涞源县矿山废弃地植被恢复潜力研究

摘要

高强度的采矿生产活动对环境的影响和破坏问题已成为社会关注的焦点，目前国内外关于矿山生态环境的保护与恢复措施、植被重建等应用层面研究较多，而缺乏对矿山废弃地植被恢复潜力方面的研究。矿山废弃地植被恢复潜力研究对制订矿山环境保护与恢复治理方案具有重要意义。本文以河北省涞源县典型矿山为例，通过资料收集与整理、实地调查与测绘等方法获取研究数据，运用Excel、DPS7.05等软件对所获取的数据进行了统计和分析，通过矿山植被恢复的难易程度与潜力的研究，旨在为编制矿山环境保护与恢复治理规划提供理论支持。本文针对典型矿山不同废弃地类型的植被恢复潜力进行了实证研究，主要成果如下:
　　1.选定了矿山废弃地植被恢复潜力测算模型
　　通过对参考群落恢复潜力模型、加权综合指数模型、植被潜力量化模型、植被演替潜力模型四个模型的对比分析，选定并改进了群落恢复潜力模型，作为本文矿山废弃地植被恢复潜力测算模型。该模型通过度量退化群落与参考群落之间的“距离”，以确定其恢复潜力。
　　2.构建了矿山废弃地植被恢复潜力的指标体系
　　通过矿山废弃地植被恢复潜力影响因素与植被恢复潜力指标的分析，构建矿山废弃地植被恢复潜力指标体系。包括废弃地面积与植被恢复潜力两个子系统，包括地上群落、植物多样性、土地生产力、干扰强度四个方面。
　　3.确定了矿山废弃地植被恢复潜力等级划分标准
　　根据影响因素及各指标对植物生长恢复的影响程度，划分矿山废弃地植被恢复潜力五个等级及其取值。
　　4.针对涞源县独山城矿山废弃地的主要立地类型测算了矿山废弃地植被恢复的面积潜力、植物多样性潜力、土地生产力潜力和地上植物群落潜力，并进行了植被恢复潜力等级划分和排序。
　　(1)采矿渣堆场废弃地
　　采矿渣堆场废弃地可恢复面积潜力为190hm2，地上群落恢复潜力指数为0.4，植物多样性恢复潜力指数为0.61，土地生产力指数为0.68，干扰指数为0.6，综合恢复潜力指数为0.42，为第Ⅵ级。
　　(2)选矿渣堆场废弃地
　　选矿渣堆场废弃地可恢复面积潜力为40hm2，地上群落恢复潜力指数为0.1，植物多样性恢复潜力指数为0.42，土地生产力指数为0.62，干扰指数为0.9，综合恢复潜力指数为0.29，为笫Ⅴ级级。
　　(3)尾矿库废弃地
　　尾矿库废弃地可恢复面积潜力为33hm2，地上群落恢复潜力指数为0.7，植物多样性恢复潜力指数为0.83，土地生产力指数为0.82，干扰指数为0.3，综合恢复潜力指数为0.72，为第Ⅱ级。
　　(4)尾矿坝废弃地
　　尾矿坝废弃地可恢复面积潜力为20hm2，地上群落恢复潜力指数为0.6，植物多样性恢复潜力指数为0.8，土地生产力指数为0.87，干扰指数为0.4，综合恢复潜力指数为0.7，为第Ⅱ级。
　　综上所述，独山城矿山废弃地植被综合恢复潜力指数由高到低为:尾矿库＞尾矿坝＞采矿渣堆场＞选矿渣堆场。选矿渣堆场的各项指数均为植被恢复阻碍最高值，其植被恢复潜力为最低，且干扰指数对各废弃地地上群落、植物多样性和土地生产力恢复呈负相关关系，其对植被恢复潜力阻碍作用较为明显。
　　本文通过对矿山废弃地植被恢复潜力测算的研究，结果表明同一矿山不同类型废弃地植被恢复潜力存在差异，同时探究了不同废弃地类型的立地条件下的优势物种，有助于指导开展人工恢复技术和自然演替相结合的矿山植被恢复，推动矿山废弃地整治的进程，提高土地资源持续利用管理的能力起到重要作用。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 国内外研究进展

1．2．1 矿山废弃地复垦与生态修复研究进展

1．2．2 矿山废弃地复垦潜力研究进展

1．2．3 植被恢复潜力研究进展

1．3 研究目的与意义

1．4 研究内容与技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

1．5 研究方法

1．5．1 资料搜集法

1．5．2 调查与测绘法

1．5．3 植被特征分析

1．5．4 土壤性质测定

1．5．5 矿山废弃地植被恢复潜力测算方法

1．5．6 数据分析软件

1．6 相关概念

1．6．1 植被恢复潜力

1．6．2 排土场

1．6．3 尾矿库

1．6．4 土地生产力

2．1 研究对象及其范围

2．2 研究区自然概况

2．2．1 地形地貌

2．2．2 地层与岩性

2．2．3 气象条件

2．2．4 水文条件

2．2．5 土壤条件

2．2．6 植被状况

2．3 研究区矿山废弃地植被恢复潜力指标值

2．3．1 研究区矿山废弃地立地类型特征

2．3．2 研究区矿山废弃地植被恢复潜力指标值

2．3．3 研究区植物群落分科特征

2．3．4 不同类型废弃地植被特征数据

2．4 矿山废弃地植被恢复潜力测算体系

2．4．1 矿山废弃地植被恢复潜力影响因素

2．4．2 矿山废弃地植被恢复潜力测算指标体系

2．4．3 矿山废弃地植被恢复潜力等级标准

3 结果与分析

3．1 不同废弃地类型植物群落空间变异特征

3．1．1 采矿渣堆废弃地植被特征分析

3．1．2 选矿渣堆废弃地植被特征分析

3．1．3 尾矿库废弃地植被特征分析

3．1．4 尾矿坝废弃地植被特征分析

3．2 研究区矿山废弃地土壤特征分析

3．2．1 采矿渣堆废弃地土壤养分特征分析

3．2．2 选矿渣堆废弃地土壤养分特征分析

3．2．3 尾矿库废弃地土壤养分特征分析

3．2．4 尾矿坝废弃地土壤养分特征分析

3．3 矿山废弃地植被恢复潜力结果与分析

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

附表

作者简历

致谢