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《昆明理工大学》 2009年
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基于景观格局变化的小龙潭煤矿生态恢复研究

黎巍  
【摘要】:露天煤矿的开采占用和破坏了大量土地,改变了矿区及周围区域水体结构,破坏了动植物区系,导致矿区生态环境退化与环境污染,进而引发了一系列社会、经济与生态环境问题。矿区的生态恢复已经在社会上引起了广泛关注,成为当今较为活跃的研究热点之一。 论文以小龙潭煤矿二期开采现状为研究对象,利用1992年、2000年和2006年的卫星影像资料,运用“3S”技术对小龙潭煤矿土地利用动态演变和景观格局进行了分析研究,同时采用土壤农化分析的试验方法对研究区中剥离区的土壤进行了理化性质的测定。在认真分析研究国内外露天煤矿生态恢复的理论研究和工程措施的基础上,根据研究区的立地条件因地制宜提出了生态恢复与重建的方法和措施。 研究结果表明: (1)通过分析研究区的土地利用数量结构变化、土地利用速度变化,可以看出,1992年~2006年的15年间,研究区的土地利用类型及面积发生了较大变化,其中,采空区、排土场和剥离区等工矿用地和灌木林地的面积在逐渐增加,而当地居民赖以生存的耕地和水域面积在逐渐减少,减少了约80%。15年间,土地利用类型中增长率较快的依次是排土场采空区剥离区灌木林地居民点荒草地,增长率分别为7.86%、2.96%、1.89%、1.57%、0.85%和0.7%,其中排土场增长最快,荒草地和居民点相对较慢;而旱地、水田及水域面积用地减少,其中水田减少率最快,达到了4.9%,旱地和水域次之,分别为3.58%和3.26%,说明矿区的景观格局变化反映出矿区的建设和发展主要是建立在压占耕地的基础之上。 (2)通过建立土地利用转移矩阵,得出研究区土地利用的变化过程,说明采空区、排土场和剥离区的面积都是旱地和水田转移而来,大量的耕地转变成工矿用地和灌木林地,土地利用程度较低,农业生产力下降。 (3)根据景观生态学原理,利用Fragstats 3.3软件,选取并计算研究区不同时期的三种水平指数,得到了不同时期研究区的景观格局变化特征。15年间,随着耕地的减少和工矿用地的增加,其景观结构发生了较大的变化。总体说来,人类采矿活动造成了景观破碎度加大,生物多样性受到影响。 (4)利用土壤农化分析的实验方法,对剥离区的土壤进行理化性质和土壤颗粒组成的测定。由测定结果可知:剥离区的土壤受开矿的影响,有机质、氮、磷、钾含量较低,土壤贫瘠。同时参考卡庆斯基土壤质地分级标准,通过测定的土壤质地组成发现,剥离区土壤的剖面结构基本没有改变,保水保肥性较好,只需要改良土壤肥力,即可进行作物的种植。 (5)通过对研究区开矿以来的景观格局变化和各种复垦模式的比较分析,因地制宜提出了土壤改良和植被配置等生态恢复措施,选择了集约化农业生态模式。小龙潭露天矿和布沼坝露天矿两个采区因开采深度较大,在土方量不够的情况下恢复成梯田,两个排土场在取土后就地种植人工林,促使区域生态环境得以恢复,实现经济、环境与社会效益三大效益的高效协调统一。 本文的上述研究成果,加深了对小龙潭煤矿开采对环境影响的理解与认识,不仅为本区域开展矿区的生态恢复与重建提供理论研究和技术支持,也为云南其他矿区进行生态恢复,实现区域生态环境—社会经济系统协调发展提供了理论依据,具有重要的参考作用和现实意义。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X171.4

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