川西北地区某灰岩露天矿生态修复研究

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川西北地区灰岩分布广泛,受露天采矿活动影响,灰岩矿区出现了表土剥离、植被损毁、土壤风蚀水蚀等现象,严重影响矿区景观和生态环境。本论文首先通过文献研究和案例分析等方法,对石灰岩矿山的特征及采矿活动对生态的影响进行了系统分析。在对基础资料调查分析的基础上确定了研究内容。然后对江油市乌龙洞石灰岩露天矿进行了野外调查,根据土壤条件将研究区域分为开挖边坡区、运矿道路区和原始植被生长区。对每一类型区域土壤进行了采样调查和实验分析(p H、SOM、TN、AP、AK)。在实验结果基础上对各区域土壤质量进行评价。结合土壤各指标实验分析结果、土壤质量评价结果及灰岩矿区特殊环境,对灰岩矿区适宜种植的草-灌-乔-藤植物进行了优选。最后选取典型石灰岩露天矿植被重建工程对修复效果进行调研,检验了研究成果的科学性。主要研究结果如下:(1)对乌龙洞矿区受采矿活动影响的开挖边坡区(S1-1—S2-3)、运矿道路客土区(R1、R2、R3)以及未受采矿活动影响的原始植被生长区(O1、O2)共计11个区域进行土样采集,并对土样的p H、SOM、TN、AP、AK等指标进行测定。结果表明道路客土区(R)和开挖边坡区(S)土壤呈中性(7.0-7.5)和碱性(7.5-8.0),原始植被生长区呈酸性至微酸性(5.0-5.8)。所有区域土壤有机质含量均低于20g/kg。R区和O区土壤TN、AP、AK含量位于4-5级区间范围,S区位于5级区间内。(2)基于实验结果,采用模糊数学原理对全区土壤进行综合评价,对各指标进行隶属度计算和权重分析,综合指数结果表明全区土壤质量整体处于较低水平(0.27-0.383)。结合评价结果和灰岩地区生态特征,采用AHP层次分析法,构建了灰岩矿区植被优选模型,经分析得出各类型植物优先度如下:草本类植物:高羊茅>白三叶>小冠花>紫花苜蓿>狗牙根;灌木类植物:紫穗槐>大叶黄杨>小叶女贞>迎春>黄花刺槐。(3)对乌龙洞露天矿可视范围内的韩家沟露天矿植被重建工程进行调研。调研结果表明:优选结果中的高羊茅、小叶女贞等植物成活率较高,长势良好;而矿山选育的乔本香樟树、含笑树等植物死亡率较高。对种植区土壤进行实验分析,结果表明:灌木类植物小叶女贞土壤有机质含量较高(3级),高于其他植被土壤(4级)。红外分析表明所有土壤均含有不同程度的黏土矿物和石英成分。
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