典型露天煤矿生物多样性受损分析

毕业设计(论文)开题报告题目: 典型露天煤矿生物多样性受损分析

学院：地球与环境学院

系别：水资源与规划系

专业班级：x x xxx

学号：

学生姓名：

指导教师：

20xx年xx月xx日

安徽理工大学本科毕业设计（论文）开题报告

姓 名 xxx 专业班级 xxx 指导教师 xxxx

一、课题的名称、来源

1.课题名称 典型露天煤矿生物多样性受损分析

2.课题来源 生产 科研 教学 其他

二、研究意义、研究现状、研究内容、拟采用的研究思路与方法

（一）研究意义

我国是一个缺少石油、天然气但煤炭资源丰富的国家。煤炭是我国的主要能源之一，在国民经济建设中具有不可取代的战略地位。煤炭在我国能源生产和消费结构中占很大的比例。这种客观现实决定了我国在可以预见的将来,一次能源将仍然以煤炭为主。煤炭的开发利用在带来可观的经济效益的同时,也对环境产生了破坏。也就是说煤炭业的发展是以牺牲土地资源、生物资源、水资源等生态环境为代价的，并且这种牺牲将持续且更大规模的发生，由此引发的生态环境问题已不是单一的环境问题，而是涉及到矿区生态安全的大事，而这些将会严重制约着矿区的经济、社会、环境的可持续发展。矿山的大规模和长时间开采通常会侵占、破坏和污染矿区土地资源,并改变区域水热结构,破坏动植物区系,导致矿区生态退化与环境污染,进而引发一系列社会经济与生态环境问题。这已成为我国的环境保护与经济发展面临的重大挑战之一。

大规模的煤炭资源开采特别是露天煤矿开采造成大面积的土地被占用、损毁,使得原生态系统彻底破坏,导致生物多样性急剧减少。土地复垦虽对矿区的受损环境起到了一定的修复作用，但是在现阶段采矿前、中、后期都没有充分考虑生物多样性受损情况,导致复垦后土地生态环境效益没有充分体现。因此,亟需开展对典型露天煤矿生物多样性受损情况的分析研究。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础,也是生态系统稳定性的基础。生物多样性不仅为我们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料而且在保持土壤肥力、保证水质、维系自然界物质循环、能量转换、净化环境、改良土壤、涵养水源、保持水土、调节小气候、促进生物进化和自然演替等方面发挥重要作用,表现为经济效益、生态效益和社会效益的高度统一,是人类社会可持续发展的生存支持。人类发展经济同时必须与保护生态系统相协调,才能持续利用生物多样性,保护人类的生存环境。2010年是联合国指定的国际生物多样性年,各国政府曾决定到2010年大幅降低生物多样性丧失的速度,但这一目标未能实现。近年来,矿产资源的开发利用为我国的经济发展提供了重要保障,同时也造成了大量土地损毁,引发了严重的土地质量退化和水土流失、生态环境恶化等一系列问题,矿区生态受损引发了生态系统极度退化,生物多样性急剧减少。

《中国生物多样性保护战略与行动计划(2011—2030年)》提出“土地整理复垦开发和土地整治项目设计中,充分体现生物多样性保护的要求,保护当地物种和生态系统;查明东北煤矿区和山西煤矿区生态系统退化状况,研究提出煤矿区的生态恢复治理技术和模式,选择典型区域开展试点示范,增强煤矿区退化生态系统的生态恢复能力”的具体要求,开展矿区生物多样性保护研究对于促进煤矿区社会经济发展和生态环境保护具有重大意义。2010年《全球生物多样性展望》中阐明了直接造成生物多样性丧失的主要助力依然存在甚至在不断加剧。当前煤炭资源开采前、中、后期等环节中未能充分考虑生物多样性保护,造成了生物多样性的严重受损。开展典型露天煤矿生物多样性受损研究,了解矿区生物多样性现状,从而为矿区复垦与生物多样性保护研究提供重要技术支撑。 当前矿区的开采及复垦过程中对生物多样性保护统筹力度不够,煤矿的开采过程中 √√√

未能注意矿区的环境保护，造成矿区生物多样性严重减少；在土地复垦方案编制中也未能体现对生物多样性保护的整体设计,在地貌重塑、土壤重构和植被恢复等重要阶段和技术环节也未能充分融入生物多样性保护理念，对矿区的生物多样性受损分析可以促进矿区土地复垦与生物多样性保护研究,明确矿区生物多样性保护工作重点和方向。

露天煤矿开采复垦过程中新形成的生境与原生境相比虽趋于简单，但重新组合堆置的固相岩土结构松散、地层层序紊乱、地表物质更加复杂、土壤性质趋于恶化。露天开采使得生物多样性受损严重，恢复难度很大。露天煤矿生物多样性受损环节主要包括岩土剥离、岩土堆放、煤矸石堆放等。①岩土剥离。大型露天煤矿采煤需剥离数百米厚的土层和岩石，这些土层和岩石形成的地质年代和环境条件变化甚大，剥离后理化性质也发生改变，②岩土堆放。剥离物从地下移至地表，堆放地点、体积和位置发生改变; 土岩层层位从有序排列到混合堆放，这种混排完全破坏了原有岩土剖面，岩土物料松散，易产生非均匀沉降。此外，露天煤矿排土过程中重型卡车碾压使地表严重压实，造成植物扎根困难。③煤矸石堆放由于无土、缺水、干热、强酸、有毒等恶劣条件，缺少植物种子和残根，且自燃现象较为普遍，煤矸石山很难具备植物生存和更新的条件。

对自然资源开不合理开发利用，会使生态环境遭受破坏，也会使开发区域的生态环境发生改变，造成生态系统很难或不可恢复的破坏。为实现开采过程中露天矿区生物多样性影响最小化和复垦过程中生物多样性恢复最大化的目标，应对采矿前、中、后全程中生物多样性演变情况进行调查监测和评价以及受损分析和预测，并制定专门的法律法规。

（二）研究现状

国内

我国是一个生物资源丰富的国家。但是由于我国工业化和城市化进程的加快、资源的不合理利用、气候变化等一系列原因,使得生物多样性面临着严峻的威胁。中国在1992年联合国环发大会上签署上《生物多样性公约》,将生物多样性保护和持续利用纳入国家战略和行动计划方案。2010年颁布的《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011-2030年)中已明确提出在土地利用规划与土地利用工程中需进行生物多样性保护的要求。矿产资源的开采促进经济发展的同时也对环境造成了很大的影响,生物多样性是自然资源的一个重要组成部分,因此,在整个矿业生产周期中应考虑对生物多样性的保护,尤其是在矿区土地复垦与生态重建过程中。然而,我国的土地复垦事业起步较晚,长期以来,在我国的矿业土地复垦研究中多注重地貌重塑、土壤重构、土地复垦模式的研究,对于矿区生物多样性保护的理论研究与技术开发刚刚起步。

随着人们对植物群落与生物多样性的认识的深入,对于矿区生物多样性的研究也日益增多。王改玲(2002)等人以安太堡露天煤矿为例,讨论了复合生态系统生物多样性与可持续发展的关系,说明复合生态系统的生物多样性要求经济、生态、社会综合效益最佳,其建设必须以生境建设为基础,并以生态工程手段保持和调节植被结构,以使矿区得到真正可持续发展。伴随着植物群落的形成与演替,植物群落的生物多样性逐渐提高。卞正富(2000)提出生物多样性保护与恢复应作为选择采矿与复垦方案的依据之一,在矿区土地复垦与生态重建中,可用生物多样性指数来评价复垦质量,优选复垦方案。许建伟等人(2010)采用样方调查法及SPSS分析法对安太堡露天矿开采后排场植物的生长、多样性的变化及其立地条件等环境因子进行了调查和分析,结果表明,复垦地土壤的改良和植物的恢复都需要时间的积累;立地条件在一定程度上影响着植物的生长,立地条件