1949a以来山西矿区环境演变下的植被重建研究

本项目拟以全国煤炭工业可持续发展政策唯一试点省- - 山西的矿区植被为研究对象，围绕"植被-土壤-微生物协同恢复"原则，采用史料复原、遥感与GIS、数量生态和PCR-DGGE等技术，首次开展1949a以来山西矿区环境演变下的植被重建研究，分析近60a来该环境演变动态及对植被的影响，建立近60a山西矿区环境演变数据库；通过阳泉、大同和安太堡3个典型矿区植被遥感和样方调查，研究其自然定居和人工植被群落演替动态，筛选适合其植被重建的耐性植物和土壤微生物优势类群，构建矿区植被重建模式；通过不同恢复时段、不同恢复方式和栽培模式下植被恢复与土壤环境互动效应研究，评估不同植被重建模式的生态效应；通过栽培试验和定位观测，建设典型矿区植被重建模式实验示范基地，优化植被重建模式，构建矿区耐性植物数据库，达到快速建立自我维持的人工植被生态系统、改善山西矿区景观的目的，并为全国类似矿区植被重建提供科学依据和技术支撑。

山西是我国重要的能源重化工基地及全国煤炭工业可持续发展政策唯一试点省份，其矿区植被重建研究和实践具有显著的全国示范效应。本研究利用文献复原、遥感数据源、3S技术和现场调查手段，采用定性与定量相结合方法，分析了1949a以来山西矿区环境演变动态、植被变化趋势以及目前不同类型矿区植被重建的可行性，厘清了近60a来不同阶段采矿活动对植被的影响。针对矿区植被破坏历史、现状及其植被建造的主要限制因子，制定了相应的植被重建规划。采用数量生态、土壤生化分析等方法，研究了自然定居植被与人工重建植被群落特征和演替动态、矸石山不同植被恢复模式对土壤养分的影响、矿区、非矿区不同植被下土壤水分特征，揭示了不同时段、不同恢复方式和不同栽培模式下植被的演替规律，阐明其群落特征、演替规律与生态适应机理，筛选出适合山西矿区植被重建的耐旱耐贫瘠的耐性植物种类，构建了矿区植被重建模式。研究了不同时段、不同恢复方式和不同栽培模式下，植被恢复对土壤理化性质、土壤养分和土壤微生物等的影响，筛选出适合矿区植被重建的土壤微生物优势类群，揭示了该矿区植被恢复演替过程中植被与土壤的互动效应。基于多时相、多分辨率遥感数据源，对阳泉矿区20a的工矿用地植被景观空间变化以及矿区土地利用覆被变化进行了研究。选取景观类型尺度、景观整体尺度等多种景观指数评价指标，研究了平朔矿区土地利用变化过程、地表景观及环境的影响。通过对山西省自然地图集和山西省环境保护地图集中植被数据进行处理，制作专题地图系统分析了山西省植被空间分布格局、变化及其特征。研究结果能够达到快速建立自我维持的人工植被生态系统、改善山西矿区景观的目的，并为全国类似矿区植被重建提供科学依据和技术支撑。