【摘要】：黃土高原是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)之一,在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下眾多礦山關(guān)閉,生態(tài)破壞嚴(yán)重,礦區(qū)正面臨著社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等多重困境。自然恢復(fù)作為生態(tài)修復(fù)的一項可選策略,在黃土高原礦區(qū)是否可行,應(yīng)如何科學(xué)進(jìn)行自然恢復(fù)與人工修復(fù)的科學(xué)決策等,正受到學(xué)者們的關(guān)注。為此,本文綜合運(yùn)用野外調(diào)查、試驗分析和數(shù)學(xué)建模等方法,試圖通過自然恢復(fù)的典型案例,揭示主要擾動的自然恢復(fù)機(jī)理及自然恢復(fù)的非線性過程,探索自然恢復(fù)策略的適用條件,為黃土高原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)決策提供依據(jù)。本文主要的發(fā)現(xiàn)與結(jié)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(fù)的客觀現(xiàn)象。對山西省7個礦區(qū)75個開采工作面的調(diào)查發(fā)現(xiàn),裂縫和滑坡導(dǎo)致大量土地廢棄、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)以及植被死亡等,是黃土高原礦區(qū)關(guān)鍵的生態(tài)擾動,也是生態(tài)恢復(fù)關(guān)注的焦點(diǎn)。其中動態(tài)裂縫隨工作面的推進(jìn)能快速愈合,而邊緣裂縫存在時間較長,但在無人工干預(yù)的情況下,裂縫數(shù)量及單體強(qiáng)度也會隨時間而減少�；掳l(fā)生后,植被破壞嚴(yán)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(fù)到周邊平均水平,并有良好的物種構(gòu)成及群落特征。(2)地裂縫自然愈合的驅(qū)動力有采煤驅(qū)動、自然營力驅(qū)動和社會經(jīng)濟(jì)活動的驅(qū)動,其中高強(qiáng)度的水土侵蝕是邊緣裂縫愈合的主要原因。裂縫自然恢復(fù)能力是裂縫體積、物源面積和供給模數(shù)的復(fù)合函數(shù),裂縫愈合時間與裂縫的發(fā)育強(qiáng)度負(fù)相關(guān),與物源區(qū)面積、供給模數(shù)正相關(guān)。(3)滑坡面植被自然恢復(fù)的主要作用力在于地形變化、土壤種子庫和社會經(jīng)濟(jì)活動等,其中種子庫是早期植被快速恢復(fù)的主要原因�；旅嬷脖蛔匀换謴�(fù)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(fù)時間與上述因素均呈負(fù)相關(guān)。(4)黃土高原礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)決策的技術(shù)流程包括:疊加分析、恢復(fù)方向判斷(初步判斷)、自然恢復(fù)時間估算、可容忍性判斷等四個步驟�；謴�(fù)決策應(yīng)從生產(chǎn)力恢復(fù)和生態(tài)功能恢復(fù)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(fù)23條,5處滑坡面中4處可自然恢復(fù),其余的須依靠人工恢復(fù)。
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圖片說明： 2 黃土高原礦區(qū)關(guān)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(guān)者的需求，因而在生態(tài)要素調(diào)查的同時應(yīng)兼顧利益相關(guān)者意愿的搜集。2）調(diào)查內(nèi)容與方法根據(jù)上述調(diào)查準(zhǔn)側(cè)，采用一般性調(diào)查和詳細(xì)調(diào)查相結(jié)合的方法開展外業(yè)調(diào)查，調(diào)查方案如圖 2-1 所示，
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圖片說明： 圖 2-2 調(diào)查區(qū)分布圖Figure 2-2 The distribution of investigated mining area了調(diào)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(diào)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(guān)閉”全過程的擾動分析。綜上，上述調(diào)保證黃土高原礦區(qū)擾動類型及影響分析結(jié)果的科學(xué)性
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X171.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2514093