9-4 阿尔卑斯山高寒生态系统恢复工程非洲矿区的生态恢复 _恢复生态学

第四节非洲矿区的生态恢复
一、矿区生态恢复背景
✓非洲的矿产资源异常丰富，地区分布也比较集中，主要埋藏在南非高原、刚果盆地、上几内亚高地和北非四个地区由于金矿的高额的经济利润带来的过度开发活动，引发了严重的生态环境问题。

✓以南非的纳马夸兰矿区和祖鲁兰矿区为例论述非洲矿区恢复的经验和问题。

南非的纳马夸兰矿区背景
纳马夸兰地区矿产的开采始于1852年，本地居民和外来采矿者开始开采铜矿。

到了1925年，铜矿采挖结束后，人们又在海边阶地上发现了钻石矿，在Nolloth北部和南部又发现了大量钻石矿。

其后，在河流和海岸线几千米范围内石膏和钻石矿的开采活动，进一步破坏了纳马夸兰地区的内陆土地。

与土地退化的漫长历史时期相比，纳马夸兰矿区的生态恢复起步较晚。

从1991年“矿产第50号法案”开始生效时起，才从法律上规范约束矿主、引入开采许可证来恢复土地的策略。

2002年颁布的“矿产和石油资源开发第28号法案”，更加强调了立法对矿区生态恢复的重要作用。

开发钻石活动，纳马
夸兰的西海岸被人为
改造了，景观破碎化
现象十分严重。

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祖鲁兰矿区背景
南非东北部的理查德海湾附近的祖鲁兰矿区开采始于1977年，采矿使该区沙丘上的潜在森林廊道丧失。

原有矿区的生态恢复已经形成一套有效的修复技术，例如含矿石的沙丘上建造人工池进行表土沉积，沙子被移并提取金属矿藏，挖掘机抽取泥浆并将其分离。

开采结束后，90%以上的沙子作为尾矿被重新堆放在矿区的道路中，堆放后抽干水分并覆盖表土，恢复地表植被。

二、纳马夸兰地区恢复
✓采用本土植物群落，进行生态恢复
✓加强本地物种的栽培和种植，同时加强多种恢复方法的综合集成，例如用生态廊道的功能来进行恢复。

✓政府应该进一步推动立法、鼓励公众参与。

纳马夸兰矿区由于尾矿而形成的地形上利用防护网，早期种植的植物。

三、祖鲁兰矿区恢复
✓祖鲁兰矿区的生态恢复方法是首先进行植被间植，然后使生态系统进行自然恢复。

✓从1987年开始，矿区400hm2以上的土地用这种方法进行了恢复。

在实验过程中，采用一个从未受到采矿干扰的沙丘林地作为参照样地，对比分析参照样地和恢复样地的差异。

观测结果：
5-8年
芳香棘(Acacia karoo ) 灌丛1.5–3.0m 高
中层较为稀疏的白硬木（Vepris Lanceolata ）和海岸银橡（Brachylaena discolor ）
草本层主要是大黍（Panicum
maxima ）和马唐(Digitaria
diversinerva ）
三个时期样地的恢复样地和自然样地（空白）植物种类对比
8-11年
芳香棘（Acacia karoo ）3–8m 高树冠茂密
大部分地方覆盖（Acacia karoo ）个别地方为蛇桑属植（Brachylaena discolor ）和沙漠黑醋栗(Rhus nebulosa ). 草本层主要是
马唐植物（Digitaria diversinerva ）
11-16年
芳香棘（Acacia karoo ）9–12 m 高
与次生的沙丘林地等高如纳塔尔桃花心木（Trichilia emetica ）,斑尾林(Trema orientalis ),海岸红牛奶树(Mimusops caffra )和白臭木
(Celtis africana). 草本层主要是
马唐植物（Digitaria diversinerva ）
空白
次生的沙丘林地12–15m 高或者更高主要物种为:
白臭木（Celtis africana ）海岸红牛奶树(Mimusops caffra ),沙丘人工黑醋栗
（Allophylus natalensis ）,祖鲁桔（Teclea gerrardii ）和米奇鼠树
(Ochna natalitia ）
草本和灌木层主要为灌木（Isoglossa woodii ）和蕨类( Microsorium scolopendrium )植物
三个时期样地的恢复状态和空白样地的动物数量
倍足纲节动物甲虫
I）自然监控网II）空中捕获
啮齿动物5-8年
3
54
74
1
8-10年
4
-
-
3
11-16年
6
80
107
3
空白
11
116
188
4
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海湾沙丘的恢复区域和沙丘森林参照点不同时期的物种数
树（2m）倍足纲节肢
动物
甲虫
鸟类
啮齿动物5-8年
26
36
28
61
34
8-11年
28
40
-
82
63
11-16年
39
59
32
90
87
✓科研人员用一系列的方法包括相关性分析、几何距离分析和各种回归分析试图厘清植被演替在采矿区和未受采矿干扰的地区是否存在差异。

✓实验结果：
就本地沙丘森林群落的植被组成和结构来看，采矿区和非采矿区并没有显著的差异。

演替过程中植物多样性呈现先增加后变缓的趋势一定时段内采矿区和未采矿区的物种多样性变化
3植物多样性由于先锋树种相思树
属被热带和亚热带的大叶灌木和
树木所取代，植被结构的变化
导致了动物物种的增加。

同时，
动物通过携带种子、游走践踏、
排泄粪便等途径，促进植被的恢
复演替。

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思考
1. 从种群和群落恢复的理论分析非洲生物
多样性保护的要点。

2. 查找相关资料，分析非洲生态退化的主
要特征和分布情况。

3. 试分析撒哈拉沙地和我国沙漠化治理模
式的异同点。

4. 结合非洲矿区恢复的案例，试说明非洲
经济发展和生态恢复的关系。