安徽淮南大通煤矿废弃矿区生态修复研究

论文摘要

安徽淮南大通煤矿废弃矿区生态恢复建立了修复理论与实践结合的范例,可以作为煤矿矿区生态修复的模式和标准,也可以作为其它生态修复的参考。在理论和实践相结合中,检验和完善了修复理论和方法。本文研究了人为干扰下亚热带-温带过渡区植被的恢复状况,为后续研究打下了基础。本文结合其他法规确立了修复的原则,包括修复要遵循自然规律,修复后的系统要具有独立性,能够满足多重生态效益,适合适当消费者生存,修复以当地物种优先等。本项目以自然修复为主人工修复为辅,不同环境采用不同修复方法。对修复的重点区域煤矸石区先覆土,后用最大多样性法结合物种框架法进行植被修复,对沉降坑区因势利导,进行水体修复和地形、植被改造,建立湿地生态环境。大通废弃矿区的土壤营养成分测定表明,矿区的土壤速效氮、速效磷严重缺乏,部分样点速效钾缺乏,土壤有机质和全氮在不同的区域有较大差别,湿地较丰富,煤矸石区和化学污染区差。调查表明淮南市有维管植物97科232属363种,大通矿区有维管植物72科140属235种。区系分析表明淮南市植物具有广域性,温带分布种占主导地位,热带植物属和世界广布属占有重要地位。另外栽培植物占有重要地位。淮南植被表现出亚热带向暖温带的过渡带的特点,在此基础上选择了246种配置植物。本项目利用了天然种质资源库和人工种质资源库,天然种质资源库包括土壤种子库和野生苗木,人工种质资源库包括野外种质资源库和苗圃。土壤种子库研究表明,聚积有大量种子的表土和湿地底泥都是良好的土壤种源。使用于修复都能达到良好效果。在种质资源选用中特别注意了固氮植物,本次选择了豆科固氮植物25种,非豆科固氮植物4种用于煤矸石修复。在修复的结果方面,修复区共引种植物113种,其中包括草本植物25种,增加了矿区的物种多样性。修复后群落的多样性指数增加,如原来的煤矸石、污染土壤等环境Simpson指数由原来的0增加到修复后的0.4左右,利用盖度和分盖度测得的Simpson指数升高到0.6左右。对栽培的植物的生长状况测定表明,大多植物适应环境,说明植物配置较为合理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一部分 绪论
• （一） 生态修复的概念与研究现状
• 1.生态修复的概念
• 2.生态修复的研究历史
• 3.生态修复研究的内容
• 4.矿区生物多样性的研究
• （二） 大通矿区的基本概况
• 1.修复区的地理环境
• 2.修复区的人文环境
• 3.修复区的总体生态环境
• （三） 本题目研究的意义
• 1.建立废弃矿区生态修复的理论体系
• 2.建立废弃煤矿矿区修复的实际模式
• 3.为淮南大通废弃矿区修复提供详实的依据和指导
• 第二部分 淮南大通煤矿生态修复的原则和方法
• （一） 矿区生态修复的理论
• 1.演替理论
• 2.设计理论和自我设计理论
• 3.环境自净理论
• 4.入侵理论
• 5.边缘效应和中度干扰理论
• （二） 生态修复的原则
• 1.修复要遵循自然规律
• 2.要求建立较高的稳定性
• 3.要求满足较多的生态效益
• 4.系统具有独立性
• 5.要适合消费者生存
• 6.本地物种优先
• （三） 植被修复的途径
• 1.自然修复
• 2.人工辅助修复
• （四） 植被修复的方法
• 1.物种框架法
• 2.最大多样性法
• （五） 植物选择的原则
• 第三部分 大通矿区土壤成分分析
• （一） 土壤总体概况
• （二） 土壤测定分析
• 1.土壤养分的分析方法
• 2.土壤速效养分的测定和分析
• 3.土壤有机质和全氮的测定和分析
• 第四部分 生态修复前的植物群落结构和区系分析
• （一） 修复前的植被调查
• 1.植被调查和区系分析的意义
• 2.植被调查的范围和方法
• 3.淮南市植物种类调查
• 4.大通矿区植物种类调查
• 5.大通矿区主要植被类型
• 6.大通矿区植被特点及形成原因
• （二） 淮南市和修复区植被区系分析
• 1.淮南市植被区系
• 2.大通矿区植被区系
• 3.淮南市和大通矿区植被区系特点
• 4.区系分析的结论
• 第五部分 不同环境的生态修复
• （一） 沉降坑修复改造
• 1.沉降坑水体修复
• 2.沉降坑边坡的改造
• 3.沉降坑植物修复
• （二） 排洪蓄水渠修复
• （三） 煤矸石堆等污染土地修复
• 1.土壤改良修复
• 2.种植岛的应用
• 3.煤矸石改造植物选择
• （四） 矿区林区植被
• 1.对林下植被进行封育保护
• 2.林冠过密处间伐并留置倒木
• 3.林相过于单一处进行间伐间种
• 4.不同林种的处理
• 第六部分 修复中的种植资源库研究
• （一） 天然种质资源库
• 1.土壤种子库的应用
• 2.土壤种子库应用结果
• 3.野生苗木的引种移栽
• 4.野生苗木的引种结果
• （二） 人工种质资源库
• 1.野外种质资源库地建立
• 2.人工苗圃的建立
• （三） 固氮植物的选择
• 第七部分 生态修复的结果分析
• （一） 对植被修复的评价
• 1.植物种类的变化
• 2.多样性指数变化
• 3.景观变化
• 4.栽培植物个体的适应状况
• （二） 对修复结果造成影响的因素
• 1.排水系统的影响
• 2.覆土厚度的影响
• 3.种质资源影响
• 4.植被种植的影响
• 5.对污水处理效果的影响
• 6.在管理方式的影响
• 第八部分 管理和维护制度的探索
• （一） 对生态修复的监测
• （二） 水分供应
• （三） 土壤肥力
• （四） 进人工修剪和抚育
• 参考文献
• 附录
• 附录一 淮南市（含矿区）维管植物名录
• 附录二 修复植物群落配置
• 附录三 引种植物生活习性区分
• 附录四 改造中实际引种植物
• 附图
• 致谢