北京矿山废弃地生态恢复质量评价研究

【摘要】： 本论文通过对矿山整体进行景观特征评价和美学质量评价,对已经生态恢复后的废弃地区域进行群落特征评价,构建从宏观到微观的适用于北京矿山废弃地生态恢复的质量评价方法,对于明确生态恢复成功的标准及采用何种方式进行恢复能够达到恢复目标具有科学指导意义。论文通过咨询专家和参阅大量文献,并运用主成分分析法、层次分析法、模糊综合评价法以及心理物理学法、感性工学法确定各评价指标和评价模型,并以北京首云铁矿为例进行矿山废弃地生态恢复评价质量研究。 (1)利用研究区2009年10月的SPOT4影像,结合研究区域1：2000地形图,在调查的基础上用ENVI遥感影像软件进行校对及解译,用FRAGSTATS软件提取研究区域的景观指数,通过主成分分析法确定主成分及各指标权重。研究结果表明,北京首云铁矿景观特征评价得分为0.28,整体景观处于较差的水平,这和矿区生产规模扩大导致景观破坏的情况相符,说明评价结果是正确的； (2)利用层次分析法构建群落评价指标体系,用模糊综合评价法对北京首云铁矿废弃地群落特征进行评价。对尾矿库坝面的植被群落及周围自然群落进行样地调查,并按照坝面不同的植被恢复年限和自然群落进行模糊综合评价,结果表明：尾矿库坝面植被恢复总体良好,评价等级总体为优。其中恢复第五年综合评价得分最高,为0.3368。坝面的人工恢复植被综合评价得分除恢复1年和2年的以外,其余恢复年限综合评价得分均超过自然群落的分值0.3173。 对排土场人工恢复的5个林型在进行样地调查,并按不同林型进行模糊综合评价,结果表明：林型5(黄栌、栾树、油松和刺槐混交林)得分最高为0.3554,评价等级为优；林型4(火炬纯林)得分最低为0.2190,评价等级为中。其他林型得分分别为：林型1(刺槐和侧柏混交林)：0.3208,评价等级为优；林型2(刺槐、侧柏、新疆杨混交林)：0.3314,评价等级为优,林型3(杜仲纯林)：0.3000,评价等级为良; (3)用美景度评判法对北京首云矿山不同景观进行评判,计算得出的SBE值表明：农田景观(18.8)排土场植被恢复景观(13.9)尾矿库坝面植被恢复景观(8.085)自然灌丛景观(7.9)水体景观(5.4)道路绿化景观(-3.15)开采坑坡面景观(-12.2)岩壁景观(-26.4)其他景观(-79.8)。通过建立景观要素与SBE值的关系模型对排土场的景观要素进行评判,结果表明：13个影响景观美景度的要素中灌丛密度、植物形态、树种组成及枯落物是影响景观美景度的主要要素。 (4)为进一步分析群落生态结构对景观效果的影响,论文对尾矿库和排土场的立地条件、恢复措施进行了分析,并对植物多样性、生物量、土壤理化性质和植被与土壤因子之间的关系、植物生物富集因子(BAF)进行深入研究,结果表明：尾矿库坝面植被恢复生物量在第5、6年的时候达到峰值,之后有逐渐退化的现象；不同年限植物生物富集因子(BAF)研究表明：恢复13年的植物地上部位铅富集因子BAF比恢复1年的植物地上部位铅的富集因子增加了36.63%,表明人工恢复尾矿库时,所选用的植物具有富集重金属元素的性能；排土场的生物量排序为,林型5林型1林型3林型2林型4；丰富度指数由高到低的排序为林型2林型1林型5林型3林型4；群落生态结构的分析结果和群落特征评价的结果基本一致,说明所运用的群落特征评价体系是正确的。