露天煤矿生态重建技术研究——以黔北某露天煤矿为例

土地资源是国家重要的自然资源,土地资源的合理开发利用有力地支持了国民经济的发展。但在闭坑的露天煤矿中,对矿山地形地貌、土地资源、生态植被等影响较大,为促进生态可持续发展,应积极采取自然恢复、辅助再生、生态重建等措施,及时对损毁区域进行生态修复,改善生态环境。实现煤炭开采扰动区域的地质环境达到稳定、损毁土地得到治理利用、生态系统功能得到恢复和提升、废弃资源得到综合利用等目标。本文以黔北某露天煤矿为例,通过采取生态重建技术该露天煤矿进行修复,恢复耕地33682 4 hm2,林地14262 6 hm2,农村道路1389 7 hm2,公路用地0271 8 hm2。通过地貌重塑、土壤重构、植被重建等生态重建技术对矿山损毁区进行修复,以期为同类型矿山生态修复提供借鉴。     

西南岩溶区生态地质环境特点及其重建策略

西南岩溶区生态地质环境具有水热充沛、矿产和旅游资源丰富,但存在地上地下双层岩溶空间结构和山高水深、地形陡峻、土壤贫瘠等两重性的特点,在人为活动的干扰影响下很容易导致生态退化,产生水土流失和石漠化等生态环境问题。本文在充分论述了西南岩溶区生态地质环境的这种特点的基础上,通过生态系统退化过程的机理分析,提出了岩溶生态系统退化是脆弱的岩溶生态地质环境和人类活动共同作用的结果的成因观点,以及以将人为活动限制在岩溶生态系统环境承载允许的范围之内作为前提条件,并辅以因地制宜开发水资源、合理利用土地资源、发展立体化生态农业、挖掘地方经济增长潜力、改善农村能源结构及生态移民等工程措施的生态系统恢复重建策略。      

甘南大夏河流域生态环境问题识别与修复措施研究

本文对甘南大夏河流域现存的生态环境问题进行了识别与诊断,对其生态问题成因进行了剖析,提出了相应的修复措施。研究显示,矿山环境破坏、草地退化沙化、水土流失、湿地萎缩和生物多样性减少是甘南大夏河流域目前主要的生态环境问题。针对这些主要问题,基于山水林田湖草沙一体化生态修复理念,划分了三个生态修复单元,确立了自然恢复、保护保育、辅助再生、生态重塑四种生态修复模式,提出了以水源涵养为核心的区域生态保护与修复策略,重点布设与实施矿山生态修复、草原生态保护修复、小流域生态保护修复、湿地和生物多样性保护修复、生态环境监测预警与评价系统等五大生态保护与修复工程。该研究可为甘南大夏河流域生态保护与修复提供借鉴与参考。     

川西北山水林田湖草生态保护技术研究

山水林田湖草生命共同体是现代生态保护思想的重要部分。以川西北阿坝生态示范区为研究对象,调查了该地区生态环境现状及其受人类活动的影响。采用综合调查等手段,重点研究了水环境、草原及矿山环境生态保护措施及恢复技术。结果表明：川西北阿坝州主要面临生态环境退化、水土流失和森林破坏等生态问题,人类工程活动是影响生态环境的主要因素;严格的水资源管理措施以及增加水污染相关政策是水环境生态保护的基础;通过建设处理湿地、生态漂浮浮岛,以及使用再生水进行补给等手段能够有效恢复草原水质;提出了矿山采空区土地处理措施和植被恢复措施,复垦监测是评价矿山环境恢复效果重要手段。本研究成果为推进山水林田湖草生命共同体的整体保护、系统修复、综合治理提供理论与技术支撑。     

煤矿区生态自然修复及其人工促进模式探讨

生态自然修复为国家生态修复政策的重要方向;采取有限人工措施实现煤矿区生态的自然恢复促进,符合“双碳”目标背景下的工程实际需求也更具市场应用前景。针对煤矿区3种主要受损土地类型,系统梳理生态自然修复方向的研究成果,研究分析人工促进自然修复的理念内涵,并结合煤矿区受损生态生境特征,探讨煤矿区人工促进生态自然修复的分区分类治理模式及主要技术方向。研究表明,分区分类实施人工促进措施是低扰动、高效率实现煤矿区生态自然恢复的主要策略;具体实施中可在煤矿区生态自然修复潜力评估基础上,构建基于大部免于干扰、关键局部处理原则的人工促进生态自然修复3类区域治理体系,综合选用原有植被保护与促进更新、易扩繁乡土植被建植、微区域土壤重构改良、微地形地貌塑造等技术方法,来充分挖掘煤矿区的生态自然修复潜力,并应在矿区微地形与植被恢复关系、人工促进措施实施区域选择等方面加强研究,以进一步有效提升生态治理效率、降低工程成本。本研究可为经济、高效和稳定地实现煤矿区生态治理目标提供基础理论及技术策略支撑。     

上海滨海湿地退化原因及生态修复措施研究

滨海湿地是上海的重要自然资源之一,在维持生态系统中发挥着重要作用。随着城市发展,上海滨海湿地面临面积缩小、功能减弱、生物多样性下降等严重胁迫,在人为活动的干扰下生态系统结构趋于破碎化,生态服务的调节能力减弱。本文探讨了其退化的自然因素和人为因素等原因,人工围滩造地加剧、滨海湿地资源过度发展、工业活动等导致了滩涂面积缩小、湿地退化甚至丧失的现象,分析了近自然生态恢复的修复方式,进一步针对外来物种管控措施、减缓湿地退化措施以及建立健全相关法制和管理体系等方面提出建议,可为滨海湿地修复的相关研究和实践提供参考。     

佳芦河流域山水林田湖草沙生态保护修复实践研究

流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带，具有明确边界的国土空间地理单元，是国土空间生态修复的最佳实施单元。基于流域生态恢复理论，以黄土高原地区佳芦河流域为研究对象，在全面客观了解流域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，突出水资源涵养和科学利用措施，以保水为主线的基于自然的解决方案，将流域划分为8个修复单元，实施13类工程措施，部署4个子项目，形成小流域山水林田湖草沙一体化保护和修复体系，对流域山水林田湖草沙生命共同体进行系统保护和修复。研究结果表明，开展流域山水林田湖草沙生态保护修复，有助于控制佳芦河流域及沿岸生态系统脆弱、水土流失严重、工矿与城镇水污染凸显、历史遗留矿山、农用地质量较低、生态保护和修复能力较弱等问题，有效缓解水土流失状况和减少入黄泥沙，持续提升流域生态环境质量，增强山水林田湖草沙生命共同体的稳定性，提高生态系统服务功能，筑牢中国北方生态安全屏障，对黄土高原地区流域生态保护修复具有启示意义。     

生态地球化学:从调查实践到应用理论的系统工程

生态地球化学是以多目标区域地球化学调查为基础,以生态地球化学评价、生态地球化学评估、生态地球化学预警和生态地球化学修复为主体的系统工程。文章系统地介绍了我国近年来生态地球化学研究成果,对长江流域河流生态系统、山西农田生态系统,北京城市生态系统,鄱阳湖、洞庭湖、太湖等湖泊湿地生态系统的区域生态地球化学评价进展进行了归纳总结。文章从区域尺度上综述了土壤碳库,土壤元素基准值和土壤背景值,土壤污染等级划分等基础研究方面的进展。面向未来,指出了生态地球化学发展趋势,提出生态地球化学研究需要进一步延伸和发展的领域。     

生态地质调查工程进展与主要成果

为全面支撑山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理,中国地质调查局部署了“生态地质调查工程”。该工程自2019年以来,以地球系统科学理论为指导,重点开展了我国北方林草湿分布区1∶50万生态地质调查以及黄河源区、大凉山区等重点生态功能区1∶5万生态地质调查,采用“空-天-地”一体化调查技术,获取了不同尺度森林、草原、湿地等生态类型分布与变化,成土母岩、水文地质要素、土壤、地形地貌等生态地质条件,以及荒漠化、湖泊萎缩等生态问题分布数据,分析了生态-地质之间相互制约影响关系,剖析了主要生态问题的成因机理,划分了生态地质单元,建立了生态地质图谱,提出了基于地球系统科学的国土空间生态保护修复对策建议,为我国北方地区生态保护与系统修复工作提供了基础数据与技术支撑。     

生态地质研究进展与展望

生态地质学是研究生态系统与地质环境之间关系的一门交叉学科,对国土空间生态保护修复工作有重要理论支撑作用。我国生态地质研究工作虽然经过了多年的发展与积淀,但时至今日生态地质学仍然处于研究和探索阶段。鉴于此,基于前人的大量研究,总结了国内外生态地质研究进展: 国际上,俄罗斯建立了生态地质学研究体系,美国发起的地球关键带研究是与生态地质研究十分契合的主题; 在国内,生态地质研究主要着眼于”生态-地质”相互作用过程与机理以及地质环境影响下的系统性生态修复研究。在此基础上,提出了生态地质学涵义及其研究内容、方法技术创新及学科体系构建思路,以期为服务山水林田湖草沙整体保护、系统修复、综合治理和生态地质系统深化研究提供借鉴。     

基于NbS的山水林田湖草生态保护修复实践探索

为应对我国生态领域的诸多问题,探索山水林田湖草一体化保护和修复路径,2016—2018年我国实施了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点.工程实施对维护国家生态安全起到了积极作用,但仍然存在对生态系统内在机理和规律认识不足、过度依赖工程措施、配套管理政策措施不健全等突出问题.近年来,基于自然的解决方案(Nature-b...     

川西安宁河流域生态地质环境动态演化分析

本文通过调查，结合大量前人资料和多时段的遥感解译成果，在研究人类活动影响下地质环境与生态系统间相互作用关系的基础上，进行了生态环境演化的动态演变分析，并选择具有代表性的3个典型地段进行深入剖析，充分揭示了人类活动-生态系统-地质环境三者之间相互作用规律，初步建立了流域生态地质环境演化机制概念模型。为改善、恢复和保护生态地质环境，实现人与生态地质环境的协调，促进区域经济的可持续发展提供科学依据。     

塔里木河下游生态输水及植被恢复遥感监测评价

在干旱区内陆河流域,由于水资源过度开发利用,生态环境退化已成为普遍现象.向断流的河道和生态退化区域实施生态输水,是河流生态系统恢复的基本行为和必然过程.基于向塔里木河下游7次生态输水过程中地表水、地下水、植被恢复等系统监测,并运用卫星遥感技术,对生态输水后植被恢复响应特征指标NDVI(植被指数),进行了系统研究分析,并提出植被相对恢复度的评价方法.     

地质调查支撑服务海南生态文明建设探索与实践

为探索地质调查工作支撑服务生态文明建设与自然资源管理的模式与路径,2019-2021年,中国地质调查局组织实施了“海南生态文明试验区综合地质调查工程”。通过采用自然资源综合地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识:（1）初步形成了地质调查支撑服务海南生态文明建设工作模式和路径;（2）构建了服务典型城市国土空间开发利用与高质量发展的地质调查工作机制;（3）探索建立了不同层级双评价、自然资源空间区划和生态地质调查技术方法体系,创新海岸带“地层-气候-构造”三位一体活动断层探测和鉴定方法;（4）以服务区域国土空间规划、城市高质量规划建设和重大工程地质安全为切入点,支撑海南生态文明试验区国土空间优化开发与协调发展;（5）大力挖掘区域优质土地资源、地下水资源、地热水资源、地质遗迹和地质文化资源,助力脱贫攻坚与乡村振兴,探索出一条生态产品价值实现的地学路径;（6）助力红树林、珊瑚礁和沙滩退化等典型滨海生态资源保护修复,提出基于地质演化和地质过程的生态系统保护与修复科学方案（;7）编制了服务海岸带、重要城市和区域以及重大工程相关系列地质调查报告、图集和对策建议...     

中国省域生态系统服务价值评价与生态地质调查工作建议

【研究目的】保护生态环境,推动可持续发展是各国共同责任。开展全国生态系统服务价值评价有利于促进生态环境保护,建立人与自然和谐共生的现代化。【研究方法】生态系统服务价值评价已成为生态学领域国际研究热点。本研究基于Costanza等于2014年提出的生态系统服务价值评价方法,运用居民消费指数、人民币和美元购买力指数,建立了生态系统服务价值动态评价模型,基于第三次全国国土调查数据对中国省域生态环境进行评价,并采用热点分析技术研究了中国省域生态系统服务价值空间分布规律。【研究结果】2019年度中国大陆生态系统服务价值为35.79万亿元人民币。中国青海省属于热点区域,黑龙江省属于次热点区域,贵州省和重庆省属于次冷点区域,陕西省属于冷点区域。【结论】针对青藏高原地区、东北地区、黄河流域、长江流域和海岸带等“两区三带”地质本底和生态特征,提出开展“山、水、林、田、湖、草、沙”一体化生态地质调查建议：一是在青藏高原生态屏障区开展冰川冻土消融、草原退化和土地沙化调查;二是在东北地区开展森林质量、生态多样性和湿地资源调查;三是在黄河流域开展上游生态退化、中游水土流失和下游湿地萎缩调查;四是在长江流域开展上...     

高寒灌丛草甸区的弃渣体场地生态修复技术研究

川藏铁路的建设将带来大量弃渣堆积,弃渣场裸露边坡会造成一系列生态地质问题,本文以高寒灌丛草甸区的弃渣体场地为例进行了生态修复技术研究工作.首先分析了工程区生态恢复的关键制约因子,在明确高寒灌丛草甸区域特点的基础上,采用原有植被移植利用技术和建植修复技术方案.在弃渣场生态修复上做到人工修复与自然恢复相结合,充分利用自然的...     

汶川桃关震区生态景观格局时空变化分析与生态地质环境评价

“5．12”汶川地震震区主要位于川西高山峡谷区,本身就较脆弱的生态地质环境受到重创。而生态地质环境是人类社会可持续发展的基础之一,正确评价生态地质环境的质量及其对生态景观格局的效应,是制定和规划灾后重建的重要依据。从以往研究来看,借助于遥感与GIS技术对高山峡谷山区生态地质环境及生态景观格局时空效应进行全面而定量的研究较少,尤其是应用高空间分辨率卫星遥感图像和航空图像进行地震灾区前后对比分析的尚未见到。 本文以汶川县桃关地区为例,应用遥感与GIS技术,探讨了生态景观格局时空变化研究方法和生态地质环境评价思路,基于高精度卫片／航片以及震后地形图等资料,提取了桃关地区景观时空分布信息和生态地质环境因子,分析了生态景观格局时空变化效应,并采用“加权指数求和法”评价模型对生态地质环境进行综合运算,得到地震前后生态地质环境评价等级图及受损区域分布图。最后。从生态地质环境和生态景观两方面准确地对震区地质生态脆弱性进行了评估,为山区居民经济发展和居住地址的合理规划提供有力的理论依据。     

西南山区生态地质调查技术方法研究

生态地质调查以区域地质调查成果为基础，查明调查区生态地质现状和主要生态地质问题，研究生态环境与地质条件之间的联系，并开展生态地质综合评价。笔者利用在大凉山区和三峡库区生态地质调查的探索经验，总结了西南山区生态地质调查与评价思路和技术方法，主要取得以下认识：(1)地质条件是生态系统的物质基础和孕育环境，地质条件通过制约土壤、水文、地形地貌、动力作用、地质灾害等生态地质条件，而制约生态系统质量和生态环境发展差异。(2)西南山区成土母质主要是下伏基岩原地风化或风化后近距离迁移形成的，存在明显的岩石-土壤-植被物质传导链条，地质条件是制约该地区生态环境质量的重要因素。(3)对地质建造和地质构造等地质条件的分析和研究，是在该地区进行生态地质调查的基础。(4)提出了西南山区生态地质调查的目的任务、工作思路、工作内容、技术路线和主要技术方法。该成果可为西南山区开展生态地质调查提供借鉴案例，同时对生态地质学科的建设和全国生态地质调查方法体系的建立也具有一定支撑作用。     

基于植被区划和生态敏感性的中国煤矿生态恢复策略

煤炭是我国的主要能源,也是我国长期以来发展的最重要驱动力,并且在未来很长一段时间内将继续作为我国社会与经济发展的主要能源。但我国长期的煤炭开采活动已经对生态环境造成严重破坏,亟待进行全面生态恢复。目前,我国煤矿生态恢复大多局限于一处或几处矿区这类小尺度范围,缺乏国土空间层面的生态修复规划,相应的生态恢复策略也仍待明确。煤矿生态恢复是一项全国性系统生态工程,应以“借自然之力恢复自然”为理念,以当地生态敏感性问题为依据,以停止破坏自然生态系统并且继续提供生态系统服务为宗旨,以改善矿区人居环境质量为出发点。全国煤矿生态恢复策略的制定基于以下4个方面:第一,以我国植被区划为基础,因地制宜地选择潜在植被类型;第二,计算归一化综合生态敏感性(NIES)用以表征煤矿生态恢复紧迫性,再借助空间自相关性分析判断不同NIES煤矿的聚集关系与模式;第三,对煤矿和当地人口分布情况进行缓冲区分析,得到煤矿生态恢复的获益人口;第四,将煤矿的NIES和煤矿恢复获益人数进行聚类分析,判断煤矿生态恢复的优先区域。综合上述结果,根据我国煤矿的空间分布情况分区域制定相应的生态恢复策略。      

岩溶土壤的生态地球化学特征及其指示意义——以贵州贞丰—关岭岩溶石山地区为例

岩溶石山地区土壤退化与恢复的成因和机理一直是近年来土壤学和生态学研究的热点。以贵州西南部贞丰—关岭岩溶石山区为对象，选择了区内退化地、农用地、恢复地等生态样块以及与未退化地为对照，采集了其中的表层和亚表层土壤，分别进行了土壤的养分库量、微生物活性与功能和土壤酶活性等化学分析。研究表明土壤养分库是土壤中微生物活性基础，微生物量碳随土壤养分库容的退化或恢复而相应变化，退化岩溶地植被恢复3~6年后，主要养分总库容得到明显恢复(恢复程度55%~65%)，因而带动了微生物量碳的恢复（平均恢复程度60%以上），但养分的活性（有效磷）、微生物的功能（呼吸熵及土壤脲酶和磷酸酶活性）并没有得到相应程度的恢复（平均恢复程度仅在25%~40%）。这些结果提示，限制性养分活性和微生物功能的恢复是植被恢复下生态系统健康水平的重要指示。因此，在分析岩溶土壤和生态系统退化过程的本质以及评价生态恢复的效应时，不仅应将微生物量碳和总养分库指标作为岩溶土壤退化恢复的指标，更应将微生物区系的质量和功能指标纳入关键评价内容。 