抚顺西露天矿生态恢复区土壤养分评价

矿区是当前退化最严重的生态系统之一,土壤是生态系统恢复的先决条件,因此明确矿区的土壤基础特性是科学制定矿区生态系统恢复策略的依据。以抚顺西露天矿生态恢复区为研究对象,参考《全国第二次土壤普查养分分级标准》选取土壤pH、有机质、全氮、有效氮、全磷等8指标构建评价指标体系,应用修正的内梅罗综合指数法对矿区土壤展开综合评价,并通过半方差函数对土壤综合养分系数进行拟合,得到最佳的理论模型及其相应的参数,运用Kriging插值法绘制各层次土壤综合养分分布图。结果表明:抚顺西露天矿排弃物综合养分质量处于Ⅱ级,人工客土综合养分质量处于Ⅱ级,生态恢复区0~10cm层次土壤综合养分质量处于Ⅲ~Ⅴ级,平均为Ⅳ级;10~20cm层次土壤综合养分质量处于Ⅱ~Ⅳ级,平均为Ⅲ级;20~30cm层次土壤综合养分质量处于Ⅱ~Ⅳ级,平均为Ⅲ级,土壤养分质量的限制性因子主要为有效氮和有效磷。生态恢复区各层次土壤综合养分系数符合高斯模型,块金系数均小于25%,其空间上大体呈由北帮和南帮向东、西两个方向递减蔓延式分布,南帮部分地区出现养分突变。除20~30cm层次外,矿区各层次土壤养分质量在空间上均表现为:北帮>南帮>西帮>东帮,这种分布规律是恢复年限、恢复措施、土壤基质及人为活动共同作用的结果。研究结果将为后期的矿区生态恢复策略的制定和完善提供依据。

抚顺西露天矿区景观格局变化与生态安全格局构建

抚顺西露天矿是我国东北部最重要的煤炭产地,煤炭的大规模开采与使用,致使区域景观格局发生剧烈变化,严重影响周边景观安全。以抚顺西露天矿区作为研究对象,以2010,2014,2018年3期遥感影像作为数据源,借助ArcGIS软件对3期遥感影像进行目视解译,识别地类。利用动态度模型、土地利用转移矩阵和景观破碎度指数对2010~2018年矿区景观特征进行分析,基于最小累积阻力模型构建抚顺西露天矿区景观生态安全格局。结果表明:近年抚顺西露天矿区每年变化速率达到12.8%,景观变化速度快,斑块稳定性差;抚顺西露天矿区景观结构转移频繁,各景观类型面积差距缩小,建设用地面积减少,林地面积增加,还林效果明显;景观破碎度指数小幅降低,从2010年0.0676降到2018年0.0585;以景观生态学理论构建抚顺西露天矿区景观生态安全格局。运用多指标综合质量评价法,选取斑块综合质量较高的7个斑块作为生态源地,生态源地面积共10.28km2,占研究区总面积4.6%。利用最小累积阻力模型,通过ArcGIS中距离分析功能计算得到各源地之间的最小累积耗费距离表面,识别出最小成本路径为生态廊道,共21条,通过山脊线与廊道相交,确定19个生态节点。研究结果将对抚顺西露天矿区生态恢复和生态安全建设具有重要的指导意义。