露天矿区景观生态风险空间分异

以露天矿区为研究对象,评价矿区景观生态风险,并采用ESDA方法定量研究矿区生态风险空间分异特征.结果表明,矿区景观生态风险空间分布以高风险区域为核心,由高到低呈环形包围特征.其中,高风险主要分布在矿业生产及城市生活区域,以土地破坏、压占及城市建设为主要风险来源;中等风险主要分布于自然、半自然功能区,以城市生活与农业生产为主要风险来源;低风险区域以林地、荒草地等植被覆盖区域为主,但大面积植被退化、水土流失导致该区域生态基底较差、环境脆弱,加之露天煤矿作业频繁,整体生态环境质量堪忧.同时,不同功能区的风险高低排序(人工区＞半自然区＞自然区)特征符合常规的区域生态风险等级差异规律.此外,基于ESDA分析矿区景观生态风险,其空间自相关性高达0.7521,风险的空间集聚效应明显;而对比矿区景观生态风险的空间分异特征发现,景观干扰度是高、低风险区域的主要驱动因子;而景观脆弱度则是中等风险区域的驱动因子;基于以上研究结果可对矿区环境管理和风险决策提供一定的数据支撑和理论依据.     

典型草原地区退化草原的改良及提高生产力途径的研究

作者在内蒙古典型草原地区进行了围栏封育、轻耙松土、耕翻撩荒、播种羊草和羊草混播旱生豆科植物,经过5年的试验,显示出这些措施都能不同程度地提高产草量;由于这些改良措施均在七月雨季进行,翻耕后的植物当年即可覆盖土表,所以也不会导致沙化。     

活性污泥丝状膨胀的模拟试验与控制对策研究

以新鲜的生活污水作为水样,采用同步培菌法,在培养活性污泥的基础上,模拟一定的条件促进丝状菌生长直至形成丝状膨胀,并探索消除丝状膨胀的控制措施,同时通过对丝状菌进行分析鉴定及生活特性显微观察,确定产生丝状膨胀的丝状菌的种类。因为实验能够较好地接近污水厂的实际情况,其结论对污水厂曝气池的正常运行具有实际指导作用。     

林地土壤水源涵养多因素复合模拟研究——以苕溪流域为例

为了研究不同植被覆盖度、不同林相及不同林种林下土壤水源涵养的特性,以浙江省苕溪流域上游区为例,采用野外不同林种土壤持水能力定时定点实测取样、室内不同植被覆盖度(0,15%,30%,45%,60%,75%,90%)、不同林相(上层覆盖、下层覆盖、上下层覆盖)的物理模型人工模拟降雨试验方法,通过不同深度土壤水分含量测试、产汇流和入渗系数计算,探索了林地不同经营管理方式下土壤涵养水源的特性,结果表明:(1)地表入渗系数随植被覆盖度的增加而增大,随坡长增加入渗系数的增长比率增加,降雨过程中植被覆盖度对入渗系数的影响比坡长的影响大。(2)不同林相的模拟试验结果表明,地表入渗系数排序为上下层覆盖>上层覆盖>下层覆盖>裸地。随着产流历时增加,林下土层的蓄水量呈线型增加,与裸坡比较,累积蓄水量增加百分数为:上层覆盖为23%,下层覆盖为29%,上下层覆盖为37%。(3)通过监测不同林地不同深度土壤含水率的变化,并与裸地进行对比得出不同林地涵养水源能力的强弱。其蓄水能力排序分别为板栗林>茶园>竹林。研究结果为林地管理、林相培育和林下土壤持水能力的提高具有科学方法论上的支撑和生...     

丛枝菌根真菌可缓解采煤沉陷区紫花苜蓿伤根,一个模拟研究

本研究以紫花苜蓿为实验对象,以采煤沉陷区退化土壤为培养基质,通过人为伤根模拟矿区沉陷对根系造成的损伤,采用量化模拟方法分析了丛枝菌根真菌在减缓伤根中所起的作用。结果表明,在剪切紫花苜蓿根系后,接菌处理地上干重和根系干重均高于对照处理,在剪切根系程度较小时(1/3和1/2)苜蓿-菌根共生体能够缓解对根系的损伤,但是,剪切根系较大时(2/3和3/4)菌根效应降低,对植物生长发育促进作用减小。接菌改善了紫花苜蓿根际微环境,缓解了根系损伤对植物的负面作用。     

模拟增温对长江源区高寒沼泽草甸土壤有机碳组分与植物生物量的影响研究

以高寒沼泽草甸为研究对象, 采用开顶室增温小室进行增温模拟实验, 设置CK(对照点)、T1(增温1.5—2.5 ℃)、T2(增温3—5 ℃)3种处理, 研究了短期增温对高寒沼泽草甸土壤活性有机碳库及生物量生产的影响。结果表明: (1)T1增温显著促进土壤微生物量碳(MBC)的生成, T2增温幅度过大, 抑制了微生物的活性, 导致这种促进效果在T2内不显著。(2)T1, T2增温均使得0—20 cm 土层土壤有机碳(SOC)含量降低, T1增温促进20—30 cm土层土壤有机碳(SOC)的生成, 但这种促进效果在T2内并不显著。(3)T1, T2增温均使得0—20 cm 土层土壤溶解性有机碳(DOC)含量降低, 20—30 cm土层土壤溶解性有机碳(DOC)含量无明显变化。(4)模拟增温促进了长江源高寒沼泽草甸地上生物量的生成, 并且增温幅度越大地上生物量增加越多。T1增温促进了地下生物量的生成, T2增温幅度过大, 对地下生物量随温度上升而增加的这种促进作用有所抑制。(5)土壤有机碳(SOC), 土壤微生物量碳(MBC), 土壤溶解性有机碳(DOC)三者碳组分之间均呈显著正相关, 表明土壤有机碳(SOC)的变化在一定程度上制约的土壤微生物量碳(MBC)与土壤溶解性有机碳(DOC)的变化。     

γ辐照与模拟微重力效应对大鼠终末分化PC12细胞损伤的研究

目的:通过研究γ60Co-射线辐照与模拟微重力效应对大鼠终末分化PC12细胞的损伤,分析空间环境对哺乳动物细胞的损伤。方法:利用大鼠终末分化PC12细胞为材料,通过检测地面对照组、γ~(60)Co-射线辐照组、模拟微重力效应对照组、γ~(60)Co-射线辐照复合模拟微重力效应组的微核率、微核细胞率及HPRT基因突变频率,分析模拟空间环境对哺乳动物细胞的损伤。结果:随着γ~(60)Co-射线辐照剂量的增加,微核率、微核细胞率及HPRT基因突变频率均增加,呈现比较良好的效应关系,而γ~(60)Co-射线辐照复合模拟微重力效应组各项指标均低于γ~(60)Co-射线辐照组。结论:γ~(60)Co-射线辐照及模拟微重力效应均能诱发大鼠终末分化PC12细胞染色体的损伤和HPRT基因的突变,而模拟微重力效应降低PC12细胞损伤的机制还有待进一步研究。     

油藏调剖菌TP-1的培养条件及岩芯模拟驱油研究

从油井产出水中分离得到一株兼性厌氧芽孢杆菌TP-1,该菌株可在55℃的油藏温度生长,并代谢产生粘性多糖和气体.经培养条件优化,发酵液多糖产量可达5.5 g/L,产气量为22 mL/L.低浓度的CaCl2、MgSO4和AlCl3对多糖的生成有促进作用.岩芯模拟试验表明,该菌的注入可使岩芯压力增加,提高石油采收率7.37%.TP-1是一株性能良好的油藏调剖菌.     

紫外诱变改良柑橘采后病害拮抗菌柠檬形克勒克酵母研究

以柠檬形克勒克酵母(Kloeckera apiculata)为出发菌株,采用紫外线(UV)、UV LiCl等方法对其进行诱变改良.确定了处理的最佳剂量:紫外处理15 W 30 cm照射20 s,UV LiCl处理UV照射20 s并在平板中加入LiCl 0.3%(W/V).选育到一株生理特性有明显改善的变异菌株UV20-13,果实试验中,7 d后柑橘青、绿霉病的发病率分别比出发菌株降低25.56%和10.00%.生长动态测定和传代试验表明,该菌株生长特性优于出发菌株,连续传代10代,该菌株没有出现退化、回复突变等,在遗传上是稳定的.     

安太堡露天煤矿排土场土壤种子库

采用种子萌发法研究了安太堡露天矿排土场的土壤种子库,共统计到17种植物种子,分属5科,以1年生草本植物种子为主.排土场土壤种子库具有极大的时空异质性,地上植被与土壤种子库群落组成上的相似性程度较低,复垦后期土壤种子库间相似性系数较低.随着复垦时间、复垦模式或立地条件的不同,土壤种子库的种类、密度各不相同.选择正确的复垦模式,有利于土壤种子库自我更新能力的增加和排土场生态系统稳定,对排土场的土地复垦和生态重建具有重要意义.     

大型露天煤矿区土地扰动的时空变化

选择平朔矿区安太堡露天煤矿为研究区域,采用主成分分析方法对1990年和2005年两期Landsat-TM遥感影像进行分析,探讨了研究区15年间的土地利用变化.结果表明:由于露天矿区土地扰动下土地类型、面积分布及其景观格局的不同,其遥感影像的光谱空间特征也不相同,但前2个主成分构成的空间特征结构十分明显,第1主成分主要表示采煤运煤区、边坡区以及剥离堆垫区的特征信息,第2主成分主要表示植被高覆盖区及植被低覆盖区的特征信息.将研究区的土地利用类型按照剥离区、采挖区、复垦区和原地貌四大类型进行分类,15年间,采挖区基本保持原有面积;原地貌面积减少了15.263km2;复垦区面积增加了8.513km2;剥离区面积不断扩大,从1990年的5.522km2增加到2005年的11.889km2.     

大型露天煤矿生态系统受损研究——以平朔露天煤矿为例

矿区受损生态系统的恢复与重建是脆弱生态环境综合整治的重点和难点。１３ａ的平朔露天煤矿受损生态系统定点研究表明,大型露天煤矿生态定变过程为３个阶段、４个类型。生态受损引发因子包括挖损、压占、占用和污染。生态受损特征表现为生境在１００ａ左右的时间尺度下,以每年７８００万ｍ＾３左右的岩土搬运速度,累计消失１６０ｋｍ＾２左右。而新形成的生境与原生境相比,虽沟壑消失使地貌形态趋势于简单,但重新组合堆置的固相     

露天煤矿不同恢复阶段大型土壤动物群落结构

对平朔安太堡露天煤矿恢复生态系统中不同恢复阶段的大型土壤动物群落组成进行了调查,共获取大型土壤动物316头,隶属4纲8目30科。利用DIC多样性指数与密度-类群多样性指数(DG指数)以及Gower相似性指数对土壤动物群落结构进行了分析。结果表明:随着土地复垦与生态重建时间的延长,恢复生态系统中土壤动物群落的结构趋于复杂;在排土场形成到复垦13年的这个恢复阶段中,大型土壤动物群落的演替处于增长期,且在增长期内,土壤动物群落的增长速度为快-慢-快;在恢复时间较长的生态系统之间,土壤动物群落之间相似性指数值相对较大。     

植被恢复对黄土区煤矿排土场土壤团聚体特征的影响

目前关于植被恢复对排土场土壤团聚性的影响还不清楚,以植被恢复下黄土区露天煤矿排土场为研究对象,采用湿筛法测定了排土场土壤水稳性团聚体组成,研究了植被恢复类型(草地、灌木)和排土场地形(平台、边坡)对土壤团聚体特征的影响。结果表明:植被恢复促进了排土场水稳性团聚体的形成,平台0—20 cm土层水稳性大团聚体数量(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别达到31.1%,0.70 mm和0.26 mm,边坡分别达到13.3%,0.37 mm和0.17 mm,均显著高于裸地,分形维数(D)在平台和边坡分别为2.91和2.96,均显著低于裸地;平台土壤团聚性要好于边坡,草地对于平台土壤团聚结构改良效果较好,而灌木对于边坡改良效果较好;排土场土壤有机碳和粘粒含量均与土壤团聚体指标有显著相关性。植被恢复提高了排土场土壤团聚性,植被恢复类型和地形对排土场土壤团聚体特征有显著影响。     

黄土区大型露天煤矿废弃地植被恢复过程中的植被动态

生境再造与植被恢复是黄土区露天矿生态重建的核心 ,其中植被恢复是生态重建的保证。以我国平朔安太堡露天煤矿为例 ,采用野外调查、统计分析相结合的方法 ,对 1 985～ 2 0 0 1年矿区植被恢复过程中的植被动态进行研究。结果表明 :该区的人工植被经过演变 ,植物种的组成发生较大变化 ,由单一的物种组成结构逐渐发展为复杂的物种组成结构 ,并逐渐趋于动态的平衡。通过研究同一植物在不同配置模式下的生长情况 ,以及它们之间的相互影响 ,得出该区人工植被的较好模式为 :刺槐×油松×柠条、刺槐×油松、刺槐×沙棘和刺槐纯林。首次运用多样性指数、生态优势度、均匀度 ,对该区主要复垦植被群落进行分析 ,进一步预测了人工植被的演替方向 :刺槐林→刺槐林、沙棘林→沙棘林、沙棘×刺槐→刺槐、刺槐×油松→刺槐×油松和刺槐×油松×柠条→刺槐×油松×柠条。     

煤矸石山生态恢复的主要路径

煤矿开采过程伴随着大量煤矸石和废弃物的堆积,对当地生态环境造成巨大危害,恢复受损煤矿区煤矸石山生态系统成为近年来研究的热点。目前,许多研究者从煤矸石山土壤和植被恢复技术、监督管理等方面进行归纳总结,各有侧重地提出相应恢复措施,对于指导当地生态恢复实践发挥了重要作用。然而,绝大部分研究综述均未深入分析煤矸石山生态恢复过程中的关键问题,同时也未从生态系统的整体性和长期稳定性考虑设置恢复路径。基于此,通过梳理前人研究成果,归纳出煤矸石山恢复过程中的地质安全、土壤环境、植被恢复、种群繁衍、生态系统稳定等方面关键问题,从恢复前后逻辑关系和生态系统整体性考虑,设计出边坡稳定性处理及整形、土地复垦、物种选择、人工建植、土壤种子库形成、种群繁衍与更新、生态系统健康和稳定性评价、补充措施等一整套煤矸石山生态恢复的主要路径和方法,对煤矸石山生态系统恢复的基本途径从六个方面进行了总结,同时提出存在的问题和未来需要进一步研究的方向,为煤矸石山生态系统恢复实践提供重要理论指导。     

高寒煤矿渣山植被恢复过程中土壤生物化学性质与真菌多样性变异特征研究

【目的】探究不同恢复年限煤矿渣山土壤真菌多样性的变化规律。【方法】选取江仓矿区渣山不同建植年限(2、4、6年)草地土壤为研究对象,测定土壤化学性质及酶活性,并利用高通量测序方法测定土壤真菌多样性。【结果】随着恢复年限的增长,土壤pH、土壤全钾和有机质含量呈现差异显著性,蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶以及磷酸酶含量逐渐上升,并提高了真菌群落的丰富度与多样性,其中复绿4年的效果最为明显。各样地主要以子囊菌门、担子菌门为主;腐生营养型真菌占43.2%-89.7%。氮素、土壤酶活性是影响江仓煤矿区草地土壤真菌多样性的主要因素。【结论】复绿能够改善土壤化学性质以及土壤真菌群落多样性。     

美国煤矿废弃地的生态修复

在对美国煤矿废弃地生态修复项目实地考察的基础上,结合相关文献资料,介绍了其煤矿废弃地生态修复的管理体系、资金来源及使用\\技术路线及保障措施。结合实例介绍了美国煤矿废弃地生态修复的工程措施,并重点介绍了"师法自然生态修复法"的新理念及其指导下的生态修复设计和生态修复工程建设。"师法自然生态修复法"是基于地形、地貌、水文、气象、气候等条件,模拟自然的生态修复过程。"师法自然生态修复法"将会对我国的生态修复产生积极而深远的影响。     

黄土区露天煤矿排土场土壤与地形因子对植被恢复的影响

在脆弱的生态环境改善和恢复过程中,植被恢复与重建扮演着重要的角色。黄土露天煤矿区生态环境极其脆弱,认识矿区损毁土地植被恢复与地形、土壤因子之间的作用规律对矿区土地复垦与生态恢复改善至关重要。为此,选择山西平朔安太堡露天煤矿南排土场对2条样带27个复垦样地的土壤、地形、植被参数进行了采集与测定,并应用单因素方差分析与CANOCO4.5软件的降趋势对应分析和冗余分析研究了地形与土壤因子对植被恢复的影响。结果表明:植被与土壤变量之间呈显著相关,与地形变量之间相关性不明显;坡度主要影响草本覆盖度,坡向与有机质和速效磷之间具有线性相关性;速效钾对植被的变化起着重要的作用;土壤容重与砾石含量对土壤养分含量具有明显的指示作用;有机质与全氮呈显著正相关,各土壤养分指标之间存在明显的相关关系。为了改善和恢复黄土区露天煤矿排土场脆弱的生态系统,应该考虑植被和土壤的联合演替。在当地的生态环境状况下土地复垦与生态恢复的关键是改善土壤状况和增加人工植被,同时加强对排土场人工和自然植被的保护。