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。     

黄土高原露天矿排土场生态重建探讨

露天矿开采排出大量的剥离土,引起大面积占地、景观破坏、水土流失、环境地质破坏及环境污染等环境问题。本文针对这些环境问题,从排土场选址、排土场土地重塑、整地、土壤重构、植被重建、生态系统维护等方面,论述了露天矿排土场生态重建工作的设想。     

煤矿区不同复垦年限的土壤有机碳矿化和酶活性特征

为了解煤矿区长期复垦的生态效应,在晋西北安太堡矿区不同复垦年限的样地采集土壤样品,研究土壤中w（SOC）、w（易降解碳1）、w（易降解碳2）和w（TN）以及有机碳矿化速率和酶活性随复垦年限的变化趋势.结果表明:① 随着复垦年限的延长,土壤容重、pH和w（易降解碳1）显著降低,而w（SOC）、w（TN）、w（易降解碳2）、有机碳矿化潜势和累积量及酶活性均呈增加趋势,复垦年限为23 a的土壤中w（SOC）和w（TN）的最高值分别为22.67和1.21 mg/g;② 相较于土壤中w（SOC）和w（TN）,w（易降解碳2）、有机碳矿化潜势和酶活性随复垦年限延长的变化更为显著,其中过氧化氢酶活性随复垦年限的变幅最大,相较于活性最低样地,25 a样地的酶活性提高了232%,可达156.27 mg/（kg·h）;③ 土壤容重与过氧化氢酶、蔗糖酶活性均呈显著负相关,与多酚氧化酶活性呈正相关.pH与w（易降解碳1）、多酚氧化酶活性均呈显著正相关,而与蔗糖酶活性呈负相关;④ 主成分分析表明,土壤综合肥力指标随复垦进程的推进逐年提高,从-1.19提高至0.86,综合肥力指标和复垦年限间的相关系数可达到0.987（P < 0.001）.可见,综合肥力指标可更全面地指示生态修复进程中的土壤演替进程.      

平朔露天煤矿排土场植被恢复树木短期死亡动态研究

以平朔露天煤矿排土场0.8 hm2刺槐+油松混交林复垦模式下固定监测样地为研究平台,以2010年和2015年两次调查数据为基础,分析了五年间样地内主要树种的短期死亡动态.结果表明:样地内所有树木总个体数由1026株减少到947株,死亡个体79株,占2010年总个体数的7.7%,刺槐和油松的平均胸径增量分别为1.44 cm和1.92 cm,样地内所有树木的胸高断面积增加2.3 m2·hm-2,中径级个体(7 cm相似文献   

准格尔煤田环境综合整治中农业复垦试验研究

本文通过在准格尔露天矿排土场内的农业复垦试验研究，以大量的种值试验结果为依据，充分说明了在露天旷排土场进行农业复垦的可行性，同时，为黄土高原地区的资源开发与环境综合整治提供了一定的科学依据。     

露天矿土地复垦综合预控研究

针对露天矿开采与土地复垦过程中遇到的综合技术问题,采用综合分析与模拟的方法,把露天矿开采工艺与土壤重构原理相结合,实现露天矿剥、采、排一体化工艺,优化排土顺序和位置,采集数据并建立采场和排土场DEM模型,同时对排土场覆盖的熟土进行定量计算,确定该区域的覆土量和平均覆土厚度,并对排土场生态重建进行三维景观模拟,实行排土场数字化管理,该技术使露天矿实现向精细、集中、数字化管理模式转变。     

露天煤矿生态复垦地刺槐+油松混交林样地:物种组成及空间格局变化研究

为了更深入的了解复垦地不同植物配置模式的群落学特征,更好的进行复垦地不同植物配置模式物种多样性监测,采用CTFS(Centre for Tropical Forest Science)样地建立标准,于2010年在安太堡露天矿区排土场复垦地建立了刺槐+油松混交林配置模式的固定监测样地。通过对野外调查资料的初步分析以及与复垦初期种植模式对比研究得出:复垦17年后,样地内除刺槐和油松外,还有入侵定居种榆树,共10073个活个体,样地内整体存活情况较好,枯死个体仅占样地内个体总数的0.7%。复垦17年后样地优势种为刺槐,从胸高断面积和重要值方面均表现出明显的优势度。样地内所有个体径级呈明显倒"J"型分布,总体更新状况较好;各树种的径级结构呈峰型或"L"型。在树种的空间分布格局上,初期种植刺槐和油松均呈明显均匀分布,复垦17年后刺槐、油松和榆树的空间分布与种子性质和生境密切相关,且由于初期植被根系覆盖率低,地形土壤条件较不稳定,自然滑动及雨水冲刷造成了复垦17年后刺槐和油松个体发生了一定的位移。     

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。     

雅江河谷防沙治沙工程近地表特性——林下植被特性、生物结皮及土壤养分变化特征

采用对比分析和时空互代法,从植被配置模式（杨树+砂生槐、砂生槐、花棒、藏沙蒿）、工程年限（6,10,30a）2个方面,研究了雅鲁藏布江（简称雅江）河谷防沙治沙生态工程实施过程中林下植被特性、地表生物结皮及土壤养分等变化特征.结果表明,工程年限为10a的乔灌（杨树+砂生槐）、灌木（砂生槐、花棒）型样地较草本（藏沙蒿）更有利于提高林下植物多样性,且杨树+砂生槐样地的林下植被地上生物量、枯落物量、地下生物量、土壤有机质、全氮与全磷含量均显著高于其他3种样地.藏沙蒿样地的生物结皮最为发育,花棒样地次之,杨树+砂生槐样地无结皮.随年限延长,杨树+砂生槐样地林下植物多样性、枯落物量、地下生物量、土壤有机质、全氮及全磷含量呈增加趋势,生物结皮仅在6a样地中有发育;砂生槐样地地上生物量、地下生物量、生物结皮逐渐增加,但植物多样性、全氮含量呈下降趋势,枯落物量、有机碳及全氮含量呈先增加后减小规律.不同配置模式中,杨树+砂生槐乔灌型样地各项指标综合表现最佳,并随工程年限延长,对促进河谷沙地植被演替、提高植被生产力、提升沙地肥力等作用愈强.建议该区防沙治沙工程中应推广杨树+砂生槐乔灌型模式为主.     

金属矿山排土场滑坡环境风险预测模型探讨

为评估金属矿山排土场滑坡的影响范围和影响程度,结合金属矿山排土场特征,将滑坡淤积体简化为一个三棱锥体,采用定量预测的方法建立金属矿山排土场滑坡环境风险预测模型,并进行了实例分析,对于排土场环境风险评价有一定的指导作用。     

黑岱沟露天煤矿排土场不同植被复垦土壤酶活性及理化性质研究

以黑岱沟露天煤矿排土场不同植被恢复方式下复垦土壤为研究对象,主要分析了沙棘、紫穗槐、杨树和沙棘杨树混交林以及玉米这5种人工植被下土壤的基本理化性质和蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶这3种水解酶的活性,并通过简单相关分析和通径分析研究了土壤基本理化性质与酶活性之间的相关关系,揭示了不同植被恢复下土壤酶活性差异的驱动因子,为该区复垦植物的选择及复垦效果评价提供科学合理的建议与参考.结果表明:15种人工植被恢复下排土场土壤基本理化性质得到改善,土壤酶活性有一定提高,但仍未达到天然草地的水平;2沙棘的有机碳和全氮含量最接近草地,达到草地的54.22%和70.00%,且其容重比最大容重紫穗槐的低17.09%,表现出复垦优势;与沙棘林相比,杨树林的土壤有机碳和全氮比沙棘分别低35.64%和32.14%,容重比沙棘林高16.79%;3不同植被间土壤碱性磷酸酶活性差异不大,而土壤脲酶活性能更敏感地反映不同植被恢复对土壤性质的影响.4排土场复垦土壤有机碳和全氮含量的提高,是排土场肥力恢复和生物活性提高的主要原因.     

古莲河露天煤矿排土场土壤重金属生物活性分析和污染评价

古莲河露天煤矿的开采为当地的经济发展作出了巨大贡献,但与此同时也给生态环境造成了一定的压力,其中排土场是比较严重的一个方面,针对其排土场重金属的生物活性及其污染程度进行研究。通过现场采样和实验室处理分析与评价,结果表明,排土场中Mn和Pb的潜在可利用性都很强,Cu的不可利用性较强,Zn的可利用性较低,它们的生物活性顺序为Mn>Pb>Zn>Cu;从单项污染指数值来看,四种重金属的污染等级暂未达到中度污染级别,它们的综合污染等级最多属于轻度级别。该研究可为当地的污染治理提供一定的参考。     

向家坝工程扰动区植被恢复土壤质量评价

以向家坝工程扰动区6种植被恢复模式下的土壤为研究对象,综合考虑表征土壤物理、化学和生物特性的25个土壤指标,利用敏感性分析和最小数据集方法进行土壤质量综合评价.结果表明：基于敏感性分析和最小数据集的土壤质量综合评价模型均能有差别的反映不同植被恢复模式对土壤质量和功能的影响;加权算法下基于最小数据集所计算土壤质量综合评价指数（SQI-MWA）能更敏感的反映出植被恢复措施对土壤质量的影响;有机质、全磷和多酚氧化酶能更好反映土壤质量受不同植被恢复方式的影响差异,推荐作为反映向家坝工程扰动区土壤质量的最优指标组合;土壤质量表现为：植被混凝土样地>厚层基材样地>天然林样地>客土喷播样地>框格梁样地>弃渣地.     

阜新露天煤矿排土场边坡土壤质量分异特征

以阜新露天煤矿排土场边坡为对象,分析坡向、坡位和恢复年限对土壤物理、化学和生物学性状的影响,并采用土壤质量综合指数法,研究排土场边坡植被恢复过程中土壤质量变化规律.结果表明,排土场边坡土壤含水量、有机质、碱解氮和速效磷含量、pH值以及脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性从坡上到坡下均逐渐增加;恢复10a阴坡土壤含水量、水稳性团聚体含量、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性高于阳坡;随着恢复年限增加,土壤水稳性团聚体和速效磷含量及阴坡碱性磷酸酶活性提高,而土壤pH值、阳坡碱解氮含量及脲酶和过氧化氢酶活性下降.排土场边坡土壤质量表现为阴坡>阳坡、坡下>坡中>坡上的变化规律;随着恢复年限增加,阳坡坡上和坡中及阴坡土壤质量增加,而阳坡坡下下降.以上结果说明,坡位和坡向是影响排土场边坡土壤质量的重要因素,应根据具体生境特点,采取不同治理措施,才能完成生态恢复.     

南方红壤地区水稻土的肥力评价

本文在系统分析土壤肥力结构的基础上，运用模糊隶属函数及主成分分析的原理和方法生成了反映水稻土肥力状况的综合肥力指数（ＩＦＩ），以此对江西省临川县４３个水稻土种（属）的肥力状况进行了分析与评价，划分了水稻土的肥力等级，并考察了不同肥力级别水稻土各肥力指标的状况。     

安太堡露天矿复垦地不同人工植被恢复下的土壤酶活性和肥力比较

人工重建植被是露天矿复垦地植被恢复,提高土壤质量的主要途径之一.选择适宜的人工植被对快速恢复土壤质量具有重要意义.本文主要研究了安太堡露天矿复垦地油松-刺槐-柠条混交林、沙棘-刺槐-柠条-沙枣混交林和苜蓿地的土壤养分含量及酶活性,综合评价了这3种不同植被类型对土壤肥力恢复效果.结果表明,随着植被恢复的进行,土壤养分含量均有增加,油松-刺槐-柠条混交林的土壤养分含量显著高于其它样地.从以养分含量和酶活性权重计算的土壤综合肥力指标值(IFI)可知,油松-刺槐-柠条混交林IFI值最高.综合来看,对土壤重建效果最好的为油松-刺槐-柠条混交林,其次是沙棘-刺槐-柠条-沙枣混交林,再次为苜蓿.     

海州露天煤矿复垦排土场不同土地利用土壤优先流特征研究

复垦排土场土壤的大孔隙、管状通道和植物根系是形成优先流的主要原因。论文采用野外染色示踪试验和室内理化分析等研究方法,系统研究不同土地利用方式土壤优先流的形态特征与变化规律,揭示排土场复垦植被恢复过程中优先流的形成机理及影响因素。结果表明：1）排土场各样地土壤优先流多发生在0~40 cm土层,占整个0~60 cm土壤层的93%以上;不同样地土壤优先流特征存在差异,0~5 cm土层染色面积比依次为榆树林地（90.37%）>刺槐林地（79.84%）>混交林地（65.37%）>农地（44.36%）>灌木林地（41.54%）>荒草地（38.38%）,均表现为乔木林地大于灌木林地和草地;2）各样地0~60 cm土层染色面积比大小依次为刺槐林地（26.48%）>榆树林地（20.12%）>混交林地（17.32%）>农地（15.06%）>灌木林地（13.97%）>荒草地（10.07%）,染色面积比与土层深度之间具有较好的线性关系;3）选取土壤因子、水分因子、植物因子3大类环境因子与染色面积比进行Spearman相关分析,其染色面积比与砾石含量、大孔隙平均半径、饱和导水率、根重密度和<1 mm根长密度呈极显著正相关（P<0.01）,与容重和含水率呈极显著负相关（P<0.01）,与1~2 mm和2~5 mm根长密度呈显著性正相关（P<0.05）。研究结果为认识排土场优先流的形成机制、完善优先流研究体系以及排土场植被恢复与重建提供科学依据。     

黄土区大型露天矿排土场水土流失致灾因子的确定--以安太堡露天煤矿南排土场为例

以平朔安太堡露天矿南排土场为研究对象，通过1993～2002年定位观测调查，确定了黄土区大型露天矿排土场水土流失的8个致灾因子：暴雨强度、地表物质组成、地形坡度、植被覆盖度、植被类型、工程水土保持措施、容重和非均匀沉降。与自然地貌相比，非均匀沉降和容重是影响排土场水土流失的特殊致灾因子。致灾因子的确定对认识排土场水土流失危害特征和机理，建立排土场水土流失评价指标体系，制定科学有效的治理措施提供了依据，对我国相似地域大型工程新造地的水土流失规律研究也有一定的借鉴作用。     

排土场土壤理化性状动态研究

排土场存在的严重水土流失,是露天矿山生态恢复的关键。通过对排土场土壤理化性状的调查与分析,得出土壤的颗粒组成及物理性质是排土场水土流失研究的重点,排土场平台土壤容重在不同的排弃年限是不同的。     

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。