新疆荒漠露天矿区生态受损及砾幕层重构方法研究

摘要

露天矿开采过程中的岩土剥离、土地压占导致大面积的地表、植被及地下水系被破坏和景观格局的改变,带来一系列生态环境问题.西北荒漠矿区作为我国未来煤炭资源战略的重要接替区,若无针对性的生态修复对策,将会严重威胁到我国国土生态安全.选取西北荒漠区7座典型露天煤矿,采用实地调研与实证研究法、遥感影像法、比较研究法等,从地貌重塑、砾幕层重构、荒漠植被重建3方面进行研究.结果如下:(1)新疆7座露天煤矿均有不同程度的土地扰动情况,白石湖矿区土地压占情况最严重,达到1190.3 hm2;五彩湾矿区土地占用面积最大,为2251.0 hm2;将军戈壁土地挖损面积最严重,达到1007.3 hm2;大南湖矿区裸地面积最多,达到20164.2 hm2;伊犁露天煤矿周边植被较多,达到343.3 hm2;西黑山矿区周边交通用地最多,达到194.3 hm2.(2)选择最具有代表性的五彩湾露天矿区进行砾幕层研究,其砾幕层面积比例由2000年的60.12％下降到2010年的31.28％,再上升至2017年的42.75％.(3)五彩湾矿区生物量为12.53 g/(m2·a),景观多样性指数为0.2193,景观优势度为1.7807,景观均匀度为0.1097,其生态承载能力较弱,生态体系阻抗干扰能力较差,且区域的生态完整性较低.(4)五彩湾矿区植被覆盖率在2000年至2005年呈现上升趋势,2005年达7.72％,2005年至2015年呈现下降趋势,2015年降至3.89％.总的来说,西北荒漠露天矿区生态受损程度较为严重,应以砾幕层重构为主,采取人工支持引导的方式,提高自然生态修复的速率与效果,使受损生境通过自身主动反馈,走向自发恢复的良性循环.