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在对国内外大量有关生态效益评价文献和露天煤矿排土场植被恢复生态效益评价系统分析的基础上.提出了露天煤矿排土场植被恢复生态效益评价理论框架,采用以生态学为基础的经济效益评价的方法,建立了露天煤矿排土场植被恢复涵养水源效益评价模型,吸收CO<,2>和释放O<,2>效益评价模型,水土保持效益评价模型;并以SPOT影像为数据源,结合统计、实测数据,采用GIS和SQL Server技术建立了植被恢复生态属性与空间数据库,应用VB.NET技术开发了基于WEB的露天煤矿排土场植被恢复生态效益评价系统。重点开展了以下工作:
(1)建立了涵养水源效益评价模型。采用“截留法”计量植被恢复涵养水源物理量;采用替代市场技术的“等效益物替代法”计量植被恢复调洪蓄水经济价值;采用替代市场技术的“市场价值法”计量植被恢复增加水资源利用价值。该模型以植被恢复涵养水源机理为依据,可以适合不同尺度的露天煤矿排土场植被恢复,计量方法较为精确,原始数据容易获得,可以为植被恢复涵养水源效益评价提供技术支持。
(2)建立了固碳释氧评价模型。综合考虑植被光合作用、呼吸作用,枯枝落叶的呼吸作用,土壤的呼吸作用,利用活立木蓄积量与生物量相互关系,采用生物量法计量植被恢复年吸收CO<,2>和释放O<,2>的物理量,采用“造林成本法”计算吸收CO<,2>价值,使用“工业制氧价格”法计算释放O<,2>价值。该模型从传统的、容易获得的活立木蓄积量出发,推算植被恢复年生物量,从而得到吸收CO<,2>和释放O<,2>物理量,最终得到植被恢复固碳释氧价值。
(3)建立了水土保持评价模型。采用美国通用土壤流失方程(USLE)的改进算法,计算露天煤矿排土场植被恢复年减少土壤侵蚀量;采用市场价值法从植被恢复减少土地资源损失,减轻泥沙滞留、淤积,保持土壤肥力和有机质,改良土壤等固碳释氧计量植被恢复的水土保持价值,为植被恢复水土保持效益评价提供技术支持。
该系统已经在辽宁省阜新市海州矿区排土场植被恢复生态效益评价中得到初步运用,结果表明:系统设计比较合理,模型构建科学,软件使用方便,能够为排土场植被恢复生态效益评价提供技术支持。