矿区排土场植物多样性及其与土壤理化指标的耦合关系

探究鄂尔多斯满来梁矿区不同修复年限下植物多样性及其与土壤理化指标的耦合关系,揭示植被与土壤在生态修复中的相互作用,为优化植被恢复策略及评估修复效果提供科学依据。以修复年限在2~12 a的植被与土壤理化指标为研究对象,原始地貌为对照,通过调查不同样地内的植被组成与土壤理化性质,利用相关性分析揭示其相互影响与作用方式。结果表明:1)研究区共调查到51种植物,以菊科、禾本科和豆科为主,三者共占植物种类总数的61%;2)植物多样性随时间变化显著,物种数量先减少后增加,Margalef和Shannon-Weiner指数先降后升,Pielou和Simpson指数无明显变化;3)植物多样性指数与土壤理化指标存在中度及以上关联,其中pH和全磷与物种多样性关联较密切;4)修复初期,植物多样性与土壤理化指标的协调度提高,随修复年限增加,协调度先升高再降低,修复6 a时协调度最高。修复措施对植物多样性及其土壤理化指标的平衡发展有积极作用,需不断优化修复措施,使之达到最佳协调水平。

绿色环保背景下矿区排土场边坡稳定性评价及防治措施

研究了绿色环保背景下矿区排土场边坡稳定性评价及防治措施,在掌握基本工程概况的情况下,从边坡场地稳定性及适宜性评价、地基稳定性及均匀性评价、边坡岩土体特性评价、主要岩土参数取用、边坡稳定性与定量分析等方面出发,分析了边坡稳定性评价要点,并针对性地提出了防治措施,以有效预防和控制安全事故的发生。

矿区排土场不同植物对根区土壤物理性质的改良效果与评价

为揭示矿区排土场不同植物对根区土壤的改良效果,选取榆树、刺槐、火炬树、紫穗槐、荆条、杠柳等林地和荒草地7种典型植物的根区土壤为研究对象,采用主成分分析法对土壤物理性质进行综合评价。结果表明:7种植物根区土壤的田间持水量在0~50 cm土壤剖面上普遍存在先增加后减小的趋势,火炬树林地各层土壤的田间持水量显著(P<0.05)大于其他植物根区土壤,其次为榆树根区土壤;火炬树根区土壤密度在各层中值最小,而在0~10cm、20~30 cm土壤中,紫穗槐根区土壤密度最大,研究发现乔木林根区土壤比灌木林密度小;7种植被根系周围土壤砂粒质量分数显著大于粉粒与黏粒质量分数,在0~10 cm土层中,杠柳根系附近土壤粉粒与黏粒质量分数最多,在10~20 cm,乔木林土壤粉粒与黏粒质量分数大于灌木林,在30~50 cm处不同植物根区土壤粉粒与黏粒质量分数随土层深度增加而减少;使用主成分分析综合得分得出不同植物对根区土壤物理性质改良效果依次为火炬树>榆树>刺槐>杠柳>荒草地>荆条>紫穗槐。研究结果可为露天煤矿排土场不同植物对根区土壤改良效益评价提供参考,为排土场植被恢复与重建提供依据。

开远市小龙潭矿区排土场植被恢复措施探讨

指出了露天煤矿开采带来严重的生态破坏,通过小龙潭矿区排土场植被恢复工程的实施,从组织保障、科学造林、加强森林管护等方面阐述了矿区排土场植被恢复的成功经验。

不同气象因子及植被类型对矿区排土场扬尘的影响

沙尘天气作为一种灾害性天气越来越受到社会关注。以阜新海州露天煤矿排土场16km2区域作为研究对象,以滞尘量指标为依据,采用主成分分析和通径分析方法,研究了8个气象因子和5种植被类型对区域扬尘的影响。结果表明:气象因子对扬尘有重要影响,且降水量对扬尘的影响最大,引起扬尘的主要气象因子是温度和最大风速,抑制扬尘的是降水量、相对湿度和蒸发量;植被措施是改善区域气候环境和抑制扬尘最有效的人工措施,与草地类型相比,林地类型的滞尘能力更强,且林地的林分密度和物种丰富度与滞尘能力呈正相关。不同植被类型的滞尘能力排序为:火炬林>刺槐林>紫穗槐林>白榆林>天然草地。

排土场植被覆盖度及地形变化对流域水土流失的影响

煤矿区排土场的水土流失现象十分严重,盲目地进行植被重建会消耗大量资源,合理的植被覆盖度有助于指导矿区植被重建工作。基于水力侵蚀预测模型GeoWEPP,在野外调查结合遥感技术获取实测数据的基础上,以矿群为研究尺度探究了研究区排土场植被覆盖度变化对流域水土流失的影响规律并得出排土场植被覆盖度最佳范围。分析了锡林浩特矿群所在流域水土流失量增加的主要原因,在此基础上进一步模拟了地形格局变化下流域水土流失量的变化,研究了流域地形和地表植被覆盖类型变化对流域水土流失情况的影响效果;以10%的植被覆盖度为间隔、10%~90%覆盖度为区间,以50 a为模拟时长,分区域模拟分析矿群所在流域水土流失,并通过非线性均值变点法分析了生态效益最大化时的排土场植被覆盖度最佳范围。结果表明:①地形变化是研究区水土流失量增加的主要原因,地形变化对水土流失量增加的影响远高于排土场植被重建的缓解效果;②排土场边坡是发生水土流失的主要源点,仅仅进行排土场的植被重建难以较好地缓解水土流失状况,应该在地貌重塑的基础上重建排土场植被,以达到研究区生态环境优化的效益最大化;③水土流失归一化值随植被覆盖度的升高呈幂函数分布,经均值变点法计算得出锡林浩特矿群排土场的植被覆盖度最佳范围为40%~50%。

基于CATS模型的干旱荒漠露天煤矿排土场优势滞尘植物配比

【目的】干旱荒漠区露天矿排土场易产生沙(粉)尘,造成大气污染。基于植物功能性状模型(Community Assembly by Trait Selection,CATS模型)模拟,得到研究区排土场优势滞尘植物及物种在恢复群落中的配比,提出植被恢复策略。【方法】于2020年8月在内蒙古自治区乌海市新星煤矿排土场周围进行样方调查,测定物种水平和群落水平的性状值,并计算功能性状目标值,将植物滞尘功能和根体积作为模型的2个因子代入模型计算。【结果】植物种的根体积与单位叶面积滞尘量呈反比;群落根体积与土壤含水量呈现“U”型曲线分布;模型模拟结果表明:各物种相对多度最高的是猪毛菜Salsola collina和骆驼蓬Peganum harmala,相对多度的中位数分别为0.41和0.32。【结论】在研究区排土场以猪毛菜和骆驼蓬的相对多度比6∶4的比例播种,可发挥相当的滞尘效益,能够很好地解释植被修复过程中的一些机制性问题,为其他研究提供借鉴。图2表1参40。

露天排土场接种AM真菌对不同组合植物生长及土壤改良影响

以北电胜利露天矿区排土场为研究区,布设了柠条单作、柠条沙打旺混作、沙打旺单作、沙打旺紫花苜蓿混作和紫花苜蓿单作5种不同的种植模式,采用接菌(Funneliformis mosseae)和对照2种处理,运用经典统计学分析了植物根系形态、土壤理化性质及相关酶活性。结果表明,柠条沙打旺混作和沙打旺紫花苜蓿混作种植模式下接菌植物总根长较对照增长203.74%、83.84%,说明在混作种植模式接菌更适应矿区排土场的生长环境,提高了植物根系总根长。柠条沙打旺混作模式下接菌土壤有机质为22.92 g/kg,较对照增加89.58%,柠条沙打旺混作种植模式下接菌促进了土壤有机质的积累,有利于矿区排土场土壤的改良和培肥。柠条沙打旺混作和沙打旺紫花苜蓿混作种植模式均不同程度地高于其他单作种植模式下的土壤脲酶、易提取球囊霉素和总球囊霉素含量。野外混作种植模式下接菌可以有效促进植物生长,改善土壤质地,生态效应显著,对维持矿区生态系统稳定的持续性具有重要意义。

乌海市骆驼山煤矿排土场土壤种子库研究

排土场是一种极端的生态系统,因堆放面积大且坡度陡,易造成土壤侵蚀与滑坡等地质灾害,在干旱半干旱地区的排土场,实施有效的植被修复,有助于该区域生态安全与生态稳定。为探究排土场地上植被群落特征与土壤种子库及其关系,文章采用野外植被调查与室内种子萌发试验相结合的方法,研究探讨乌海市骆驼山煤矿排土场不同植被修复模式初期,地表植被与土壤种子库特征的关系。结果表明:研究区共发现37种植物,隶属于12科34属,禾本科、豆科、藜科及菊科植物在定居群落中占据主要地位;生活型以多年生草本为主,1~2 a年生草本次之。土壤种子库共计萌发11种植物,土壤种子库密度在137~1 577粒/m^(2)之间。不同修复模式地表植被与土壤种子库相似性指数存在较大差异。

植被重建下排土场扰动及小流域自然土体土壤有机碳储量比较

比较黄土丘陵沟壑区排土场扰动土体和小流域自然土体植被重建下土壤剖面有机碳(SOC)储量的差异,有助于了解区域SOC源汇效应的变化机理;同时,可从土壤碳储量增减的角度为该区域露天矿区土壤修复措施的选择提供一定的参考依据。在黄土丘陵沟壑区,选取内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿排土场和五分地沟典型治理小流域,研究了排土场平台与小流域梁峁顶SOC含量的差异、排土场边坡与小流域坡地的SOC储量差异及其影响因素。结果表明:植被恢复与重建模式显著影响表层(0~20cm)SOC和全氮(TN)含量(P<0.05),20cm及以下随土层加深,影响越来越小。1m土层深度的土壤碳(氮)密度及储量表现为经治理的小流域坡地大于排土场边坡,且差异显著,草地模式显著大于林地模式(P<0.05)。1m土层SOC储量与凋落物生物量呈正相关关系(y=alnx+y0,R^2=0.43~0.83),与凋落物含碳量也呈正相关关系(y=ax+b,R^2=0.48~0.78),且草地SOC储量随凋落物生物量和含碳量增加而增大的速率也较林地大。植被重建15年后,排土场边坡林地、草地的SOC储量仍未达到治理小流域坡地的水平。若要通过植被恢复与重建达到此水平,每公顷排土场林地和草地1m土深SOC储量分别需要增加13.64t和11.15t;若每年SOC储量增长匀速,排土场林地和草地SOC储量分别需要25年、21年才能达到目前小流域坡地的水平。