

连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统能量流动模型初探

根据2003年连云港海州湾渔业生态修复水域的本底调查资料,应用Ecopath with Ecosim(EwE)软件中的Ecopath模块,本研究构建了该区域的生态系统能量流动简易模型,初步评估了该区域的初始生态系统稳定性.结果表明:连云港海州湾渔业生态修复水域初始生态系统能量流动主要以牧食食物链为主,54.00%的能量通过牧食食物链向上传递.系统各功能组营养级在1.00~4.37.系统总流量为21946.70 t/km2/a,系统总初级生产力9500.00 t/km2/a.系统的能量流动主要集中在6个营养级,来自初级生产者的转化效率为14.20%,来自碎屑的转化效率为13.60%,系统平均转化效率为13.80%.系统初级生产力与总呼吸量的比值为4.51,连接指数为0.27,杂食指数为0.21,Finn循环指数为2.62%,平均能流路径为2.22.连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统的成熟度和稳定性较低,系统尚未发展成熟,还有较大的发展空间,可为鱼类等主要消费群体提供较多的能量供给.本研究结果可为海州湾人工鱼礁效果评价提供重要的基础数据.     

生态完整性评价的理论和实践

阐述了生态完整性的概念、内涵和评价方法。生态完整性即生态系统结构和功能的完整性,生态完整性评价可从评价区生态系统的生产力和稳定性两个角度进行。然后以原料林基地建设工程为例,进行了生态完整性评价。评价结果表明,工程实施后,评价区生产力明显增加,对雏护生态完整性有利。但大面积种植原料林,降低了生态系统的阻抗稳定性,对生态完整性不利。为此,在整地造林时,必须保护原料林周围的次生林;如果一块原料林面积超过50亩,建议横纵各建一条宽30米的乔灌混生的隔离带,增加植被的异质性,从而增强其阻抗稳定性。     

基于小流域尺度的县域国土空间生态修复分区——以山西汾河上游为例

县域国土空间生态修复是生态修复规划体系的重要一环，也是生态修复工程项目实施的直接上位指导性规划，基于小流域尺度的生态修复分区研究可以为黄土高原地区县域生态修复分区的理论和实践提供有益参考。以汾河上游为例，首先，基于数字高程模型提取地形特征的方法确定了89个小流域单元，进而定量评估水源涵养、水土保持、生物多样性、食物供给四种典型生态系统服务，综合识别区域主导生态功能，据此划定5个生态功能分区；然后，以生态功能分区内生态群落为基础，通过对不同生态群落的生态功能统计比较，划分12个生态修复分区；最后，将小流域合并得到沟域生态系统单元，进而划分了25个生态修复工程分区统筹后期工程项目实施，并提出相应的生态修复策略。本文提出新的生态修复分区思路，以期为县域国土空间生态修复规划的编制提供指引。     

西南某工矿污染区生态修复工程案例研究

工矿废弃地作为一种退化的生态系统,其环境介质受到污染且生态功能丧失。通过对西南某工矿污染区调查,根据其污染特征,采用区域分异的原则针对性地对矿渣堆积地和污染农田进行修复,调控生态因子如土壤养分、水分及微生物总数等,同时联合运用化学钝化及植物修复技术及农艺措施进行生态修复。结果显示:各工程措施实施之后,污染农田土壤中重金属稳定效果明显,场地中种植的农作物玉米、高粱所含重金属均达到食品安全标准。整个工程运用生态修复原理及原则,成功将一个退化的生态系统改造成农业生态系统,恢复了废弃地的生态功能。该设计及修复经验对于工矿废弃生态修复工程建设具有一定的参考意义。     

河北平原区农田生态系统生产力稳定性及影响因子时序特征——以雄县为例

生产力是农田生态系统的本质特征,为实现农田生态系统生产力持续稳定的增长,把握农田生产力的发展规律,研究农田生态系统生产力稳定性特征,分析影响农田生态系统生产力各因子的时间序列变化规律是十分必要的。论文以1974~2005年河北平原区雄县农村统计数据为依据,运用层次分析法计算农田生态系统生产力指数（API）,采用剩余法剥离生产力波动趋势,从总体上研究农田生产力稳定性规律和时序分布特征;并进一步对影响农田生产力的6个因子波动特征进行比较分析,探索影响农田生产力稳定性的变化规律及其影响机制。结果表明,雄县农田生态系统生产力稳定性从总体上呈现分布比例均衡的趋势,在过去30年中基本处于稳定状态,作物生产供给基本平衡;生产力稳定性并具有从不稳定向稳定发展的阶段性变化趋势;通过对生产力各影响因子的因子指数的波动特征分析,影响该区域农田生态系统稳定性的6个因子中,气候是波动因子,生产投入是稳定因子。     

矿山开采地生态修复研究通过验收

由中科院华南植物园承担的重点科技专项——“油页岩废渣场退化生态系统的生态恢复研究”近日通过了专家组的科研项目结题验收。专家组表示,该研究成果为我国热带、亚热带地区矿山开采地的生态修复提供了一个成功案例。     

露天煤矿排土场干草转移对坡面草本层重建与土壤改良研究

生态恢复是一个过程,通常以植被恢复为主。大多已采取植被恢复措施的排土场能在一定程度上改善矿区生态条件,但仍普遍存在因重树木、轻草本导致的群落结构单一、土壤三相失衡以及严重的水土流失等问题。本文以已开展生态恢复的内蒙古北电胜利半干旱典型草原区露天煤矿排土场为研究对象,拟通过干草转移实验重建坡面草本层,提高坡面生态稳定性。研究表明,干草转移可以有效改善排土场边坡生境条件,改善土壤理化性质及土壤营养条件,提高草本植物密度和生物多样性。排土场干草转移实现了边坡草本层重建及水土流失控制的双赢。     

平阳县河道生态修复探讨

通过对平阳县昆阳镇的细龙河的生态修复实践来进行该地区的河道生态修复探讨,提出了适合于该地区的河道生态修复的技术及方案,并且取得了较好的修复效果。     

准格尔煤田黑岱沟露天煤矿排土场植被恢复的生态效应研究

本文主要研究了露天采矿形成的排土场在采取生态环境综合整治技术之后，排土场上的生态效应变化，研究结果表明；恢复植被不仅可以美化环境，而且改善了排土场小气候，增加了生物多样性，防止了水土流失。提高了矿区的环境质量等，并使矿区生态系统向着良性循环方向发展。     

基于生态系统“受损-恢复力-修复潜力”评价的内蒙古生态空间分区及保护修复策略

为筑牢安全韧性生态空间,提升生态系统质量和稳定性,增强生态空间自我恢复能力,以内蒙古自治区为例,研究适宜大尺度空间的生态修复分区方法,针对区域典型生态系统问题,构建生态系统“受损-恢复力-可修复潜力”评价技术体系,通过生态系统现状及受损评价,摸清生态系统问题及退化区域;根据生态系统特征及支撑能力,开展生态系统恢复力评价和可修复潜力评价;耦合多级评价结果,识别修复特征相同的区域,综合划定生态空间修复分区。结果显示：研究区内可修复潜力高的区域主要分布在大兴安岭、阴山、贺兰山等区域,潜力中等区主要包括呼伦贝尔草甸草原、锡林郭勒典型草原、阴山北部荒漠草原、阿拉善荒漠等区域,潜力低区域主要包括西辽河流域、黄河流域、局部草原、荒漠沙地区域等。结合区域特征,综合划定9个生态空间修复分区,从促进生态系统结构、质量、功能保护与修复的角度出发,因地制宜提出保护保育、自然恢复、辅助修复和生态重塑等生态修复策略,保障区域生态系统实现良性循环和自我调节。从生态系统受损、生态系统恢复力及可修复潜力3个层面建立生态评价技术体系,划定生态空间修复分区,提出适宜大尺度生态空间治理的方法与实施路径。     

基于生态系统健康的国土空间生态修复分区——以长江中游城市群为例

高强度社会经济活动造成了河湖湿地萎缩、景观破碎化与生物多样性减少等生态问题,实施国土空间生态修复成为生态环境治理的必然途径。以长江中游城市群为研究区,基于网格单元构建“生态系统活力—生态系统组织力—生态系统弹性—生态系统服务力”（VORS）模型,评价2010年和2020年的生态系统健康水平。通过自然断点法和智能化修正等方法,自下而上地开展国土空间生态修复分区,并提出相应的生态修复措施。研究结果表明：2010—2020年长江中游城市群耕地面积有所减少,建设用地扩张明显;生态系统健康状况较为稳定,但是存在明显的空间差异;生态系统活力和服务力提升明显,生态系统组织力和生态系统弹性呈下降趋势。根据分区结果,将研究区划分为生态系统保育区、生态系统提升区、生态系统缓冲圈、生态系统改良圈和生态系统重塑圈“两区三圈”的修复区域,并提出生态修复对策。     

基于生态安全格局的国土空间生态保护修复关键区域诊断与识别——以烟台市为例

山水林田湖草系统生态保护修复是维护国家生态安全的重要保障。当前国土空间生态保护修复研究缺乏从生态系统的完整性和结构连通性角度对国土空间生态保护修复关键区域进行诊断和识别。烟台市作为我国典型滨海城市,湿地退化,生境类型单一造成景观稳定性差,国土空间生态保护修复刻不容缓。为全面识别烟台市国土空间生态保护修复关键区域,利用生境质量模型、生境风险评估模型、粒度反推法、最小累积阻力模型和电路理论,通过构建区域生态安全格局,诊断生态“夹点”、生态障碍点、生态断裂点等,识别和确定研究区域的国土空间生态保护修复关键区域。研究发现：（1）烟台市生态源地共计668.85 km²,主要为林地、水域,源间廊道共计1548.36 km,呈现“两横两纵”的空间特征;（2）基于生态安全格局识别烟台生态保护修复关键区域,包括13处生态“夹点”区域、8处生态障碍点区域、39处生态断裂点区域、破碎生态空间1308.66 km²;（3）结合各类生态保护修复关键区域的空间分布特征、土地利用现状,分别提出修复提升方向。研究可为国土空间生态保护修复关键区域识别、生态系统整体修复提升提供科学指导。     

露天矿开采对区域生态完整性的影响研究—田家沟矿区钛磁铁矿为例

在介绍生态完整性的概念及其度量方法的基础上,以湖北省丹江口市田家沟矿区钛磁铁矿为例,从自然体系生产力、景观生态体系质量与生态系统脆弱性3个方面,阐述了露天矿开采对区域生态完整性产生的影响。结果表明：区域生物生产力的变化仅局限于项目区内;作为模地的林地优势度值从84．64％降低到80．15％,下降的幅度较小,恢复稳定性和阻抗稳定性变化也不大;各植被群落的脆弱性均属于轻微脆弱,在受到人为干扰时,森林生态系统具有稳定性和可恢复性。因此工程建设对区域生态完整性的影响在可承受的范围之内。     

高寒草原地区露天矿生态恢复植被筛选及生态价值测算

灵泉露天煤矿即将关闭转入斜井开采,该矿位于高寒地区草原植被带,植被生长期短。露天矿坑边坡及外排土场土壤贫瘠,综合考虑露天矿闭坑后的防灭火及边坡稳定,以及依据区域自然地理、生态环境及社会经济状况,提出了"整体规划、阶段实施、因地制宜、科学高效"的总体思路,对灵泉露天煤矿进行了近期、中期和远期生态恢复规划。其中,将生态恢复区分为植被自然恢复区与人工生态植被恢复区。在规划设计中以当地草本植物为主,适当配种景观植物。同时,本文利用价值量估算法,对规划区生态服务价值进行了测算,灵泉露天矿每年的生态价值为873.53万元,生态恢复后具有显著的生态效益,对实现露天矿生态文明建设具有重要的意义。     

黄土高原生态恢复程度及恢复潜力评估

黄土高原是世界水土流失最严重的地区之一,2000年以来黄土高原重点实施了退耕还林还草等一系列生态工程,促进了生态恢复。为全面评估黄土高原地区生态恢复现状、生态恢复程度及恢复潜力,选取生态质量和生态系统服务两大类指标,采用模型模拟计算方法,对黄土高原2000—2019年生态恢复进行综合分析和评估。结果表明:(1)生态质量有所恢复转好,植被覆盖度和植被净初级生产力呈增加趋势。比较前后十年变化,植被覆盖度持续转好的面积占比为39.90%,植被净初级生产力持续转好的面积占比为82.71%。(2)生态系统服务有所恢复提高。水源涵养服务持续转好的面积占比为15.46%,土壤保持服务先转好(稳定)后稳定(转好)的面积占比为18.88%,风蚀区防风固沙服务持续转好面积占比为6.30%;水源涵养和土壤保持服务提高区域集中在农牧交错带地区,防风固沙服务提高区域集中在沙地和沙漠区。(3)综合生态恢复程度高的地区占全区面积的11.08%,主要分布在黄土丘陵沟壑区,仅少数无恢复地区占全区面积的3.51%,集中分布于沙地和沙漠区西北部地区。(4)植被覆盖恢复潜力高值区主要位于黄土塬沟壑区西部,低值区主要位于黄土丘...     

国土空间生态修复规划编制方法探析

由于长期的高强度国土开发利用活动,我国一些地区面临着自然资源过度利用、生态系统退化、资源环境严重超载的突出问题,已经成为区域经济实现高质量发展的关键制约瓶颈。按照"山水林田湖草生命共同体"的理念,亟需对生态系统严重受损退化、生态产品供给能力不断下降的重要生态区域开展生态保护修复,实现国土空间格局优化、生态系统稳定、功能提升的目标。本文以如何编制国土空间生态修复规划为重点,阐明规划编制定位、总体构架、主要任务和编制程序,分析技术难点和解决路径,为国家实施国土空间生态保护修复重大工程、出台相关政策提供决策参考。     

基于生态系统服务的汾河源头区域生态安全格局优化

生态安全格局的优化是保障区域生态安全,维护生态系统稳定和提升生态系统服务的重要空间途径。以汾河源头区域为例,定量评估产水量、生境质量、土壤保持量三种生态系统服务,利用热点分析法识别重要的生态源地,考虑到河流在生态系统中复杂的作用机制,构建了两种模式的生态安全格局,并在此基础上提出了综合生态安全格局。研究结果表明：汾河源头区域共19个生态源地,占研究区面积的16.59%,三种模式分别构建了33条、42条、43条潜在生态廊道。网络结构评估结果表明：三种模式均可生成闭合的生态网络,优化后的生态廊道总长度为565.957 km,网络闭合度、节点连接率及网络连接度较高,成本比较小。此外,共识别了35个生态断裂点,明确了生态保护与修复建设的重点区域,以期为区域生态保护与修复规划提供空间指引。