县域工矿废弃地复垦空间集中连片度评价方法研究

工矿废弃地不仅占用了大量的土地资源,而且易造成矿区土壤污染、土壤盐渍化、滑坡和泥石流等其他负面生态环境效应。为了消除不利环境影响,应优先复垦集中连片度较高的工矿废弃地区域。为确定县域工矿废弃地复垦后与周围地类的空间集中连片度定量化评价指标体系,采用景观生态学方法,借助Fragstats模型,选取斑块数量(Number of Patches,NP)、最大斑块面积指数(Largest Patch Index,LPI)、形状指数(Shape Index,SHAPE)、邻近度指数(Proximity Index,PROX)和Shannon’s多样性指数(Shannon's Diversity Index,SHDI)等5个景观指数,通过专家打分法确定各指标权重,从而构建县域工矿废弃地复垦空间集中连片度测算评价指标体系。最后以四川省泸州市叙永县工矿废弃地复垦利用试点进行实例分析,分别设置工矿废弃地复垦为耕地情景(情景1)、复垦为林地情景(情景2)和复垦为草地情景(情景3)3个情景,计算不同复垦情景下的空间集中连片度大小。研究结果表明,情景1、情景2和情景3的评价总分F分别为4 702.00、4 440.36和4 693.57,情景1复垦地类与周围地类的空间集中连片度最高,情景3次之,情景2最低,因而复垦为耕地情景为较优情景。基于上述指标构建的评价指标体系可用于评估工矿废弃地复垦空间集中连片度,可为县域工矿废弃地空间集中连片度分析和评价提供科学方法,进而为工矿废弃地复垦方向的确定、复垦空间结构的优化和不良环境影响的消除提供决策支持。     

白云鄂博矿区生态退化研究

矿区开发为国民经济和国防建设提供了重要保障,但也对当地生态环境造成了极大破坏。以白云鄂博矿区为研究区,在大量野外调查基础上,采用Landsat TM、OLI、Quickbird等遥感数据和数字高程数据(DEM),利用GIS的邻域空间分析功能和频率比分析方法,从土地毁损、植被破坏和土壤侵蚀3个方面,研究矿区开发对生态环境的影响。结果表明,矿区土地占用和毁损情况严重,被占用的土地利用类型以草地为主;离矿区距离越近受破坏程度越大,植被生长状况越差;1990—2014年土壤侵蚀面积基本没变,但矿区500 m范围内轻度等级侵蚀向重度等级侵蚀转移明显。整体来看,白云鄂博矿区周边生态环境呈恶化趋势,且距矿区越近越严重。     

露天煤矿复垦生态系统碳库研究进展

露天煤矿开采作为世界范围内的主要采煤方式,在满足人类能源需求和促进社会经济发展的同时,也造成矿区生态环境破坏和生态系统固碳能力退化。研究露天煤矿土地复垦过程中生态系统碳库动态变化不仅对认识区域碳平衡具有重要意义,该变化过程还可以作为露天煤矿土地复垦效果的重要判断指标。综述了国内外露天煤矿复垦林地、复垦草地以及复垦耕地生态系统碳库动态变化的研究。已有的研究成果表明,(1)露天煤矿复垦林地、复垦草地和复垦耕地生态系统土壤碳库均较自然恢复地要高,有的矿区甚至比原地貌要高。干旱区煤矿土地复垦初期以草地固碳效果较好,而半干旱和湿润区煤矿复垦以林地效果较好。同一生态系统,碳储量随植物物种及植物配置方式而异。(2)矿区土壤碳库呈现"U"型动态恢复过程。林地土壤有机碳年均增长量为0.20~6.27 Mg·hm-2;草地为0.30~3.37 Mg·hm-2;林草混合复垦模式为0.31~2.80 Mg·hm-2。(3)复垦林地生态系统碳库主要存储在植被中,而复垦草地则主要存储在土壤中。(4)土壤碳库主要受土壤理化性质、地上植被、复垦年限、立地条件以及复垦工艺等因素影响。因此,矿区土地复垦中应注重排土场微地形优化,筛选适宜物种,优化植被配置模式和改进复垦措施,以加快矿区复垦生态系统碳库恢复。针对露天煤矿生态系统碳库研究现状,提出未来我国露天煤矿复垦生态系统碳库的研究重点,包括加强植被碳库、土壤无机碳库及总碳库全生命周期研究,加强荒漠区露天煤矿碳库研究,以期为全面认识我国露天煤矿复垦生态系统碳库研究提供科学依据。     

论矿区土壤环境问题

我国矿山生态环境破坏和环境污染十分严重。文章论述了矿区土壤环境问题的相关概念及相关问题,指出矿区土壤环境问题包括矿区生态破坏和矿区环境污染。分析了矿区土壤环境问题的影响因素识别以及调查研究主要性状识别等普遍性问题。分析了矿区生态修复问题的复杂性,即有的属于典型的土壤环境学科问题,有的属于相关学科问题引发的土壤环境问题要求矿区生态修复研究的多学科交叉与融合。建议淡化矿区复垦土壤的学科问题,强化矿区复垦土壤的科学问题,集成不同学科的修复技术,从源头上控制矿区土壤污染,将有利于我国不同类型矿区土壤环境问题的诊断,以及矿区复垦土壤生产功能、环境功能和生态功能的恢复对策的正确选择。     

露天开采生态环境影响识别与修复技术的探讨——以崇阳露天石煤钒矿矿山开发环评为例

矿山开采活动在获得最大的经济利益的同时,势必给原有的生态环境带来严重破坏和影响.结合矾矿露天采矿特点,讨论矿山开采各个环节对生态因子的影响及强度,筛选主要影响因子,分析露天矿山开采可能引起的地形地貌、土地占用、土壤侵蚀、破坏野生动植物生境、地表水水质、景观格局等方面对环境的影响,并提出相应的优化施工方案、闭坑露天矿山土地、植被复垦等生态环境保护对策,对科学开发崇阳钒矿具有一定参考意义.     

矿区生态修复目标与模式研究

生态修复和污染治理是生态环境质量改善的重要手段,而生态环境投入是关键影响因素。多年来,矿山生态修复长期处于“被动应对多,主动作为少”的状态,部分地区还存在违背自然规律的矿区生态修复形式主义问题,其根本原因不仅仅是生态环境投入少,更重要的是生态修复目标不明确和监管标准缺失。该研究围绕新时期生态文明建设和区域可持续发展需求,结合长期工程实践和典型案例,首先,基于生态环境协同治理视角从环境边界上重新界定了矿区范围,认为矿区范围应包括生态破坏区和环境污染的直接影响区,其边界远大于传统意义上的矿界范围,提出了矿区综合体的概念,包括自然资源子系统、生态环境子系统和社会经济子系统;其次,辨析了土地整治、植被恢复与矿山生态修复的区别与联系,结合协同治理理论和“山水林田湖草是生命共同体”理念,阐释了矿区生态修复目标的定义与内涵,包括矿区综合体、生态系统和场地3个尺度,地方政府和矿山企业2个责任主体,即“三尺度两主体”;最后,分类提出了矿区生态修复模式及其特点,包括景观相似性恢复模式、土地复垦再利用模式、自然公园营造模式和生态环境导向的开发(EOD)模式4大类。资源型城市生态安全和人居环境健康是生态文明建...     

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。     

中国矿区土地退化因素调查:概念、类型与方法

矿区是受人类活动高强度干扰和加速侵蚀的区域,其生态破坏与环境污染导致严重的土地退化,造成土壤质量下降、生物多样性丧失,给我国矿山环境管理与恢复治理带来新的问题与挑战,亟待辨识与查明导致矿区土地退化的主要驱动因素.笔者通过综合分析土地退化概念、类型和成因,进一步界定了矿区范围,阐明了矿区土地退化的内涵,分析了导致矿区土地退化的生态破坏、环境污染与自然侵蚀等驱动因素的研究进展.基于此,将矿区土地退化划分为生态破坏导致的土地退化、环境污染导致的土地退化和自然侵蚀导致的土地退化3大类型,提出了一套矿区土地退化因素调查的指标体系与方法建议.     

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。     

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。     

矿区土壤质量综合评价指标体系与评估方法

矿区土壤质量管理以综合评估为依据,以定向保育为手段,以消减污染、保持水土、恢复植被和推动土地复垦为目的.研究适用于矿区的土壤质量评价指标体系和评估方法,为全面、系统、科学地评估矿区土壤质量及其演变提供可借鉴的方法体系,提高矿区土壤质量管理水平.根据矿山采选业对环境的影响范围划分了矿区土壤质量评价尺度,从服务土壤质量管理...     

黄河源区生态破坏现状及保护对策

黄河源区自然条件严酷,生态环境脆弱。随着黄河源区资源开发力度逐步加大,草场和灌丛植被遭到不同程度的破坏,生态环境日趋恶化。具体表现为草原退化严重,水土流失加剧,土地荒漠化扩大,水源涵养能力大为降低。因此,保护黄河源区生态环境,建立黄河源头特殊生态功能保护区已刻不容缓。     

废弃花岗岩矿山生态修复治理研究

露天停采矿山在前期开采过程中生态环境受到较大破坏,主要破坏形式为潜在地质灾害、土地资源压占损毁、水土气污染、地形地貌景观破坏、水资源破坏、生物资源破坏等。以赣西南某停产饰面用花岗岩矿山为例,对生态环境修复治理问题进行研究,采用削坡整治、土壤改良与植被恢复、生态袋护坡、浆砌片石挡土墙、蓄排水等技术对矿山进行修复,以解决当地生态环境问题,达到生态环境保护与经济社会发展和谐共赢目标,为类似矿山生态修复治理提供参考。     

土地处理技术在干旱-半干旱过渡带生态建设中的应用

土地处理系统是在干旱 -半干旱过渡区实现污水无害化、资源化的有效技术。内蒙古霍林河矿区污水土地处理系统设计与运行结果表明 ,该区具备推广土地处理技术的良好条件 ,土地处理系统应以慢速渗滤和污水资源利用型为主 ,实现污水处理与生态环境建设的结合。污水资源的利用有助于增加镶嵌型复合生态系统的稳定性 ,加速人工林的成林郁闭 ,增加林木蓄积量 ,改善干旱、半干旱地区的生态环境     

土地处理技术在干旱—半干旱过渡带生态建设中的应用

土地处理系统是在干旱-半干旱过渡区实现污水无害化、资源化的有效技术。内蒙古霍林河矿区污水土地处理系统设计与运行结果表明，该区具备推广土地处理技术的良好条件，土地处理系统应以慢速渗滤和污水资源利用型为主，实现污水处理与生态环境建设的结合。污水资源的利用有助于增加镶嵌型复合生态系统的稳定性，加速人工林的成林郁闭，增加林木蓄积量，改善干旱、半干旱地区的生态环境。     

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。     

矿区复垦土壤的微生物活性变化

在由煤矸石、粉煤灰和污泥构成的矿区复合基质上种植黑麦草进行矿区复垦试验,分析了不同复垦阶段土壤微生物功能多样性和酶活性的差异,以揭示矿区复垦过程中免施肥的可行性.结果表明,矿区复垦土壤微生物功能多样性和酶活性随复垦时间的延长而显著提高.复垦23个月后,矿区复垦土壤的全氮、速效磷和速效钾含量分别比复垦种植前降低72.05％、67.86％和60.19％,蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性增加1.30～7.56倍.Biolog微平板培养测试结果显示,矿区复垦16和23个月的土壤微生物群落AWCD( average well colour development)值,微生物Shannon多样性指数、Simpson指数、Mclntosh指数均显著高于复垦种植前(P＜0.05).微生物多样性相关参数与土壤酶活性及土壤有机质含量之间呈显著正相关(P＜0.05或P＜0.01),与土壤全氮、速效磷、速效钾含量之间呈显著负相关(P＜0.05或P＜0.01).在矿区复垦过程中污泥作为有机添加物有助于促进植物生长和提高微生物活性.     

基于模糊综合评价和景观连接度的工矿废弃地生态复垦利用优先度评判:以大冶市为例

对工矿废弃地复垦为林地的优先度评判通常只考虑其宜林适宜性,较少考虑其对森林景观连通性的贡献。以湖北省大冶市为研究区,运用模糊综合评价、景观连接度和二维判断矩阵评判工矿废弃地生态复垦利用优先度。结果表明:(1)大冶市工矿废弃地复垦为林地的最适宜、较适宜、较不适宜和不适宜地块面积分别为967. 44、343. 54、67. 85和75. 96 hm~2。最适宜地块在金山店镇较为集中,不适宜地块主要分布在还地桥镇。(2)大冶市景观生态网络连接的最佳距离阈值为1 250 m。工矿废弃地复垦后对林地生态网络结构贡献程度最高、高、中和低等级地块面积分别为234. 80、358. 24、315. 08和546. 68 hm~2。(3)大冶市复垦优先度为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级面积分别为403. 68、408. 82、594. 65和47. 90 hm~2,且模糊适宜性评价结果与网络结构重要性评价结果存在差异。研究结果能避免仅考虑复垦适宜性评价结果的片面性,同时能增强对生态效应的考虑,使评价结果更合理。     

废弃矿坑的景观生态设计与可持续利用——以海口市矿坑群改造为例

因产业结构调整和矿产资源枯竭,中国各地出现了大量矿业废弃地,带来一系列的生态环境问题并造成土地资源浪费,及时对其进行生态恢复与可持续利用,可以快速地变废为宝,赋予废弃土地新的生态、休闲、地域文化延续以及经济价值。海口市矿坑群改造项目基于矿区典型景观、热带自然环境等地域特征,从地形条件及竖向设计、汇储水条件与水景设计、植被的恢复与利用、场地弃置矿石的再利用和建成后的污染防治等五个方面对矿坑分别进行了景观生态设计与可持续利用。在此基础上,提出:(1)依据矿区生态系统特征、地理位置及自然恢复情况,将其分为自然恢复、自然恢复与人工修复、生态修复与适度开发三大类;(2)适度开发矿坑及周围被污染的非法养殖场地,建设城市郊野公园、康养社区和市民运动中心,为区域带来生态、经济与社会效益;(3)利用矿区地形高差将地势较低且地下水位较高处设计为水景,依据植被现状将其修复为山丘台地草坡、湿地景观区、热带草本植物种植带、林地保留及培育区、热带蔬果种植园和休闲景观绿地,弃置矿石材料进行资源化利用作为铺装、景观山丘堆放材料等,营造具有热带矿坑特征的可持续景观;(4)加强对矿坑开发后的生活垃圾、污水和餐饮油烟等污染物防治,建立专业化垃圾处理模式,利用生态湿地对污水进行净化,提升餐饮油烟净化技术。研究旨在促进修复后的矿坑场地的可持续利用,为其他地区的废弃矿坑改造利用提供参考。     

广东省生态环境现状、存在问题和对策

近年来，广东省基本实现土地资源的占补平衡，但部分城市周边土地污染较为严重；森林覆盖率较高，但森林生态系统较为脆弱；大江大河水质良好，但城市江段水质较差，生活污水成为主要的污染源；入海河口和近岸海域受陆源污染，部分海域海水水质变差，赤潮危害有所加剧；红树林面积大幅度减少；外来物种入侵面积较大；农业面源污染日趋严重。总的来说，广东省生态环境现状总体良好，但人为因素等对生态环境所造成的破坏不容忽视，应加强领导和规划，以实现可持续发展。