【摘要】：黃土高原是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)之一,在經濟新常態(tài)下眾多礦山關閉,生態(tài)破壞嚴重,礦區(qū)正面臨著社會、經濟、生態(tài)等多重困境。自然恢復作為生態(tài)修復的一項可選策略,在黃土高原礦區(qū)是否可行,應如何科學進行自然恢復與人工修復的科學決策等,正受到學者們的關注。為此,本文綜合運用野外調查、試驗分析和數(shù)學建模等方法,試圖通過自然恢復的典型案例,揭示主要擾動的自然恢復機理及自然恢復的非線性過程,探索自然恢復策略的適用條件,為黃土高原礦區(qū)生態(tài)修復決策提供依據(jù)。本文主要的發(fā)現(xiàn)與結論有:(1)裂縫、滑坡是黃土高原礦區(qū)最主要的生態(tài)擾動形式,且存在著自然恢復的客觀現(xiàn)象。對山西省7個礦區(qū)75個開采工作面的調查發(fā)現(xiàn),裂縫和滑坡導致大量土地廢棄、地質災害頻發(fā)以及植被死亡等,是黃土高原礦區(qū)關鍵的生態(tài)擾動,也是生態(tài)恢復關注的焦點。其中動態(tài)裂縫隨工作面的推進能快速愈合,而邊緣裂縫存在時間較長,但在無人工干預的情況下,裂縫數(shù)量及單體強度也會隨時間而減少�；掳l(fā)生后,植被破壞嚴重,但不少實例表明,即使是滑坡形成的次生裸露坡面,多年后植被覆蓋度依然可恢復到周邊平均水平,并有良好的物種構成及群落特征。(2)地裂縫自然愈合的驅動力有采煤驅動、自然營力驅動和社會經濟活動的驅動,其中高強度的水土侵蝕是邊緣裂縫愈合的主要原因。裂縫自然恢復能力是裂縫體積、物源面積和供給模數(shù)的復合函數(shù),裂縫愈合時間與裂縫的發(fā)育強度負相關,與物源區(qū)面積、供給模數(shù)正相關。(3)滑坡面植被自然恢復的主要作用力在于地形變化、土壤種子庫和社會經濟活動等,其中種子庫是早期植被快速恢復的主要原因。滑坡面植被自然恢復能力是種子庫含量、土壤營養(yǎng)、坡面植被覆蓋度的一階常微分方程,滑坡面植被自然恢復時間與上述因素均呈負相關。(4)黃土高原礦區(qū)生態(tài)恢復決策的技術流程包括:疊加分析、恢復方向判斷(初步判斷)、自然恢復時間估算、可容忍性判斷等四個步驟�；謴蜎Q策應從生產力恢復和生態(tài)功能恢復兩種角度綜合分析。對翼城縣1號煤礦開采區(qū)的實證研究表明,48條裂縫中可自然修復23條,5處滑坡面中4處可自然恢復,其余的須依靠人工恢復。
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圖片說明： 2 黃土高原礦區(qū)關鍵擾動識別及其特征分析定義為系統(tǒng)向人類有利的方向發(fā)展，何為有利取決于利益相關者的需求，因而在生態(tài)要素調查的同時應兼顧利益相關者意愿的搜集。2）調查內容與方法根據(jù)上述調查準側，采用一般性調查和詳細調查相結合的方法開展外業(yè)調查，調查方案如圖 2-1 所示，
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圖片說明： 圖 2-2 調查區(qū)分布圖Figure 2-2 The distribution of investigated mining area了調查對象的基本信息特征，包括礦區(qū)名稱、位置與狀況、開采現(xiàn)狀等。調研礦區(qū)包括晉北、中、南，存在一定的差異，但總體一致即礦區(qū)為黃土覆蓋、地-550mm，植被覆蓋不良，，草、灌-草為優(yōu)勢植被群落、中山、丘陵、塬、粱、茆等地貌類型，基本涵蓋黃賦存與開采情況來看，礦區(qū)涉及大同煤田、寧武煤田水煤田，基本涵蓋了山西黃土高原的主要煤田，開、刀-房柱式開采和放頂煤開采等，基本涵蓋主要煤看，除陽方口煤礦局部在采及望田煤礦正在開采外，山“開采-關閉”全過程的擾動分析。綜上，上述調保證黃土高原礦區(qū)擾動類型及影響分析結果的科學性
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X171.4

【參考文獻】

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本文編號：2514092