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腐殖质层再造修复西部矿区退化土壤的生态效应 被引量：5
1
作者 程伟 朱卓 +3 位作者 王文杰 王维忠 雷少刚 卞正富 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2850-2857,共8页
随着国家煤炭开采东退西进战略推进,煤炭资源高强度开采加剧了矿区草原生态环境损伤问题,严重影响了区域煤炭资源大规模开发和环境保护的协同发展,必须通过生态修复消除资源开发带来的环境负效应。因此,针对矿区草原粉尘沉降区诱发的土... 随着国家煤炭开采东退西进战略推进,煤炭资源高强度开采加剧了矿区草原生态环境损伤问题,严重影响了区域煤炭资源大规模开发和环境保护的协同发展,必须通过生态修复消除资源开发带来的环境负效应。因此,针对矿区草原粉尘沉降区诱发的土壤退化问题,研究腐殖质层再造技术修复退化场地的可行性,设计了植物破碎+淹水(YS)、植物破碎+淹水+覆膜(YF)、植物破碎+淹水+覆膜+激发剂(YFJ) 3种修复模式,同时结合试验数据分析。研究结果表明,退化生境修复样地土壤容重分别比对照样地降低了8.26%、7.98%和15.24%,孔隙率增幅为39.42%、99.68%和124.24%,含水率增幅为28.16%、31.21%和71.19%,饱和持水率增幅为19.66%、20.66%和42.29%;土壤养分中水解氮质量分数比对照场地高出20.77、9.73和54.45 mg/kg;修复场地土壤速效磷质量分数依次为5.30、5.06、14.04 mg/kg;修复后土壤速效钾质量分数增加49.61%、27.31%和236.53%;土壤水稳性团聚体质量分数修复后高于对照场地,分别增幅13.00%、17.14%和83.60%;YS、YF和YFJ三种修复模式均可以增加退化场地土壤水酶活性,土壤蔗糖酶活性修复后分别高于对照区23.65%、79.88%和93.91%;3种修复技术之间过氧化氢酶和脲酶活性无显著差异,分别高于对照23.69%~31.81%和19.35%~20.46%;土壤磷酸酶活性修复后提升了14.73%、33.28%和39.25%,修复场地植物群落Shannon-Weiner指数比对照场地分别高68.32%、38.61%和45.54%;植被盖度比对照场地分别增加12.50%、81.25%和120.00%;修复区生物量分别比对照场地高出39.90%、373.49%和887.77%;YF和TFJ场地植株含水率分别比对照区增加了12.74%和36.43%。对比分析表明3种修复模式均可有效改善重度粉尘沉降区退化现状;除土壤有机质与多样性指数外,其他指标测定结果均为YFJ修复效果最优。表明腐殖层再造技术可以有效改善土壤结构,提升土壤养分,激活土壤微生物区系及功能,修复灌丛化破坏的生境,为重度粉尘沉降区退化土壤修复提供借鉴,其中,YFJ修复模式最佳。 展开更多
关键词 矿山生态修复 腐殖质层再造 粉尘沉降 草原 露天煤矿
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北方大型露天矿区土壤有机碳库扰动与恢复研究 被引量：8
2
作者 雷少刚 王维忠 +5 位作者 李园园 杨星晨 周叶丽 段雅婷 赵小同 程伟 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期100-109,共10页
大规模露天煤矿开采严重扰动了矿区地形地貌和土壤碳循环过程。露天矿区土壤有机碳恢复提升符合“双碳”目标,对土壤肥力改善和生态系统自维持具有重要意义。为揭示露天采矿引起的土壤有机碳库的损失扰动特征,掌握矿区土壤有机碳恢复的... 大规模露天煤矿开采严重扰动了矿区地形地貌和土壤碳循环过程。露天矿区土壤有机碳恢复提升符合“双碳”目标,对土壤肥力改善和生态系统自维持具有重要意义。为揭示露天采矿引起的土壤有机碳库的损失扰动特征,掌握矿区土壤有机碳恢复的影响因素及其提升策略,以我国最大的露天煤矿群准格尔矿区为研究区域,通过哨兵二号遥感影像提取了采损区域,采用了149个土壤采样和统计插值、影响因素回归分析等方法。研究结果表明,半干旱地区露天矿排土场矿山土与自然土壤的理化性质、生物活性等都具有明显差异,缺少自然表土覆盖的新复垦排土场矿山土有机碳含量极低,平均为0.19%;由于自然表土剥离不规范,无序混排等,据测算该区域表层土壤有机碳损失累计超过62万t;回归分析表明影响矿山土有机碳的恢复的因素依次是全氮(0.559)、复垦年限(0.225)和植被NDVI(0.172);调查表明复合植被恢复模式的土壤有机碳含量显著高于单一植被恢复模式,其中沙棘、苜蓿、草木樨构成的草灌群落土壤有机碳含量接近自然土壤。在单一植被恢复模式下,土壤有机碳含量恢复表现为:以沙柳等为主的灌木>以油松等为主的乔木>以火炬树等为主的小乔木>以紫花苜蓿等为主的草本植物。排土场复垦区平台和边坡土壤有机碳含量随时间变化不断增加,复垦年限5年后矿山土有机碳快速提升。排土场矿山土有机碳的持续提升是排土场生态修复成功的关键;控蚀保肥、添料增碳、植被汇碳、保护性耕作等措施是露天矿区排土场矿山土有机碳提升的主要技术途径。 展开更多
关键词 露天开采 土壤固碳 生态修复 排土场 土壤有机碳
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生物质堆肥文献计量学研究:以中国知网和Web of Science为例
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作者 黄占斌 曾杨 +2 位作者 王颖南 李良 苏兆瑞 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4445-4455,共11页
通过分析生物质堆肥在农业废弃物处理和农村绿色能源产业化中的应用潜力、现有问题以及未来发展方向,为促进生物质资源的有效利用和环境可持续发展提供科学依据和建议,研究采用文献综述、文献计量分析、理论分析和实证研究相结合的方法... 通过分析生物质堆肥在农业废弃物处理和农村绿色能源产业化中的应用潜力、现有问题以及未来发展方向,为促进生物质资源的有效利用和环境可持续发展提供科学依据和建议,研究采用文献综述、文献计量分析、理论分析和实证研究相结合的方法,从多个角度深入分析和评估生物质堆肥技术的现状及其在农村绿色能源产业化中的潜力和挑战。研究内容主要集中在探讨生物质堆肥中有害物质的影响、农业应用效益及环境风险,尤其是重金属、抗生素和温室气体排放问题。生物质堆肥在农业生态系统中的研究不仅关注技术创新和应用效益,还涉及环境保护和资源循环利用的重要议题,为推动农业的可持续发展和改善生态环境提供了重要支持。 展开更多
关键词 环境工程学 生物质 好氧堆肥 文献计量
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黄河流域数字经济-技术创新-生态环境协整分析 被引量：2
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作者 庞博 傅尧 +4 位作者 李晓星 狄雅肖 张歌 王丽芳 苏兆瑞 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第11期15-21,共7页
为探索黄河流域数字经济、技术创新、生态环境三者之间的协整关系,基于2011—2020年黄河流域各省(区)面板数据,构建生态环境质量、数字经济发展水平、技术创新水平评价指标体系,采用泰尔指数对其时空演变特征和区域差异进行研究,运用ARD... 为探索黄河流域数字经济、技术创新、生态环境三者之间的协整关系,基于2011—2020年黄河流域各省(区)面板数据,构建生态环境质量、数字经济发展水平、技术创新水平评价指标体系,采用泰尔指数对其时空演变特征和区域差异进行研究,运用ARDL协整检验模型、格兰杰因果检验方法分析三者之间的长期协整关系、短期动态影响及因果关系。结果表明:1)黄河流域生态环境质量、数字经济发展水平、技术创新水平在2011—2020年整体上均呈上升态势,在空间上地区间差异较大,生态环境质量呈“低低集聚、高高靠拢”格局,数字经济发展水平和技术创新水平呈东南高、西北低的格局;2)生态环境、数字经济、技术创新三者之间存在长期稳定的协整关系;3)数字经济、技术创新对生态环境的影响具有显著的正向效应,其中数字经济影响生态环境的效应明显大于技术创新的,数字经济影响生态环境的短期效应大于长期效应,而技术创新影响生态环境的短期效应小于长期效应;4)技术创新对数字经济的影响具有极显著正向效应,其中长期效应大于短期效应。提出了产业结构调整、加强污染防治、做好协同发展顶层设计等建议。 展开更多
关键词 生态环境 数字经济 技术创新 协整 黄河流域
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草甸草原植物beta多样性高光谱遥感估算方法 被引量：2
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作者 杨星晨 雷少刚 +4 位作者 徐军 苏兆瑞 王维忠 宫传刚 赵义博 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1751-1761,共11页
目前,全球生物多样性的状态非常堪忧,因此,利用光谱技术估算生物多样性成为了生态学家和遥感学家共同关注的热点。目前关于植物alpha多样性的研究很多,而关于beta多样性的研究较少,仍存在一些问题值得去探索。为了探究利用遥感技术估算... 目前,全球生物多样性的状态非常堪忧,因此,利用光谱技术估算生物多样性成为了生态学家和遥感学家共同关注的热点。目前关于植物alpha多样性的研究很多,而关于beta多样性的研究较少,仍存在一些问题值得去探索。为了探究利用遥感技术估算植物beta多样性的最佳光谱指数以及最佳影像空间分辨率,以草甸草原为研究区,基于无人机高光谱遥感影像,从光谱距离、光谱角度、生物多样性概念三个方面计算了6种beta多样性估算指数(4种为我们构建的新指数,2种为已有的指数),并采用Mantel tests和相关系数筛选最佳的光谱指数。然后将筛选出来的指数应用于不同空间分辨率的影像,以期得到最佳观测尺度。另外,为了提高指数的估算能力,对比了一阶导数变换和Savitzky-Golay滤波两种光谱变换方法,以及相关系数法、连续投影法、竞争性自适应重加权法三种特征波段选择方法。结果表明,不论是采用亚尺度观测(像元大小<样方大小)还是等尺度观测(像元大小=样方大小),最佳的光谱指数均为光谱距离指数,且光谱距离指数在不同影像空间分辨率下均表现良好。在草原地区,当影像空间分辨率约为0.25 m时,该指数可以取得最佳的估算结果。经一阶导数变换并用相关系数法提取特征波段后构建的光谱距离指数与beta多样性拥有最强的相关性,今后可利用该指数构建估算模型或者直接表征beta多样性。该研究对于科学的选取光谱指数和影像空间分辨率去估算植物beta多样性具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 beta多样性 高光谱遥感 光谱指数 观测尺度 光谱曲线
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2005—2015年黄河流域陆地水储量变化 被引量：3
6
作者 鲁晓娟 雷少刚 +4 位作者 蔡臻 华夏 刘峰 王维忠 李娟 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2022年第2期253-262,296,共11页
为研究2005—2015年黄河流域陆地水储量变化,基于GRACE RL05重力数据及全球陆面同化系统模型GLDAS进行陆地水储量反演,通过排除煤炭开采引起的区域质量变化提高反演精度,并分析降水、地下水变化对陆地水储量变化的影响。初步结果表明:... 为研究2005—2015年黄河流域陆地水储量变化,基于GRACE RL05重力数据及全球陆面同化系统模型GLDAS进行陆地水储量反演,通过排除煤炭开采引起的区域质量变化提高反演精度,并分析降水、地下水变化对陆地水储量变化的影响。初步结果表明:在时间上,由GRACE卫星数据反演的黄河流域在2005—2015年陆地水储量变化趋势为-5.20 mm/a,2005—2006年的变化趋势达到-0.91 mm/月,各年内仅7—9月份呈现盈余状态;在空间上,流域西部呈现为盈余状态,流域东部呈现为亏损状态;煤炭开采量转换的等效水高变化趋势为-1.95 mm/a,扣除该水高趋势得到更精确的陆地水储量变化趋势为-3.25 mm/a,其对传统陆地水储量反演结果精度的影响不可忽略;此外,降水与地下水变化分别是导致上、下游区域陆地水储量变化的重要因素。本研究综合考虑煤炭开采量影响,有助于提高传统陆地水储量反演方法精度。 展开更多
关键词 GRACE 黄河流域 陆地水储量 煤炭开采 等效水高
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矿山生态修复综合对策 被引量：6
7
作者 赵方莹 苏兆瑞 +3 位作者 袁志琼 付强 李胜刚 赵蕾 《中国水土保持》 2023年第4期16-18,共3页
准格尔旗是我国重要的煤炭能源基地,境内高强度的矿产资源开采导致生态环境问题突出,体现在存在边坡安全隐患、水土流失严重、土壤植被退化、替代产业不可持续等方面,主要原因包括责任主体不明和生态意识淡薄、缺少科学技术指导和技术... 准格尔旗是我国重要的煤炭能源基地,境内高强度的矿产资源开采导致生态环境问题突出,体现在存在边坡安全隐患、水土流失严重、土壤植被退化、替代产业不可持续等方面,主要原因包括责任主体不明和生态意识淡薄、缺少科学技术指导和技术支撑、多头管理和执法不严、发展替代产业缺少科学论证等,妥善解决煤矿开采与生态修复、环境保护之间的矛盾,已成为全旗社会经济发展的当务之急。通过现场调研,提出了一系列建议,包括:做好总体规划,全面统筹;制定技术标准,统筹相关技术方案;加强技术指导,完善技术措施;生态修复效果监测常态化,严把评估验收关;多部门联合执法,加强监督监管;严格基金使用要求,落实资金保障;科学规划替代产业,建管并重;坚持山水林田湖草沙一体化生态修复治理等。 展开更多
关键词 矿山生态修复 可持续发展 黄河流域 准格尔旗
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