神府—东胜矿区地质—生态系统结构与组成研究

通过对神府－东胜矿区地质－生态系统结构与组成的分析，揭示了煤炭开发引起地表植被破坏的内在规律，指出了地表植被破坏的潜在危害性，为矿区今后生态建设提供了重要依据。     

新疆策勒沙漠-绿洲过渡带不同下垫面地表蚀积变化特征

沙漠-绿洲过渡带天然植被具有良好的防风阻沙效益,对绿洲内部农田起到重要生态保护作用。在新疆策勒沙漠-绿洲过渡带流沙地、半固定沙地、绿洲边缘固定沙地6个不同植被覆盖度样地风蚀、风积变化观测基础上,结合地表风速数据,探讨流沙地、半固定沙地、固定沙地不同植被覆盖度和地形下地表风蚀风积变化特征及其影响因素。结果表明：流沙地表现出较强烈的地表风蚀;半固定沙地整体表现出强烈的地表风积;固定沙地上植被覆盖度越高、植株越高和排列方式越均匀、整体地势越低,单位面积风积量也就越大、风蚀量越小,风蚀主要发生在灌丛沙堆的上风向、侧翼、背风风向的裸低凹沙地表面,较高沙堆侧翼的地表风蚀量最大。植被覆盖度与单位面积风蚀量呈多项式或指数函数关系递减,植被覆盖度与单位面积风积量不呈函数分布,说明除了植被覆盖度外,植株类型、高度、排列方式、地形等都会对地表风积量产生一定影响。     

城市地域地表温度-植被覆盖定量关系分析--以深圳市为例

地表温度-植被覆盖间的关系一直是城市热岛研究的热点之一,两者均为描述生态系统特征的重要参数。本文利用深圳市2004年的ETM+影像,基于遥感技术提取相关的下垫面类型、地表温度和植被覆盖等信息,探讨不同下垫面类型对地表温度-植被覆盖关系的影响,并结合分形维度计算方法,比较不同分辨率下地表温度、植被覆盖及其相关关系的变化。研究结果表明,植被覆盖程度与地表温度之间存在明显的负相关,并且在不同的植被覆盖程度下,地表温度-植被覆盖关系呈现分段线性关系。下垫面类型及其组合主要通过植被覆盖的分布对地表温度产生影响。而在不同空间分辨率下(30m至960m),地表温度和植被覆盖的空间变异程度均表现为先升后降,在120m的分辨率下,两者的相关程度达到最高。结果证实区域植被覆盖状况可直接影响辐射、热动力以及土壤水分等多种地表特征,从而导致地表温度分异等。     

土壤-植被-大气系统水分能量传输模拟与试验

本文着重探讨土壤一植被一大气各子系统之间的相互作用。用冠层蒸腾和地表蒸发有机分离的方法,确定冠层蒸腾和地表蒸发在总蒸散中的相对贡献。考虑土壤饱和一非饱和界面以及土壤温度梯度对系统水分迁移的响应,从摸型与试验两方面探求了土壤-植被-大气系统的水分能量传输机制。     

绿洲-荒漠交错带GSVAC水热传输可视化模拟系统的开发

以天山北麓三工河流域绿洲．荒漠交错带为研究对象,以可视化开发语言Visual Basic 6．0作为主要开发工具,结合Access数据库,在传统SPAC系统原理的基础上开发了绿洲．荒漠交错带水热传输可视化模拟系统。该系统具备系统管理、数据输入、数据处理、信息查询、模型计算、地下水预测、图形绘制、结果输出等功能。充分考虑到实时预测的实际工作要求,在系统开发的过程中,力求将本项目所研制的各种预测方案集成为一个可实时业务化运行的软件系统。通过该模拟系统可预测绿洲-荒漠交错带植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水速率以及土壤水热动态传输过程,为绿洲-荒漠交错带地下潜水-土壤-植被-大气连续体中数据的管理、地下水的预测和GSVAC水热传输动态的计算机模拟提供了强大的软件环境。     

综合物化探方法在小井铅多金属矿勘查中的应用

小井铅多金属矿区地表植被发育,地质找矿标志不明显,地表槽探工作开展难度较大,效果不明显,综合物化探方法找矿效果显著,通过总结矿区的地球物理、地球化学标志,对相同地质条件的其他地段寻找该类型矿床,具有重要意义。     

干旱区典型绿洲地表温度与植被覆盖度相关性研究

 绿洲空间热环境的研究是深入了解绿洲-沙漠间,以及绿洲内部物质能量流动机理的重要手段。利用TM/ETM+遥感影像反演了于田地区地表温度以及植被覆盖度,在统计地表温度-植被覆盖度二维散点图的基础上,研究不同结构区域下绿洲地表温度与植被覆盖度的相关关系。结果表明:①于田地区地表温度与植被覆盖度呈显著负相关关系,相关系数在-0.79158和-0.48816范围之间。②从1991年到2002年,于田绿洲内部区域地表温度与植被覆盖度散点图上各点分布由密集到分散,表明原有相对整体的植被覆盖地块被打散,成为多种土地类型交错的破碎化地块。③外部荒漠带及绿洲与荒漠交错带区域地表温度与植被覆盖度散点图上各点分布由分散到集中,表明绿洲外部荒漠化程度的逐年加剧,导致了绿洲外围植被覆盖有所降低,植被物种单一,植被多样性也呈现下降趋势。     

莱芜市高庄石灰岩矿土地复垦适宜性评价与复垦技术研究

为了有效控制石灰岩矿开采所造成的地表破坏和水土流失,并对破坏土地进行复垦,尽快恢复和重建矿区生态环境,保障矿区及周边地区水土资源的持续利用,本文以莱芜市高庄石灰岩矿区为研究区域,在对该矿破坏土地进行预测和土地复垦适宜性定量评价的基础上,研究提出了适宜的石灰岩矿区土地复垦技术,研究成果可为该地区同类型石灰岩的土地复垦和生态环境保护提供科学依据和技术指导。     

气象因子对黑河中游荒漠-绿洲过渡带斑块植被区风沙活动的影响

气候变化对荒漠-绿洲过渡带斑块植被区的风沙活动影响巨大,对该区植被的演化趋势有着重要作用。利用2012-2013年的气象资料,结合植被区255个样点的风蚀积沙量野外观测资料,分析了甘肃临泽县荒漠-绿洲过渡带气候变化特征及其对地表风沙活动的影响。结果表明:(1)2012年和2013年平均气温、积温(≥10 ℃)变化均呈单峰型,平均温度影响近地面空气对流运动,积温(≥10 ℃)影响植被的生长,两者间接地影响风沙运动;(2)2012年和2013年降水差异显著,空气相对湿度呈双谷型变化,降水和空气湿度对地表下垫面的影响十分复杂,对风沙活动的影响较为复杂;(3)2012年和2013年起沙风频率变化呈三峰型,全年输沙势分别为412.21VU、375.41VU,分别属于高风能环境、中风能环境,方向变率指数0.31~0.78,以中变率为主;(4)2012年和2013年输沙率同输沙势或合成输沙势均呈非线性相关且强弱不同,2012年在小变率条件下输沙率受输沙势的影响较大,受合成输沙势的影响较小;2013年在中变率条件下输沙率受合成输沙势的影响较小,受输沙势的影响较大。     

黑河下游典型植被下垫面与大气间能量传输模拟研究

在分析过去地-气间相互作用的物理过程、研究进展基础上,探讨了土壤、植被、大气系统中水分与能量的传输过程在模型中不同的计算方法。同时对不同计算方法进行对比,确定了分析土壤、植被、大气系统中水分和能量传输方法的优缺点。利用黑河下游额济纳地区绿洲试验区2003年9月的大气资料作为陆面模式的强迫场,研究陆面过程模式（LSM）在极端干旱地区的模拟能力。模拟结果表明,在观测资料的强迫下,LSM能够较好地模拟出地表特征量的变化趋势。根据实际情况,定义额济纳地区绿洲的植被覆盖率为0.7, 叶冠高度为1.5 m,位移高度为0.64 h,Karman常数取0.4。通过对比试验发现,采用LSM模型模拟的空气温度和地面蒸发比实际蒸发少,但地表潜热通量、辐射和土壤热通量的模拟结果与实测值的比较吻合。如果地表和植被的参数选择较好,采用LSM模型模拟本地区的陆面过程将有较好的结果。     

湘中国土环境整治研究

湘中国土资源丰富,是发展经济的重点开发区,但目前工业污染严重、森林植被破坏、水土流失加剧,生态系统自我调节的功能衰退,问题突出。针对这种现实,本文提出国土整治目标和整治的重点,并采取相应的整治政策和措施。     

煤矸石山不同植被恢复模式对土壤养分的影响——以山西省河东矿区1号煤矸石山为例

对2009-2011 年山西省河东矿区不同植被恢复模式下土壤养分进行了检测分析,并对其环境影响因子进行了研究.结果显示：(1) 随着矸石山植被恢复年限的增加,煤矸石山地温显著降低,植物多样性增加,盖度和生物量不同程度提高.(2) 经过3 年植被恢复的矸石山土壤速效磷和速效钾的改良效果达到全国土壤普查3 级水平;恢复土壤碱解氮和有机质含量为11.94 mg·kg^-1和7.69 g·kg^-1,改良效果不显著.紫穗槐模式对土壤速效磷的改良效果较好;紫穗槐-高羊茅-紫花苜蓿模式有利于碱解氮的积累;高羊茅-紫花苜蓿模式对速效钾和有机质的改良效果最佳.(3) 矸石山坡度和地温与土壤养分呈显著负相关;紫花苜蓿盖度与碱解氮、速效钾和有机质含量呈显著正相关;植被平均生物量和高羊茅盖度的提高有助于土壤养分的改良效果.煤矸石山植被恢复宜采取以草开路,在生态环境条件有所改善基础上,走草、灌、乔相结合的构建模式.     

煤矿区景观演变的生态累积效应——以山西省潞安矿区为例

基于累积效应原理和景观分析原则,提出了景观生态基准值概念,利用景观类型结构偏离累积度、景观格局干扰累积度和生态敏感性退化累积度构建了煤矿区景观生态累积效应表征模型。以山西潞安矿区为例,将1993年作为采前景观生态基准,在对矿区景观(1993年~2000年~2006年)分析的基础上,对矿区景观演变所造成的生态累积效应进行分析。结果发现,在13年的时间内,景观空间累积负荷呈现明显增强的趋势。2000年之后人类干扰活动的增强,使得阶段2(2000年~2006年)的变化幅度明显高于第1阶段(1993年~2000年)。同时由于不同区域煤炭资源开发等人类活动干扰强度不同,使得不同分区的累积度存在一定的区域差异。     

一种基于TVDI模型的煤田温度异常区面积提取方法研究

选用Landsat 8 资料构建了地表温度（Ts）与归一化植被指数（NDVI）的Ts-NDVI特征空间,计算了温度植被干旱指数（TVDI）。利用MODIS温度产品数据和实地野外采样数据进行精度验证确定煤田火区TVDI阈值。通过对遥感影像的地表热异常信息进行定性与定量分析继而对煤田温度异常区边界信息进行挖掘。结果表明：（1）利用野外实测土壤相对含水量进行验证,反演值与实测值的相关系数R²=0.66,表明干旱指数的反演精度较高,相关性较好。（2）TVDI模型对温度呈现出较高的敏感性,二维散点图集中在1∶1 线上,对NDVI的敏感性较低,有利于识别温度异常区。（3）利用MVC最大合成法,建立TVDI-MVC作为精度验证数据,火区面积为5.03 km²,其中TVDI-SC提取火区精度最大为98.50%,TVDI-SW2提取火区精度最小为88.98%。可见煤田温度异常区范围较广,潜在的灾情恶化较严重。     

祁连山自然保护区煤矿修复区地表节肢动物分布特征及其影响因素

恢复人工植被是祁连山自然保护区矿区废弃地修复的主要手段,经过近5年的修复,矿区废弃地修复区地上植被盖度明显提高,但关于作为评价土壤修复效果重要指标的土壤动物群落变化的认识还很有限。以祁连山自然保护区典型煤矿废弃地为研究对象,采用野外调查的方法对比研究了煤矿修复区和毗邻区（原始地貌）大型土壤动物分布特征及其影响因素。结果表明：（1）修复区植物丰富度、生物量、盖度及土壤粗砂、有机质、全氮含量均显著低于毗邻区（P<0.05）,而土壤水分、细砂、黏粉粒、全钾和全磷含量差异不显著（P>0.05）。（2）修复区土壤动物活动密度和多样性均显著高于毗邻区,修复区和毗邻区土壤动物均以蝗科（12.7%和55.7%）和蚁科（14.4%和49.6%）为主;进房沟、水磨沟和柳树沟煤矿修复区及毗邻区土壤动物群落相似性分别为39.9%、52.9%和43.4%。（3）土壤有机质含量是影响煤矿修复区和对照区捕食性土壤动物群落变化的主要因子,而草本物种数和土壤粗砂含量是影响植食性土壤动物群落变化的主要因子。总之,人工修复后煤矿废弃地修复区土壤动物个体数均高于对照区,部分矿区修复生境类群丰富度及多样性已经超过了毗邻区,这表明蚂蚁、步甲和蝗虫等地表节肢动物对煤矿矿区覆土恢复植被和封禁等措施驱动的植被和土壤环境变化响应敏感。因此,还需要优化植被及土壤修复模式,提高土壤动物多样性及多功能性,使矿区废弃地生态环境能够得到快速修复。     

Soil water deficit and vegetation restoration in the refuse dumps of the Heidaigou open-pit coal mine, Inner Mongolia, China

The sustainability of ecosystem restoration of refuse dumps in open-pit coal mines depends on plant species selection, their configuration, and the optimal usage of water resources. This study is based on field experiments in the northern refuse dump of the Heidaigou open-pit coal mine in Inner Mongolia of China established in 1995. Eight plant configurations, including trees, shrubs, grasses, and their combinations, as well as the adjacent community of natural vegetation, were selected. The succession of the revegetated plants, soil water storage, the spatiotemporal distribution of plant water deficits degree and its compensation degree were also studied. Results indicated that the vegetation cover (shrubs and herbaceous cover), richness, abundance, soil nutrients (soil organic matter, N and P), and biological soil crust coverage on the soil surface are significantly influenced by the vegetation configurations. The average soil water storage values in the shrub+grass and grass communities throughout the growing season are 208.69 mm and 206.55 mm, which are the closest to that of in the natural vegetation community (215.87 mm). Plant water deficits degree in the grass and shrub+grass communities were the lowest, but the degrees of water deficit compensation in these configuration were larger than those of the other vegetation configurations. Differences in plant water deficit degree and water compensation among the different configurations were significant (P<0.05). Plant water deficit degrees were predominantly minimal on the surface, increased with increasing soil depth, and remained stable at 80 cm soil depth. The soil moisture compensation in the natural vegetation, shrub+grass, and grass communities changed at 10%, while that in other vegetation communities changed between 20% and 40%. Overall, we conclude that the shrub+grass and grass configuration modes are the optimal vegetation restoration models in terms of ecohydrology for future ecological engineering projects.     

毕节地区煤矿生产的生态破坏与植被恢复

根据毕节地区自然条件和开采的施工工艺及施工组织条件,分析煤矿开采过程中的生态环境破坏情况,提出了植被恢复是生态重建的最重要途径之一;并根据生态学上的“适地适树”原则、“生物多样性”原则、“生态位”等原则,筛选出了目前在煤矿工业场地区、生活管理区、排矸场区等主要区域生长良好的具有功能性的乡土树种,指出了选择树种时需要注意的问题,力争为创建毕节地区生态煤矿探索一种模式并实现矿区生态环境的良性循环。     

甘肃河西地区植被资源的现状及其开发利用途径的探讨

河西地区的植被资源由于人们对它开发利用和管理不当已产生了明显的衰退, 例如: 森林植被资源、灌丛植被资源、草原植被资源分布面积的缩小和质量的下降, 荒漠植被资源变得愈来愈稀少, 草甸植被资源产生明显的衰退以至植物大量死亡, 等等。为了改善河西地区植被资源的质量和防止衰退, 必须对它进行合理利用、治理和保护, 积极种草种树, 合理地利用, 严禁乱砍滥伐和毁草毁林开荒, 适当进行封育和建立自然保护区等措施。     

贵州喀斯特山区农业生态环境的脆弱性及可持续发展对策

贵州喀斯特山区的农业生态环境极为脆弱，对农业的可持续发展带来了很大的不利影响。本文认为其脆弱性主要是由喀斯特自然过程和人为活动共同作用的结果。并据此探讨了其环境整治和农业可持续发展的战略途径及相应的发展模式。     

Effects of coal dust on species composition of mosses and lichens in an arid environment

A wind-borne plume of coal dust has been deposited on the soil and vegetation next to a coal storage area at a power generation plant in Oregon (U.S.A.). Correlated with the deposition of coal dust were significantly increased soil temperatures, decreased pH, and increased moisture-holding properties. Some heavy metal concentrations were also higher on the plume. These differences are possibly responsible for the lower frequencies and diversity of lichen species on the plume. Moss diversity, frequency and percent cover are similar on and off the plume with the exception of Ceratodon purpureus. The increased cover of C. purpureus may be attributed to heavy metal tolerance on the plume.