生物多样性指数在矿山土地复垦中的应用

发表时间:2021/3/15   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:席春梅
[导读] 摘要:作为生物多样性研究的一部分,制定了许多生物指标,以表明社区状况和环境污染的程度。
        内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司北露天煤矿  内蒙古通辽  029200
        摘要:作为生物多样性研究的一部分,制定了许多生物指标,以表明社区状况和环境污染的程度。在北半球国家中,中国是生物多样性最丰富的国家,在世界上处于独特地位,从而为生物多样性研究奠定了基础。但是,对生物多样性指数的理解和应用在我国仍然是一个问题,因此有必要组织这一指数,以利于矿山土地复中的应用。
        关键词:生物多性指数应用;矿山复垦;生态性;研究分析;
        前言
        生物多样性是自然资源的重要组成部分。在分析采矿对环境的影响时,必须考虑到采矿对生物多样性的影响。在规划和执行恢复项目时,不仅要考虑到恢复土地利用的价值,而且要考虑到保护稀有物种生境和重要生境类型的措施,目标之一是恢复生物多样性。迄今为止,我们矿区生物多样性的保护和恢复没有得到应有的重视。人们普遍认为,土地恢复不仅具有巨大的经济和社会效益,而且具有环境和环境效益。虽然有许多经济和社会效益评估指标,但环境和环境效益评估指标相对较少,数量指标较少。生物多样性指数为我们提供了非常有用的定量指标。关于生物多样性指数的应用,我国成功地利用生物多样性指数监测水生环境污染。恢复的土地,特别是在矿区,可能受到酸性物质和重金属的污染,动植物的生存条件有限,适当的动植物数量有限。因此,生物多样性指数可以成为生物监测指标之一。上述分析表明,养护和恢复生物多样性应成为选择采矿和恢复方案的基础之一。作为土地恢复和矿区生态恢复的一部分,生物多样性指数可用于评估恢复质量和优化恢复方案。
        一、矿山废弃土地现状与土地复垦研究进展
        1.矿山废弃土地特点
        废弃矿区的原因是,土壤受到采矿残留物和采矿污染物的长期影响,因此不适合耕种。由于污染物对土壤的长期污染,矿区早已失去了作物等植物生存的基本条件。因此,我们必须恢复被遗弃在矿区中的土地,否则,这些土地数量的增加将导致沙尘暴和土壤侵蚀等问题。此外,如果在矿区中被遗弃的土地得不到适当的恢复,可能会出现废物和水的污染等问题。严重后果将直接影响当地人民的生活水平和矿业的经济发展。因此,矿区的科学改造十分重要。
        2.矿区土地生态系统演变过程
        由于许多矿区位于环境脆弱的地区,当矿区受到一定程度的损害时,可能会出现水污染、泥石流、植被破坏和其他问题,从而造成人为因素的影响并加速环境退化。在生态环境恶化的初期,甚至可能出现意想不到的情况。虽然在采矿建设期间在有关部门采取了一些措施,但由于市场需求增加,采矿活动不会减少,也不足以扭转大多数地区的退化趋势。采矿的生态环境在一段时间后缓慢退化,人类因素在采矿的生态环境退化阶段起着重要作用。采矿生态一旦进入退化阶段,各公司仍未停止开采矿产资源,导致生态系统严重退化,从而出现极端退化的趋势。这是生态系统持续退化的一个阶段,其主要特点是生态系统完全退化,生态系统结构遭到严重破坏,自我调节能力丧失,这些都是不可逆转的。
        3.矿山土地复垦研究进展
        80年代初,中国开始对被遗弃的矿区进行环境补救。当时国家政策不完整,科技有限矿区的生态恢复水平低,规模小,分散在行政区内。改革开放20多年后,土地的恢复已从无政府状态、缺乏组织和自发转变为法治、良知、多元化和组织。特别是1988年,国务院颁布了土地恢复政策,社会各部门在恢复渗漏、岩山、矿区、尾矿池和填埋场等受损土地方面取得了重大进展。补救方法已从简单的挖掘、第二次补救和第三次补救改进为一种新方法、多途径、填埋场补救和生物补救相结合的系统。近年来,废弃矿山的土地恢复工作逐渐侧重于生态环境的恢复,以及土壤肥力和恢复后土壤指标的研究,废弃矿山恢复工作已开始进入综合、系统和有效的生态恢复阶段。
        二、传统多样性指数及形式
        1.香农指数
        它起源于信息理论,是最广泛使用和最古老的指标之一。在中国,该指数通常有三个名称:香农指数、香农-威纳指数和香农-威尔指数。事实上,香农和威纳分别计算了这个指数,称为香农-威纳指数。香农-威尔是一个误解,因为最初在香农和威尔r书中公布索引并不意味着威尔参与了对索引的研究。

香农指数的公式为h'=e(pi*logpi),其中Pi=Ni/N是实体总数,n是第一个实体的实体数目。公式中的对数基准可以是2、10或e,国内不要求使用基数,使用基数2的人数较多;外国学者倾向于以e为基础。由于指数结果经常被用来评估环境状况,所以我们在比较不同结果时必须注意基础。
        2.辛普森指数
        辛普森指数是最重要和最有力的多样性指标之一,许多着作证明了它的视觉相关性和良好的评价结果。但是辛普森指数并不那么受欢迎。在许多参数中,辛普森指数有多种形式。一些分类多样性指数也与辛普森指数有关。
        3.马卡列夫指数和皮耶罗指数
        马卡列夫指数和皮耶罗指数分别涉及生物多样性的两个最重要方面:财富和平衡。主要代表生物财富的玛加勒夫指数也称为马卡列夫指数,其公式为d=(S-1)/logN。这一指标着重于物种s的数量和个体n的总数,必须强调的是,分母是物种数量减去一。皮耶罗指数是生物组成的均匀性指数,也称为Pietro均匀性指数,其公式为J'=H'/logS。它与香农指数有关,该指数显示了不同物种的人数差异的程度。大量物种可以增加多样性;同样,个人之间物种分布的一致性得到改善,增加了多样性。这些公式的依据应与香农指数一致。
        4.优势度指数
        优势度一般用来说明物种在社区中的地位和作用,但对于物种的定义和计算方法意见不一。优势指数和均匀度指数的结果相反。如果样本中物种很多,优势较高,但均匀度较低。
        三、矿山土地复垦与生态恢复治理方法
        1.生态恢复治理方法
        最常见的治理方法是物理、化学和生物修复。物理修复方法。如果采矿区的土壤和水生系统没有明显受到重金属或轻微污染,而且矿渣中的金属含量与采矿区的金属含量大致相同,则可以采用物理补救方法来释放回填的土壤,分散轻度污染的土壤,通过结合不同植物之间金属元素吸附能力的差异,有选择地种植适当的植被,以便在短时间内恢复矿区土壤。化学修复方法主要针对矿山土壤和水系统受到严重污染,重金属和危险物质含量较高的情况。在现阶段,使用化学试剂将土壤中的硫化物和过氧化物转化为无害物质,并使用化学反应减少离子。此外,在土壤酸化方面,有可能在土壤中添加碱渣,提高土壤碱度,然后增加土壤肥力,恢复矿山土壤肥力。
        2.生物修复方法
        生物修复是一个从植物和微生物中吸收、转移和处置土壤中多余重金属和有害物质的过程,具有环境和清洁特性。对于重金属污染严重的土壤,可以种植苜蓿;通过传播蚯蚓、释放矿物肥料和使用能够分解矿物肥料的微生物来提高土壤肥力。
        结束语
        综上,不断变化的矿区土地利用结构以及恢复过程中土地利用结构的多样性,为土地恢复过程中土地利用结构的生态评估提供了一种定量方法,并有助于弥补在恢复过程中主观意愿的不足生物多样性指数在选择适当的植物品种和种植方案以恢复矿区方面的应用提高了生物恢复措施的准确性、科学相关性和有效性。
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