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安太堡矿区复垦地植被恢复过程多样性变化

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第25卷第4期2005年4月生 态 学 报ACTAECOLOGICASINICAVol.25,No.4Apr.,2005

安太堡矿区复垦地植被恢复过程多样性变化

郭逍宇1,2,张金屯3,宫辉力1,2,张桂莲4,董　志5

(1.首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室,北京　100037;2首都师范大学资源环境与旅游学院,北京　100037;

3.北京师范大学生命科学院,北京　100875;4.中国科学院华南植物研究所,广州　510650;5.首都师范大学生物系,北京　100037)

基金项目:国家自然科学基金资助项目(30070140);北京市教育委员会资助项目(KE200410028014)收稿日期:2003-11-03;修订日期:2004-03-17作者简介:郭逍宇(1977～),女,山西文水人,博士,主要从事植被生态学研究,E-mail:xiaoyu771016@163.comFoundationitem:NationalNaturalScienceFoundationofChina(No.30070140),theProjectofEducationCommitteeofBeijing(No.KE200410028014)Receiveddate:2003-11-03;Accepteddate:2004-03-17Biography:GUOXiao-Yu,Ph.D.,mainlyengagedinvegetationecology.E-mail:xiaoyu771016@163.com摘要:植被生态系统的重建是矿区复垦地恢复的主要环节之一。通过群落调查和实验分析,采用丰富度指数、物种多样性指数和

均匀度指数,结合DCCA排序、多元线性回归和相关分析,研究了平朔安太堡矿区复垦地植被恢复过程中多样性的变化。群落

多样性分析结果表明:(1)直接种植植被演替后期的植物种大大加速了原始植被演替进程;(2)多样的人工配置群落比单一的人

工配置群落更能促进群落向正向演替的方向发展;(3)能够适应矿区特殊生境的植被配置方式在恢复进程中与自然植被表现出

一定的差异,这种差异只持续发生植被恢复的前3a,3a之后群落的演替与自然植被的演替表现出趋同性;(4)森林群落是较灌

丛群落更适合安太堡矿区特殊生境的植被配置方式,其中刺槐和油松的混交效果较好。物种多样性的分析表明:(1)多样性偏

高的群落与有机质和时间联系较为紧密,而多样性偏低的群落则与锰的联系较为紧密;(2)制约矿区物种多样性变化的主要因

素是土壤水分和演替时间;(3)锌对各多样性指数都有一定的影响(4)有机质、时间与丰富度指数相关显著;(5)海拔与综合多样

性指数相关显著;(6)铜对均匀度指数的影响较大。方法的比较结果表明:(1)多元线性回归的灵敏度比相关分析高;(2)DCCA可以作为对定量分析的补充,解释那些在定量分析中不显著的因子;(3)多元线性回归中,BackwardRegression的效果比

ForwardRegression好。

关键词:安太堡矿区复垦地植被恢复;多样性;DCCA;多元线性回归;相关分析

Analysisofchangesofthespeciesdiversityintheprocessofvegetation

restorationinAntaibaoMiningField,China

GUOXiao-Yu1,2,ZHANGJin-Tun3,GONGHui-Li1,2,ZHANGGui-Liang4,DongZhi5　(1.BeijingKeyLab.for

ResourcesEnvironmentandGIS,Beijing,100037,China;2.CapitalNormalUniversity,Beijing100037,China;3.BiologyDepartment,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China;4.SouthChinaInstituteofBotany,ChineseAcademyofScience,Guangzhou510650,China,5.BiologyDepartment,CapitalNormalUniversity,Beijing100037,China).ActaEcologicaSinica,2005,25(4):763～770.

Abstract:vegetationrestorationisoneoftheimportantmethodsoflandreclamationintheminingfield.Thisstudyappliedthe

surveyofcommunities,andthebiologicaldatingmethods,therichnessindices,diversityindices,evennessindicesandDCCA,

multi-factorslinerregression,correlationanalysistoanalyzetherelationshipsofcommunitytypes,environmentalvariablesand

communitystructureintheprocessofvegetationrestorationofAntaibaoMine,China.Theresultsofcommunitydiversityare

asfollows:(1)experiencewiththesevariousrehabilitationmethodbytheintroductionoflater-successionplantspeciesin

miningareaismuchshorterthanthegeneralrotation;(2)high-diversitymixturesofspeciesarebetterabletoenhancethe

successionthanlow-diversityspeciesmixtures;(3)Thestudycomparesdifferencesinplantspeciescompositionthathavebeen

createdartificially.Theeffectofthesedifferencesoftenrefertoarelativelyshortperiodofthefirstthreeyears.Afterthat

time,thereisasametrendbetweentheboth;(4)forestcommunityismoreadaptableforthespecialinhabitationthanthe

shrubcommunity.Intheprocessofsuccession,thechangeofcommunitydiversityshowthatthesuccessionmodelofRobinia

pseudoacacia-pinustabulaeformsissuggestedasthebestoneinthislocation.Theresultsofthespeciesdiversityare:(1)high-diversitycommunityismainlyinfluencedbythesuccessionandorganic,thelow-diversitycommunityismainlyinfluencedby

Mn;(2)waterconditionsandsuccessiontimearetheimportantfactorsinfluencingthechangeofdiversityindicesinAntaibo

Mine.Withincreaseofthewaterconditionsinsoilandthesuccessionprocession,thediversityindicesareincreased;(3)the

communityindicesareinfluencedbyZn;(4)thecorrelationoftheabundanceandorganicmatteraresignificant,soisthe

correlationoftheabundanceandtime,;(5)thehighertheelevation,themoretheheterogeneousdiversity;(6)Cumainly

influencesevenness.Thestudyofthemethodsindicatesthat:(1)themulti-factorslinerregressionismoreeffectivethan

correlationanalysis;(2)DCCA,asthesupplementtothequantitativeanalysis,canexplaintheinsignificantfactorsinthe

regressionandcorrelationanalysis;(3)BackwardRegressionismuchbetterthanForwardRegression.

Keywords:vegetationrestoration;diversity;DCCA;multi-factorslinerregression;correlationanalysis

文章编号:1000-0933(2005)04-0763-08　中图分类号:Q145+.2　文献标识码:A

安太堡矿区大型露天煤矿的开采造成了大规模的土地破坏,特别是土壤和植被。植被生态系统的重建成为矿区复垦地恢复

的主要环节之一。从1991开始,国家投入大量的人力和物力在矿区合理配置乔、灌、草从而形成不同的配置模式。矿区的形式多

样重建模式所经历的植被恢复过程比自然生态恢复周期短的多,同时这些配置模式随植被恢复进程的推移表现出能够适应矿

区特殊生境的群落类型。多样性是一个群落结构和功能复杂性的度量[1]。通过对群落多样性的研究可以很好地认识群落的组

成、发展和变化。土壤环境因子也即土壤状况直接影响着植物的生长发育。因而,本文在群落调查和实验分析的基础上,从数量

生态的角度定量的分析了安太堡矿区复垦地恢复过程植被多样性、土壤条件和地形因子的变化,旨在揭示植被群落的结构、生

态、动态、分类,从而探讨适合矿区特殊生境的群落类型及制约矿区群落多样性变化的主要因素,进而为矿区下一步植被恢复的

实际操作提供理论依据。

1　研究地区和研究方法

1.1　研究地区

安太堡矿区位于黄土高原东部、山西省北部的朔州市平鲁区境内,与号称黄土高原“黑三角”的世界特大型神府东胜煤田相

连,是一个维持自身稳定性较小的生态脆弱系统,矿区属典型的温带半干旱大陆性季风气候,矿区平均气温为4.8～7.8℃,年

降水量为450mm左右,而年蒸发量为年降水量的5倍左右。土壤类型为栗钙土与栗褐土的过渡类型。土壤物理风化作用强烈,

土质偏砂,土体干旱,通气良好,微生物活动旺盛。矿区植被目前整体呈现农业景观,随煤炭的大量开采,植被完全破坏,生态环

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安太堡露天煤矿改善周边生态环境的经验

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张获恩

【期刊名称】《露天采矿技术》

【年(卷),期】2002(000)002

【摘 要】平朔煤炭工业公司安太堡露天煤矿地处山西雁北黄土高原,地表植被稀疏、沟壑纵深、水土流失严重.但该矿在建矿初期就开始对区域水土流失情况做了科学分析和调查研究,并采取了一系列治理水土流失的措施,取得了良好的生态效益,为我国露天矿山生态环境治理和西部大开发提供了可供借鉴的经验.

【总页数】3页(P3-5)

【作 者】张获恩

【作者单位】平朔煤炭工业公司,山西,朔州,036006

【正文语种】中 文

【中图分类】X32

【相关文献】

1.露天煤矿复垦地土壤呼吸的日变化研究——以平朔安太堡露天煤矿排土场为例

[J], 卢宁;李晋川;郭春燕;王文英;杨生权;王宇宏

2.黄土区大型露天煤矿区生态承载力评价研究——以平朔安太堡露天煤矿为例 [J],

崔旭;葛元英;白中科

3.露天矿区生态环境质量与资源利用评价——以平朔安太堡露天煤矿为例 [J], 马祥爱;白中科;冯两蕊

4.平朔安太堡露天煤矿开采对土地及生态环境的破坏与恢复 [J], 史崇文;李宝德 5.安太堡露天煤矿开采对生态环境的影响及生态重建的思路 [J], 胡群;宋振勇;吴鹏力

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矿区复合生态系统中土壤演替和植被演替的相互影响

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陕永杰;郝蓉;白中科;赵景逵

【期刊名称】《能源环境保护》

【年(卷),期】2001(015)005

【摘 要】在讨论矿区复合生态系统涵义的基础上 , 以平朔安太堡露天煤矿为例 , 探讨了大型露天矿区复合生态系统演替与原生态系统演替的不同 , 即露天矿区复合生态系统演替极大地受着社会 - - 经济 - - 自然三方面的控制 , 在演替过程中土壤演替与植被演替相互影响、相互协调 , 共同作用于矿区复合生态系统 . 同时 , 还阐述了进行矿区生态重建的两大关键措施 : 生态环境建设和群落建设 .

【总页数】3页(P28-30)

【作 者】陕永杰;郝蓉;白中科;赵景逵

【作者单位】山西农业大学资源环境学院,;山西农业大学资源环境学院,;山西农业大学资源环境学院,;山西农业大学资源环境学院,

【正文语种】中 文

【中图分类】X171.1

【相关文献】

1.黔中喀斯特植被恢复演替过程中土壤理化性质研究 [J], 司彬;姚小华;任华东;李生;何丙辉

2.黄土高原植被演替过程中植被与土壤养分、水分关系研究进展 [J], 刘勇;王瑾瑜

3.黄土高原植被群落演替规律和演替中土壤理化特性变化研究进展 [J], 刘勇

4.子午岭植被自然演替中植物多样性变化及其与土壤理化性质的关系 [J], 王凯博;陈美玲;秦娟;刘勇;安慧;上官周平

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安太堡露天煤矿复垦区人工林生态系统健康评价

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郭春燕;李晋川;岳建英;卢宁;王翔;曹天文;张峰

【摘 要】以安太堡露天煤矿复垦区人工林为研究对象,采用频率法结合目标法,构建了一个目标层、3个准则层、16个指标层以及30个分项指标的生态系统健康评价体系.通过定性(理论分析法)与定量(主成分分析法)相结合的方法去掉冗余指标,采用层次分析法和变异系数结合的主客观赋权法计算得到各指标的权重,依据健康评价模型和等级划分标准,求出各样地健康分值与等级.结果表明,刺槐×榆树×臭椿与刺槐纯林模式为优质林,刺槐×油松为健康林,青杄×白杄×油松、刺槐×柠条、刺槐×沙棘与刺槐×柠条×沙枣模式为亚健康林,小叶杨纯林模式为不健康林.人工林生态系统是一个动态的系统,其健康状况并非一成不变,但从目前的分析结果来看,刺槐×榆树×臭椿模式与刺槐纯林模式是较好的.%In this research,the plantation

ecosystem in reclamation area of Antaibao opencast coal mine was taken

as research object to conduct health assessment of the ecosystem of the

bined with objective method,frequency method was

adopted to construct an assessment index system,which had a target

layer,three restraint layers,sixteen index layers and thirty individual index

layers.The redundant indicators were removed by qualitative (theoretical

安太堡露天矿区土地类型变化研究

安太堡露天矿区土地类型变化研究

西北林学院学报２００７，２２（２）：４４￣４８　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

安太堡露天矿区土地类型变化研究　

曹银贵　，　白中科卜，　刘泽民　，　贺振伟　

（１．中国地质大学土地科学技术系，北京１０００８３；２．中国中煤能源股份有限公司平朔分公司，山西朔州０３６００６）　

摘要：研究目的：露天矿是一个比较特殊的土地利用研究对象，在矿区土地利用的过程中，矿区的　

土地生态系统严重受损，为了矿区的生态安全，通过对矿区开采过程中形成的各种土地类型做相关　

的探讨，以了解矿区土地类型演变的规律。根据土地类型变化规律为矿区土地复垦提供指导性的原　

则。研究方法：实证分析和文献资料法，同时采用数学计算的方法，计算出土地类型的单一土地利用　

动态度及土地类型的转移量。研究结果：以山西省平朔安太堡露天矿为例，采用不同的标准划分了　

不同的土地类型，提出了露天矿不同土地分类标准之间的联系及破坏分类标准下土地类型的动态　变化过程，通过土地类型的单一土地利用动态度及转移总量变化矩阵来分析矿区土地类型的数量　变化，突出了土地类型之间的时空演变规律并反映了露天矿区土地类型演变迅速、破环剧烈的特　

点。　关键词：露天矿区；土地类型；动态变化；土地复垦；安太堡　中图分类号：Ｆ３０１．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—７４６１（２００７）０２—００４４—０５　

Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　Ｌａｎｄ　Ｔｙｐｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ａｎｔａｉｂａｏ　Ｏｐｅｎ—ｃａｓｔ　Ａｒｅａ　

ＣＡＯ　Ｙｉｎ—ｇｕｉ　，ＢＡＩ　Ｚｈｏｎｇ—ｋｅ　，ＬＩＵ　Ｚｅ—ｍｉｎ。，ＨＥ／；ｈｅｎ—ｗｅｉ。　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ＬａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｃ－ｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，Ｂｄｆｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｕｂ－ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｔＺｈｏｎｇ，￣ＥｎｅｒｇｙＳｔｏｃｋＣｏｍｐａｎｙ　ｏｆＣｈｉｎａ。Ｓｈｔｍｚｈｏｕ，Ｓｈａｎｚｉ　０３６００６。Ｃｈｉｎａ）