矿山废弃地生态重建研究进展

提出了今后需要加强研究的几个问题 :(1)加强干旱半干旱地区矿山废弃地生态重建的理论与实践研究 ;(2 )筛选与培育耐重金属污染和超富集重金属的植物物种 ;(3)加强西部矿山废弃地共性问题的研究与探讨 ,即如何根据植物与土壤的关系将矿业废弃地划分为不同的类型 ,并在此基础上研究不同类型的废弃地与植物的相互关系 ,进而探讨出必要的人工辅助措施 ,这将是今后矿山废弃地生态重建机制研究的重点。     

露天煤矿废弃地生态重建智能决策支持系统的系统分析与总体设计

大型露天煤矿开采引发的土地退化问题复杂,其废弃地的生态重建更是涉及采矿学、地貌学、农学、林学、生态学、环境学、经济学和社会科学等理论。因而,很难用传统的思维方法、数量化和数学模型的应用及研究工具来解决。建立废弃地生态重建智能决策支持系统（Ｉｎｔｅｌｉ...     

矿山废弃地生态修复过程中基质改良与植被重建研究进展

国民经济的发展离不开矿产资源的开发,而矿产资源的开发又不可避免要破坏矿区原有的生态环境,形成大量矿山废弃地。因此,矿山废弃地生态修复问题是国民经济可持续发展过程中亟待解决的任务。本文从矿山废弃地生态修复与重建内涵的发展开始,着重分析了矿山废弃地生态修复与重建过程中的基质改良(包括表土覆盖、物理、化学改良、生物改良和废弃物人工基质改良技术)与植被重建(植被自然演替模式、植被种类选择和植被修复作用),并对今后矿山废弃地生态修复的发展趋势进行了探讨。     

矿区废弃地的生态恢复研究

矿区废弃地的生态恢复研究李玉臣,吉日格拉（赤峰市草原站,０２４０００）（内蒙古草原站）ＴＨＥＥＣｏＬＯＧＬＣＡＬＲＥＳＴＯＲＡＩＯＮＳＴＵＤＹＯＮＭＩＮＩＮＧＤＥＲＥＬＩＣＴＬＡＮＤＬｉＹｕｃｈｅｎＪｉｒｉｇｅｌａ（Ｔｈｅｇｒａｓｓｌａｎｄｓｔａｔｉ...     

采石场石壁生态恢复研究进展

目前,我国的众多采石场正面临着十分严重的生态环境退化问题。环境恶化、水土流失、生物多样性锐减等向采石场生态恢复的理论与技术提出了严峻挑战。因此,采石场石壁生态复绿工程是一项艰巨的任务。在分析了采石场特征及危害隐患的基础上,介绍了国内外采石场石壁生态恢复的先进经验与技术,总结了各种方法的优点与不足,同时对改善采石场的治理现状提出了一些看法和建议。以期为探寻更为合理、经济快速的技术措施提供借鉴和帮助。     

蚯蚓在德兴铜矿废弃地生态恢复中的作用

为探讨蚯蚓在德兴铜矿废弃地生态恢复中的作用,系统地研究了蚯蚓在不同处理尾砂土、复垦土上生长发育状况蚯蚓对铜离子富集作用及植物生长影响。结果表明：1）不同比例的铜矿尾矿土中的蚯蚓的存活率差异很大,尾矿砂含量越高,存活率越低,而且同一类型尾砂土中的蚯蚓随着时间的推稚,存活率降低。2）不同类型的复垦土中的蚯蚓的存活也有类似现象,只是变化幅度较小。3）不同类型的尾砂土和复垦土中的蚯蚓体重变化,随着时间的推移,体重逐渐变轻。而且尾矿砂含量越高,体重下降幅度越大。（4）蚯蚓对铜矿中的铜元素富集能力很强,可达体仙组织的82.5-1218.4mg/kg。（5）尾砂土和复垦中加入蚯蚓和蚓粪后,西红柿的茎长、根长和干重均明显高于对照。由此还进一步讨论了矿山废弃地生态恢复的生物（蚯蚓）技术理论和方法。     

矿业废弃地生态恢复的土壤生物肥力

土壤生物肥力水平是成功地进行矿业废弃地土地管理的关键因素之一,是矿业废弃地生态恢复和治理的重要指标。文章系统地介绍了矿业废弃地的土壤生物群落组成及功能,矿业废弃地特殊的生境对土壤生物群落的影响,也讨论了矿业废弃地生态恢复中的土壤生物的管理工作。     

德兴铜矿矿山废弃地植被恢复与重建研究

对德兴铜矿1号尾矿库库面纯尾砂立地植被恢复与重建进行了研究。结果表明：纯尾砂植被恢复与重建的主要是土壤因子,即土壤组成、结构、水分、养分和毒性。矿区自然植被的次生演替序列为：次生裸地→草丛→灌丛→针叶林→常绿与落叶阔叶混交林、针阔叶混交林→常绿阔叶林6个阶段。纯尾砂立地13种试验先锋草种的优劣热比较结果依次顺序为：水蜡烛1．06＞假俭草1．05＞苇状羊茅1．01＞芒草1．00＝弯叶画眉草1．00＞狗牙根0．98＝百喜草0．98＝香根草0．98＞象草0．87＞荩草0．85＞矮象草0．74＞节节草0．73＞苏丹草0．55。水蜡烛、假俭草、苇状羊茅、芒草、弯叶画眉草、狗牙根、百喜草、香根草、象草、荩草、矮象草、节节草被认为是纯尾砂植被恢复与重建的优良先锋草种。纯尾砂立地植被恢复与重建的途径主要包括植被恢复演替、土壤生物改良和客土复垦3种模式。     

采矿废弃地的生态恢复与可持续景观设计

采矿废弃地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型 ,其生态系统结构与功能退化严重 ,同时其使用功能和美学价值被破坏。通过生态恢复和重建促使采矿废弃地的生态和经济价值再生 ,并通过景观设计赋予利用和美学的价值 ,对区域生态系统的健康、地方经济可持续发展以及人民的生活水平具有十分重要的意义。通过分析采矿废弃地的景观生态特征和环境影响 ,对生态恢复与重建的各种工程与生物措施以及可持续利用途径进行综述 ,并通过介绍和分析国内外一些案例 ,进而对采矿废弃地景观设计的基本原则进行总结。     

矿山废弃地生态修复研究进展

随着社会经济的发展, 矿山废弃地生态修复理论与实践已成为各国共同研究的热点。从矿山废弃地生态修复理论、修复技术、修复生态效益及修复质量评价这四个方面介绍了国内外矿山废弃地生态修复的研究进展, 并对我国矿山废弃地生态修复研究工作进行展望: (1)在矿山废弃地生态修复过程中, 更应关注近期利益与远期利益的最佳结合;(2)矿山废弃地生态修复基础理论尚有待进行深入研究, 生态修复技术需要开展多学科、多领域协作实现进一步创新;(3)需要建立较为一致且完善的矿山废弃地生态修复质量评价体系; (4)在矿山废弃地生态修复过程中, 利用风景园林学科的相关理论方法进行景观营造, 实现矿山废弃地重建和景观化。     

我国废弃矿山生态修复研究

实施废弃矿山生态修复工程,是适应社会主义生态文明建设的必然要求,是遵循自然规律,破解矿区生态环境保护修复难题的重要举措。矿产资源开发后遗留下来的废弃矿山不可避免地影响和破坏区域生态环境和生态系统,基于我国废弃矿山分布及其主要环境问题现状,结合我国区域生态特征,提出了我国废弃矿山生态修复策略。参考我国生态综合区划,同时结合地形地貌、区域生态系统结构与功能等因素,划定我国废弃矿山生态修复区,明确我国废弃矿山生态修复总体思路与基本原则,提出废弃矿山生态修复的主要模式;在综合分析区域生态系统稳定性、自然地理、气候条件以及废弃矿山特征的基础上,识别各区域内存在的主要环境和生态问题,有针对性地提出控制生态系统退化、修复受损生态功能的主要措施,为我国废弃矿山的生态修复工作提供技术支撑和决策依据。     

弃耕演替与恢复生态学

弃耕演替是一种重要的演替模式 ,可以为生态恢复规划提供指导。弃耕演替为进展演替 ,但要恢复为稳定的生态系统可能会经历很长一段时间。这是由演替本身的规律决定的。适当的人为干预可能会改变这种状况 ,并使演替进程大大缩短。对弃耕演替的研究是恢复生态学兴起的原始策动力 ,恢复生态学是在对弃耕演替的研究中形成并获得发展的。弃耕演替研究隶属于恢复生态学 ,是恢复生态学涵盖的一个重要领域。     

退化生态系统恢复与恢复生态学

恢复生态学起源于100a前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究,形成于20世纪80年代。它是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。恢复生态学的研究对象是在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的退化生态系统。生态恢复的目标包括恢复退化生态系统的结构、功能、动态和服务功能,其长期目标是通过恢复与保护相结合,实现生态系统的可持续发展。恢复生态学的理论与方法较多,它们均源于生态学等相关学科,但自我设计和人为设计是唯一源于恢复生态学研究和实践的理论。由于生态系统的复杂性,退化生态系统恢复的方向和时间具有不确定性,其恢复的机理可用临界阈值理论和状态跃迁模型进行解释。中国森林恢复中存在的问题包括：大量营造种类和结构单一的人工林忽视了生物多样性在生态恢复中的作用;大量使用外来种;忽视了生态系统健康所要求的异质性;忽略了物种间的生态交互作用;造林时对珍稀濒危种需要缺乏考虑;城镇绿化忽略了植被的生态功能等问题。此外,还介绍了生态恢复的方法、成功恢复的标准,并提出了恢复生态学的发展趋势：恢复生态学尚未形成理论和方法体系,要成熟还有很长的路要走;恢复生态学正在强调自然恢复与社会、人文的耦合;对森林恢复研究要集中在恢复中的障碍和如何克服这些障碍两个方面;鉴于生态系统复杂性和动态性,应停止期待发现能预测恢复产出的简单定律,相反,应该根据恢复地点及目标多样性而强调适应性恢复。     

废黄河三角洲生态修复设想

生态系统退化导致生态系统为人类生存和发展提供的物品和服务功能下降,从而阻碍区域经济和社会发展。本文以废黄河三角洲为例,分析了废黄河三角洲生态系统退化的自然和人为应力以及生态系统的退化过程。针对废黄河三角洲生态现状,提出了生态修复的目标及措施,采取自然恢复和人工干预的手段,加强水生生态系统修复和生物多样性的提高,实现区域经济与生态协调发展。     

景观生态学与退化生态系统恢复

退化生态系统的恢复是一项艰巨任务,它需要考虑到所要恢复的退化生态系统的结构,多样性和其动态的整体性和长期性。现在对于退化生态系统恢复研究已经要使生态学家们关注受损生态系统的理论和实际问题。退化生态系统恢复所面临的挑战是理解和利用生态演替理论来完成并加速恢复进程。恢复的主要目标是建立一个自维持的,由不同的群落或生态系统组成的能够满足不同需要如生物保护和粮食生产需要的景观。景观生态学关注于大的空间尺度的生态学问题。景观生态学研究方法可以为退化生态系统恢复实践提供指导。在解决退化生态系统的恢复问题时,景观生态学的方法在理论和实践上是有效的。景观生态学中的核心概念和其一般原理斑块形状、生态系统间相互作用、镶嵌系列等都同退化生态系统的恢复有着密切的关系。如恢复地点的选择和适当的恢复要素的空间配置。在评价退化生态系统的恢复是否取得成功,利用景观生态学也具有重要的意义。景观生态学理论如景观格局与景观异质性理论,干扰理论和尺度理论都能够指导退化生态系统的恢复实践。同样地,退化生态系统的恢复可以为景观生态学的研究提供非常恰当的实验场。寓景观生态学思想于退化生态系统恢复过程是一种新的有效途径。     

恢复生态学焦点问题

就恢复生态学的概念、近期的发展趋势与前沿命题、传统生态学理论在生态恢复过程中的应用及恢复生态学的社会性等核心问题展开论述。恢复生态学是一门年轻的学科,迄今尚无统一的定义。代表性的有3方面的学术观点。第1种强调受损的生态系统要恢复到理想的状态;第2种强调其应用生态学过程;第3种强调生态整合性恢复。笔者认为,恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术与方法、过程与机理的科学。从近年的国际恢复生态学大会来看,恢复生态学研究近期主要有3个方面的发展趋势。一是强调自然恢复与社会、人文的耦合。认为恢复生态是全球性的,不只是自然的过程,应有全社会的支持,包括政治、经济和人文的介入。二是强调无论是在地域上还是在理论上都要跨越边界。有效的生态恢复实践在地域上要求多地区甚至是多国家的合作,在理论上要求多学科的交叉与耦合。三是强调以生态系统为基点,在景观尺度表达。随着环境和经济问题的全球化,生态系统和景观尺度的恢复生态学研究引起了越来越多的关注。2004年第15届国际恢复生态学大会的会议主题已定为：恢复、景观与设计。在当前研究趋势的基础上,提出了恢复生态学当前研究的6个前沿命题：恢复生态学的学科理论框架研究、恢复生态系统的功益研究、生物多样性在生态恢复中的作用研究、生态恢复对全球变化的响应研究、生态恢复立法研究和生态恢复与社会、经济的整合性研究。退化生态系统的恢复与重建是一项十分复杂的系统工程,尤其需要生态学理论的指导。多数生态学理论已被应用于恢复生态学的研究与实践。结合实例,着重阐述了生态系统演替理论在生态恢复中的应用。恢复生态与全球变化间的相互作用研究越来越多的引起了人们的关注,但多数研究仍停滞在定性研究阶段。在广东的恢复生态学研究表明,广东省从1986年至1998年,植被覆盖从26％到51％,新造林绿化的植被每年可吸收、固定广东省年排放CO2量的一半。人类社会与自然环境的协调可持续发展,不仅要求实现生态环境的可持续,同时亦要求实现人类社会与经济的可持续发展。这就要求生态系统的恢复与重建必须同时实现生态、经济与社会效率的三重优化。中国科学院华南植物研究所生态中心在中国热带、南亚热带进行的退化生态系统的恢复与重建研究历时30余年,所产生的显著的经济和社会效益,在各个实验站点均已有所反映。     

基于景感生态学对生态修复的再思考

总结了生态修复工程的现状、我国在推进生态修复上的举措,指出未来生态修复的着重点是要找到更科学且高效的生态修复途径,以及将本地人福祉有机整合到生态修复当中以全面提高生态系统服务效果的方法。阐述了目前常见的生态修复方式,对其各自通常的适用情况及作用特征进行分析,并在此基础上得出一种生态修复的理想模式。阐述了景感生态学的定义,分析了景感生态学、景感营造以及其在稳定、提高生态系统服务及其价值方面的作用机制;讨论了如何基于景感生态学和景感营造分步实现生态修复的理想模式,其重点在于营造景感生态系统,使生态系统服务得到充分发挥,为本地谋取更大福祉。山水林田湖草生态修复工程的决策者、规划者和实施者要在观念、策略、方法以及评价四个方面做出转变。     

Pyrodiversity—why managing fire in food webs is relevant to restoration ecology

The manipulation of landscape fire to maintain biodiverse, self‐sustaining ecosystems in flammable landscapes is rarely considered by restoration ecologists. Fire regimes can interact with ecological processes, food webs, and biodiversity in complex ways (here called pyrodiversity) and understanding these complexities could be used to promote restoration and resilience. We illustrate this using an example from northern Australia. Understanding and using pyrodiversity in ecological restoration programs will be intellectually and financially challenging. In Australia, the considerable technical and financial resources of the mining industry could support such restoration programs, yet redirecting these resources from the current narrow focus on restoring native vegetation cover at the mine‐affected site requires overcoming entrenched attitudes among policymakers and restoration ecologists.     

Assigning plant communities to a successional phase: Time trends in abandoned limestone quarries

We investigated spontaneous vegetation succession and the relationship between time and vegetation patterns in several abandoned quarries of the Botticino extraction basin (Lombardy, Italy) and then assigned plant assemblages to a predetermined theoretical successional phase using an original procedure. To recognise and validate the gradient due to time, an ordination approach of vegetation plots linked to constant variables and time since last mining Canonical Correspondence Analysis was conducted first. Then, to determine the durations of the vegetation succession phases and trends between the colonisers and late successional species, we used an original six-step procedure based primarily on the regression curve of the percent relative abundance of life forms (RALFs) over time. The results demonstrated that time is the primary factor that significantly affects life form turnover during succession. Vegetation establishment and development in the “pioneer phase” (0–6 years) were affected by abiotic filters, which determined the dominance of a few ruderal and annual/alien species, mostly therophytes. The successive phases were characterised by an increasing presence of perennial species (mostly phanerophytes) with a consequent influence of biotic filters. The RALF procedure may be applied to other environments to investigate the time trends of plant communities during successions.     

Facilitation and herbivory during restoration of California coastal sage scrub

Using nurse plants to facilitate native plant recruitment in degraded habitats is a common restoration practice across various arid and semiarid environments. Living trees or shrubs are typically considered nurse plants, whereas dead shrubs left in the landscape from prolonged drought are understudied prospective facilitators for native plant recruitment. The interaction between nurse plants and biotic pressures, such as herbivory, on native recruitment is also not well understood in semiarid plant communities. We investigated the effects of facilitation and herbivory on native seedling germination, growth, and survival in the restoration of degraded coastal sage scrub (CSS) habitat. Native shrub seedlings (Artemisia californica and Salvia mellifera) were planted, and native annual species (Amsinckia intermedia, Deinandra fasciculata, Phacelia distans, and Pseudognaphalium californicum) were sown in three Shrub Type treatments (live shrub, dead shrub, and exposed areas), with a nested Cage treatment (no cage and cage) in each Shrub Type treatment. Annual species grew equally well in all Shrub Type treatments; shrub seedlings grew largest in exposed areas. While there was little evidence of facilitation for all species tested, there were strong positive effects of caging on growth and establishment of all species. Caging palatable native species or planting species with anti‐herbivory traits around target plants may be more strategic approaches compared to using nurse plants in restoring degraded CSS after extended drought.