露天煤矿排土场边坡植被恢复群落稳定性研究

为了揭示露天煤矿排土场边坡植被恢复群落稳定性的动态特征和变化模式,以内蒙古北电胜利露天煤矿4个排土场为研究对象,选取Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数、植被盖度、植被高度、地上和地下生物量8个指标,构建了基于群落结构稳定性与群落功能稳定性的排土场边坡植被恢复群落稳定性评价体系,采用综合评价法对处于人工植被恢复中的内排土场和恢复年限分别为4 a、5 a、8 a的沿帮排土场、南排土场和北排土场的南、北方向边坡植被恢复群落稳定性进行综合评估,并对群落稳定性因子与土壤含水量、有机质、全氮、全磷、全钾等环境因子间关系进行分析,探究影响排土场边坡群落稳定性的影响因素。结果表明:(1)随着恢复年限的增加,边坡植被群落稳定性整体呈稳步上升趋势,但与草原站背景值相比,其综合评价指数处于较不稳定或不稳定状态。(2)随着恢复年限的增加,排土场边坡群落稳定性由结构稳定性主导转向功能稳定性主导。恢复初期受人工影响,物种多样性提高,结构稳定性较高,随着时间的推移,结构稳定性波动下降,功能稳定性上升,其中地下生物量增长迅速,生物量向地下转移,进而形成矿区特有的植物群落结构稳定与功能稳定转变特征。(3)从坡向来看,随着恢复年限的增加,边坡群落稳定性逐渐由南坡优于北坡转变为北坡优于南坡。(4)南坡的结构稳定性与环境因子的相关性较高,而北坡的功能稳定性与环境因子相关性较高,表明不同坡向的群落采用了不同的响应策略以适应环境的变化,丰富的有机质和全氮含量对排土场边坡群落功能性稳定性会产生积极影响。

北方农牧交错带退化草地生态恢复技术——围封试验研究

在北方农牧交错带——克什克腾旗地区,选择不同退化程度(轻度退化、中度退化、重度退化)草地为样地,并以同类未围封草地作对照,研究围封措施下,各类退化草地组成结构、植被盖度与高度、生物量等恢复情况.结果表明:轻度退化草地围封后在较短的时间内植被就可得到恢复;中度退化草地围封后需要较长的时间恢复,一般需要5年才可进行利用;重度退化草地围封5年后退化程度有所减轻.

生态足迹方法研究及应用展望

本文在介绍了生态足迹的内涵、理论及计算模型的基础上,评价了生态足迹模型的优缺点,综述了国内外生态足迹的最新研究进展。指出国内在生态足迹研究中有待开展的工作。

基于城市尾水深度净化和湿地生态恢复的水资源循环利用模式

以山东省滨州市某城市生活污水处理厂区内人工湿地工程为研究对象,采用表面流人工湿地对城市生活污水处理厂尾水深度净化,湿地工程为六级串联结构。2014年7月至2014年9月,每个月对湿地工程进水口、出水口、各级湿地接口处进行采样,以考察其对COD_(Cr)、TN、NH_3—N和TP的深度净化效果。结果表明,COD_(Cr)、TN、NH_3—N和TP的总平均去除率分别可以达到70.1%,85.0%,63.4%,71.0%,湿地工程出水COD_(Cr)、TN、NH_3—N和TP浓度均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类、Ⅴ类、Ⅳ类和Ⅳ类标准,整体出水水质优于设计标准《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类,多级串联表面流人工湿地对低浓度污水净化效果良好,符合污水生态治理的发展趋势;同时以尾水利用和湿地生态恢复为核心,构建了一种新的水资源循环利用模式,具有一定的推广应用价值。

生态保护与修复理论和技术国外研究进展

人类进入的21世纪,是一个人类真正需要进行生态反思的世纪。反思我们与自然的关系,反思我们与地球生命支持系统中植物、动物、抑或微生物的关系,反思我们与地球环境保障系统中的江河湖海、山川大地、森林草原、城镇乡村的关系。地球生物圈尚存的完整自然生态系统愈来愈少,人类未来生存、发展及适应全球变化的珍贵缓冲区(buffers)正快速萎缩,地球表面随处可见的3D系统(degraded,damaged and destroyed ecosystems)正快速增加,人类生命支撑系统中最为重要的生物多样性也正以前所未有的速度丧失,人类生存与发展之基失稳,亟待从生态保护理念出发,探索生态技术解决方案。在辨析生态、生态保护与生态修复内涵的基础上,基于文献计量学方法,以生态保护(ecological protection)和生态修复(ecological restoration)为主题词在Web of Science上检索了生态保护与生态修复近70年发文量及国际主流杂志发文量,分析了生态系统退化机制及驱动力,总结了国外生态保护与生态修复所依托的先进理论和技术方法,以期为我国生态系统保护与退化生态系统修复提供一定的理论指导。

矿山生态修复成效评估

矿山资源开采在推动经济发展的同时也造成了严重的生态问题。在国家大力推进生态文明建设与绿色矿山建设背景下,矿山生态修复已成为国家生态修复工程,特别是国家“双重”工程的重点和难点。在综述矿山修复目标、矿山生态修复成效指标体系及矿山生态修复评价方法体系基础上,综合考虑矿山社会-生态-经济复合生态系统的整体性,提出矿山生态修复成效评估体系。基于生态安全、生态功能、景观服务及可持续发展4个方面构建矿山生态修复成效指标体系,矿山生态修复评价方法体系重点介绍效益评价及价值计算方法,并对矿山生态修复成效评估当前存在的问题与未来进行了展望。为科学认知与定量评价矿山生态修复成效提供借鉴。

中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术

煤炭是我国最主要的一次性能源 ,而且这种能源结构在相当长的时间内不会改变。煤炭资源的开发对我国经济建设和社会发展起到了重要的支撑作用 ,但是煤炭的开采和利用引发了一系列的生态环境问题 ,矿区已成为典型的、严重受损生态系统。矿区生态环境问题 ,已经成为制约矿区可持续发展乃至区域生态安全的重大隐患。矿区生态环境综合治理已迫在眉睫。综述了我国煤矿区主要的生态环境问题以及具体的治理方法和技术措施 ,包括矿井水和煤矸石的资源化、污染土地的修复。

三峡水库蓄水初期水生态环境特征分析

以2003年10月和2004年4月的两次现场调查数据为基础,分析三峡水库蓄水初期的水生态环境特征。结果表明,蓄水初期水库水体交换能力减弱,水库有机污染甚微,但水体TN、TP浓度偏高,水库整体处于中营养状态;根据水生态环境特征的差异性,水库水域可划分为3种类型区,即坝前水域、库区干流水域以及库区支流洄水河段。对主要影响因素进行分析,发现流速、营养盐含量及水温是影响水生态环境特征的主要因素,而由于各类型区的TP、TN等营养盐含量均较高,水温及流速已成为三峡水库水生态环境特征的控制性因子。探讨3类不同水域的富营养化敏感性,表明坝前水域及库区支流洄水河段是库区未来富营养化的敏感水域。

露天煤矿区生态风险评价方法

以露天煤矿区这一脆弱生态系统为对象进行了生态风险评价方法的探讨 ,阐述了生态风险评价的基本概念。针对露天矿区生态环境特点 ,通过描述露天矿区的主要生态环境问题 ,分析了矿区风险源、风险受体以及评价终点 ,最后建立了典型露天煤矿区生态风险的评价指标体系 。

生态系统健康评价方法初探

生态系统是维持人类环境的最基本单元,生态系统功能主要体现在两个方面:一是生态服务功能(service);二是价值功能(goods).这两种功能是人类生存和发展的基础.生态系统健康是保证生态系统功能正常发挥的前提,结构和功能的完整性、具有抵抗干扰和恢复能力(resilience)、稳定性和可持续性是生态系统健康的特征.生态系统健康评价需要基于生态系统的结构、功能过程来确定指标,包括生态系统的完整性、适应性和效率.生态系统健康评价主要有两种方法:一是指示物种评价,二是结构功能指标评价.结构功能指标评价包括单指标评价、复合指标评价和指标体系评价.指标体系评价中又包括自然指标体系评价、社会-经济-自然复合生态系统指标体系评价.本文针对生态系统健康的不同评价方法进行了对比研究.同时,针对不同的生态系统类型应选择其健康评价方法方面进行了简要的阐述.

再生水浇灌方式对芦苇地土壤水文生态特性的影响

为提高再生水资源在芦苇群落生态恢复中的高效利用,采用温室内模拟实验的方法,以未灌溉(CK)为对照,对再生水(FS)、再生水清水轮灌(QF)及清水灌溉(QS)等3种浇灌方式下的芦苇地盐碱含量及水文物理参数进行测定分析,以其阐明不同浇灌方式下芦苇地的土壤水文生态效应。结果表明:清水灌溉、清废轮灌降盐压碱效果显著(P<0.001),而再生水灌溉后土壤含盐量增加12.8%。与未灌溉相比,3种浇灌方式均使土壤容重减小,孔隙度增大,改善土壤水文物理效果表现为清废轮灌>清水灌溉>再生水灌溉。Horton模型比较适合描述灌溉后芦苇地土壤水分入渗过程,清水灌溉、清废轮灌改善了土壤水分的渗透性能,初渗率和稳渗率均比未灌溉增加,而再生水灌溉后初渗率下降15.0%。3种浇灌方式均能增强芦苇地贮蓄和保持土壤水分的能力,清废轮灌、清水灌溉、再生水灌溉的饱和蓄水量分别比未灌溉增加11.5%、4.3%、2.4%,涵蓄降水和供植物生长有效水分贮存能力表现为清废轮灌最好,其次为清水灌溉,而再生水灌溉则较差。

造纸废水灌溉对滨海盐碱化湿地的生态修复

采用不同灌溉模式，定期测定了造纸废水灌溉后湿地土壤Cl^-，Na^＋、土壤可溶性盐、土壤呼吸强度及芦苇干重等指标，研究了灌溉过程中土壤中Cl^-，Na^＋迁移以及对土壤的生态改良效应．结果表明：灌溉后土壤Cl^-，Na^＋及可溶性盐分别去除57．79／6～70.0％，45．7％～47．1％，53．2％～59．7％；一定范围内，湿地水力负荷、淹水深度变化对土壤降盐效果影响不大，干湿交替灌溉模式对降盐有影响；废水灌溉还能平均提高土壤总氮、土壤有机质含量、土壤呼吸强度和芦苇地上生物量到2．17，1．20，1．46和1．34倍，对盐碱化滨海湿地具有综合的生态修复效应，但不同灌溉工艺之间存在一定差异．

台州市城市生态足迹

城市生态足迹分析可定量反映城市人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度,这种方法为城市生态系统研究提供了新的思路和研究方向。本文在介绍生态足迹的理论和计算模型的基础上,以台州市为例,计算了台州市2002年的生态足迹。结果表明,2002年台州市生态足迹为1·33084hm2·人-1,可利用的生态承载力为0·25800hm2·人-1,生态赤字为1·07284hm2·人-1,反映了台州市的生产、生活强度超过了生态系统的承载能力。因此,台州市需注重提高其资源利用效率,提倡节约型的生产和生活消费模式,减少其生态足迹,通过生态城市建设,实现城市的可持续发展。

盐胁迫对二色补血草光合生理生态特性的影响

以黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙为基质,及该岛上生长的优势草本植物二色补血草幼苗为材料,用不同浓度的NaCl溶液(0,50,100,200,300mmol/L)模拟盐胁迫处理30d,探讨二色补血草光合生理生态特性对盐胁迫的响应特征。结果表明:二色补血草对盐胁迫和光合有效辐射(PAR)具有较强的适应能力,在盐浓度为50～100mmol/L条件下,其净光合速率(Pn)、瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)、羧化效率(CE)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)均达到最高值,光补偿点(LCP)最低,表明其在此盐分范围内,利用光的能力较强,光照生态幅最宽。当盐分浓度为300mmol/L时,其Pn、WUE、LUE、CE、LSP和AQY显著下降,LCP升高,Pn、Tr、Gs、WUE、LUE、CE对PAR的响应曲线与对照差异较大,即高盐胁迫加重了二色补血草对光的敏感性;WUE、LUE、CE的最优PAR和盐分范围存在一定的差异,低PAR下有利于光能的利用,中PAR下有利于水分的利用,高PAR下有利于CO2的利用;WUE对盐分的适应范围最大,CE其次,LUE最小。

高寒地区路堑边坡植被恢复效果

以大兴安岭地区阿荣旗至博客图段高速公路边坡作为研究对象,研究厚质基层喷附技术和植生混凝土喷附技术的植被恢复效果。结果表明:1)从植物群落组成情况和群落相似性系数来看,两种技术的总体恢复效果差别不明显,但植生混凝土喷附坡面植物群落更为接近自然水平。2)同样基于植物群落组成和群落相似性系数,两种技术在阴坡和阳坡上的恢复效果存在明显不同。3)土壤全氮和有机质含量的适当增长可以促进植物群落发展,而土壤速效磷含量的增长会抑制其发展。4)推荐较为合理的物种搭配为艾蒿、柳蒿、羊草、贝加尔针茅、兴安胡枝子、紫穗槐和兴安柳。研究可改善这两种生态恢复复方式在该地区的应用,优化物种配置,防止二次退化问题的出现,为后期养护、管理提供理论依据。

黄河三角洲滨海湿地生态特征变化及影响因子分析

近年来,黄河三角洲地区社会经济的迅速发展,加速了人类对该地区的开发,但是盲目的开发以及不合理的管理制度,导致湿地生产力下降,对生态环境造成了严重的影响,使该地区滨海湿地退化、盐碱化的趋势加剧。本文主要从自然和人为两个角度,详细分析滨海湿地生态特征变化的影响因子。

乌兰木伦河径流量衰减驱动因素研究

以乌兰木伦河为研究对象,通过调查分析乌兰木伦河年径流量、降雨量、年均气温、人口、煤炭产能、GDP等的变化特征,探讨各因素对乌兰木伦河径流量的作用特点,以确定乌兰木伦河径流量衰减的主要驱动因素及其贡献比例。结果表明:由于自然和社会因素的共同作用,乌兰木伦河年径流量呈不断衰减趋势;乌兰木伦河径流量影响因素中,以降雨量和年均气温为主的自然因素所占比重为19.4%,而以人口、煤炭产能和GDP为主的社会因素所占比重为80.6%。目前社会因素是影响乌兰木伦河径流量衰减的主导因素。

北京市生态弹性力的评价

依据生态弹性力的概念,构建了北京市生态弹性力的指标体系,并利用SPSS软件确定各指标的权重,分析和评价了2001—2008年该地区生态弹性力的发展状况。结果显示:生态弹性力指数在研究时段呈现较大波动,但整体呈现逐渐增大的趋势。2001—2003年呈下降趋势,指数由-0.248降至-0.976;2004—2008年指数明显上升,由0.071增至1.047,其中2006年波动较大为-0.261;结果表明在多项措施的实施下,北京市的生态环境质量得到了逐步改善。

基于遥感与GIS的黄河三角洲绿色空间生态服务价值评估

基于黄河三角洲1987、1997和2007年的TM遥感影像解译数据和野外调查结果,得到研究区三个年度的土地利用空间分布图。然后从土地利用的角度重新审视绿色空间的概念和内涵,建立基于土地利用类型的绿色空间生态评估体系,分析黄河三角洲地区的绿色空间生态服务价值及其变化情况。研究结果表明,1987—2007年间黄河三角洲地区绿色空间土地利用变化显著,其中,水体面积增加明显,农田、林地面积略有增加,湿地和草地面积显著减少,未利用地面积略有减少。土地利用面积的变化直接影响到其生态服务价值的变化,研究期间湿地生态服务价值减少了77.72亿元,草地减少9.00亿元,未利用地减少0.16亿元;水体的生态服务价值增加54.54亿元,农田和林地共增加3.41亿元。研究区绿色空间生态服务价值呈逐年减少的趋势,20年间研究区生态服务价值减少了28.94亿元。通过对绿色空间单项生态服务价值功能重要性进行评价,研究表明黄河三角洲地区单项生态服务价值以湿地、农田和水体占主要地位,这与各单项生态系统的面积及其单位生态服务价值量有关。