喀斯特石漠化地區(qū)采礦環(huán)境影響及綜合治理研究

喀斯特石漠化地區(qū)采礦環(huán)境影響及綜合治理研究本文以喀斯特石漠化地區(qū)平果鋁大型露天礦開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境影響為研究對(duì)象,總結(jié)前人生態(tài)治理的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),通過(guò)實(shí)地野外調(diào)查,對(duì)固定樣地和示范區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用可持續(xù)性發(fā)展理論、多目標(biāo)決策、生態(tài)景觀學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、反貧困理論、人地關(guān)系地域系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程學(xué)中的系統(tǒng)分析方法等的基本理論和思想,結(jié)合最新政策導(dǎo)向和市場(chǎng)變化,從理論基礎(chǔ)、恢復(fù)技術(shù)、水土保持、土地利用結(jié)構(gòu)變化和石漠化生態(tài)保護(hù)政策等方面,就石漠化區(qū)采礦環(huán)境影響和生態(tài)綜合治理技術(shù)開(kāi)展調(diào)查與研究。研究石漠化生態(tài)治理的技術(shù),根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn),兼顧生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,將石漠化地區(qū)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)、耕地總量動(dòng)態(tài)平衡和反貧困結(jié)合起來(lái),逐步恢復(fù)石漠化地區(qū)植被和生境,建立輻射效應(yīng)強(qiáng)的復(fù)墾示范區(qū),促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)喀斯特地區(qū)脆弱的生態(tài)平衡為目的。論文首次將“景觀生態(tài)空間結(jié)構(gòu)分析法”運(yùn)用于平果鋁土礦開(kāi)采礦區(qū)的恢復(fù)生態(tài)的預(yù)測(cè),得到了該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì)及影響因素、時(shí)間及空間變化。針對(duì)影響礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的脆弱生態(tài)環(huán)境的主要驅(qū)動(dòng)力因素和時(shí)空變化,提出了研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境綜合治理技術(shù)和對(duì)脆弱生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策和措施。論文的主要研究成果如下：（1生態(tài)脆弱性的主要成因是以氣候條件、地質(zhì)地貌條件為基底的原生脆弱性,加上人為活動(dòng)的脅迫性影響而導(dǎo)致的次生脆弱性交互作用的結(jié)果。本文總結(jié)前人研究成果和調(diào)查分析平果鋁礦區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性的主要形成因素,研究發(fā)現(xiàn)喀斯特石漠化的成因機(jī)理和生態(tài)脆弱性是由土地與資源不合理利用、土壤侵蝕、酸鹽巖性、地表水流失、植被退化與喪失和土地生物生產(chǎn)力退化等要素引起。引入生態(tài)景觀學(xué)對(duì)土地石漠化的概念進(jìn)行了完善和補(bǔ)充,豐富了石漠化的定義。對(duì)那豆巖溶區(qū)土壤質(zhì)量、土壤水進(jìn)行評(píng)價(jià),定量計(jì)算了巖溶礦區(qū)土壤養(yǎng)分變異對(duì)生態(tài)環(huán)境效應(yīng)影響。分析土壤水分的生態(tài)系統(tǒng)作用機(jī)理,運(yùn)用水庫(kù)效應(yīng)模型以及原生植被破壞后土壤水污染物運(yùn)移風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。（2平）果鋁露天開(kāi)采對(duì)原生植被的破壞、水土流失嚴(yán)重,滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,嚴(yán)重地威脅著礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,加劇了區(qū)域石漠化的發(fā)展。本文在調(diào)查了解平果鋁土礦區(qū)地質(zhì)及自然條件狀況、礦區(qū)土地利用、土壤資源狀況和開(kāi)采工藝的基礎(chǔ)上,研究平果鋁露天礦開(kāi)采對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成的影響和生態(tài)景觀變化。用 判別分析數(shù)學(xué)模型對(duì)平果鋁采礦的礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)估。（3對(duì)）平果鋁礦二期工程水土保持及復(fù)墾后水土保持模式進(jìn)行剖析。總結(jié)出了一套完整而可行的水土保持經(jīng)驗(yàn),對(duì)其它喀斯特石漠化地區(qū)礦山或同類礦區(qū)的水土保持具有較強(qiáng)的借鑒意義。耕地總量動(dòng)態(tài)平衡是土地研究的重點(diǎn),平果鋁礦區(qū)由于開(kāi)采引起土地利用結(jié)構(gòu)的變化而導(dǎo)致了耕地總量變化,通過(guò)礦區(qū)復(fù)墾土地適宜性評(píng)價(jià)確定平果鋁礦區(qū)待復(fù)墾土地的最佳用途。（4露）天開(kāi)采使其生態(tài)系統(tǒng)急劇破壞和退化,首要的是了解其生態(tài)脆弱性的成因及生態(tài)因子對(duì)生態(tài)脆弱性的作用,才能進(jìn)行生態(tài)重建的綜合治理。本文對(duì)喀斯特石漠化地區(qū)平果鋁土礦露天開(kāi)采的生態(tài)重建從工程復(fù)墾技術(shù)、生物復(fù)墾技術(shù)和菌根技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行了綜合治理技術(shù)研究,加速了土壤熟化以及植被重建,成功地利用了平果鋁工業(yè)廢棄物作為復(fù)墾的人工再造耕層材料,并提出了最佳配土方案,即解決了缺少覆土的難題,初步實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)廢棄物的減量化、資源化和無(wú)害化。并對(duì)復(fù)墾后的生態(tài)系統(tǒng)從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)論證。建立了景觀生態(tài)空間結(jié)構(gòu)模型,并對(duì)采空區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化和生態(tài)重建生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)；建立了綜合費(fèi)—效分析的灰色評(píng)價(jià)模型,對(duì)采空區(qū)復(fù)墾效益進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)結(jié)果證明了平果鋁生態(tài)恢復(fù)