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系统观下的矿山生态修复关键技术体系构建

环境科学 2025年第1期46卷 489-497页

作者：姜杉钰谭丽萍冯聪王佳佳樊笑英李小雨自然资源部咨询研究中心中国地质大学(北京)土地科学技术学院

在国内矿山生态修复工作的长期发展过程中，各类技术不断更新迭代和交叉融合.结合研究和实践，基于系统观构建了矿山生态修复关键技术体系，把握了具体技术进展与趋势.矿山生态修复以矿山环境为核心，围绕自然要素和空间环境两大主体，... 详细信息

在国内矿山生态修复工作的长期发展过程中，各类技术不断更新迭代和交叉融合.结合研究和实践，基于系统观构建了矿山生态修复关键技术体系，把握了具体技术进展与趋势.矿山生态修复以矿山环境为核心，围绕自然要素和空间环境两大主体，实行全过程的调查和监测，技术体系的构建至少包括自然要素修复、空间环境修复和环境调查与修复监测三大类关键技术.结果表明：(1)矿山自然要素修复关键技术以土壤修复和水体修复为核心，在土壤修复方面，传统覆土技术和物理、化学、生物修复技术在优化改良的同时，人工土壤重构技术和联合修复技术逐渐成为业界的主攻方向；水体修复则兼顾水系统修复和水污染治理，不仅发挥含水层再造和污染原位/异位修复等技术优势，而且探索人工湿地技术的新发展.(2)矿山空间环境修复关键技术以地质灾害防治和植被生态复绿为核心.前者的热点和难点集中在露天矿边坡治理和井工矿塌陷区治理，后者则划分为植被选配、营造和养护三大技术环节，二者涉及诸多技术种类且前沿技术有待进一步突破.(3)矿山环境调查与修复监测关键技术体系以3S技术为核心，目前发展迅速且仍有较大集成创新空间.

关键词：矿山生态修复技术体系土壤修复水体修复地质灾害防治植被复绿 3S技术

2001-2020年秦岭北麓NPP时空格局及驱动因素分析

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生态环境学报 2025年

作者：郭昭师芸刘铁铭张雨欣闫永智西安科技大学测绘科学与技术学院自然资源部煤炭资源勘察与综合利用重点实验室西安市国土整治和生态修复中心

为探究秦岭北麓植被NPP的分布状况、演变规律及驱动因素，准确评估秦岭北麓植被生产能力，实现区域生态可持续发展，达成碳中和提供参考依据。利用改进CASA模型对秦岭北麓2001-2020年植被NPP进行估算，并利用趋势分析法、相关性分析法... 详细信息

为探究秦岭北麓植被NPP的分布状况、演变规律及驱动因素，准确评估秦岭北麓植被生产能力，实现区域生态可持续发展，达成碳中和提供参考依据。利用改进CASA模型对秦岭北麓2001-2020年植被NPP进行估算，并利用趋势分析法、相关性分析法以及地理探测器对研究区植被NPP的时空演变特征和驱动因素进行研究。结果表明，秦岭北麓2001-2020年植被NPP呈波动上升的趋势，年均NPP为719.50 g?m-2（以C计，下同），空间分布呈现南高北低的分布格局，季节差异明显，夏季NPP最高，约占全年NPP总量的51.13%；降雨、气温和太阳辐射3种气候因子与植被NPP整体呈现正相关关系，正相关区域占比分别为73.26%、65.81%、87.15%；植被NPP受多种驱动因子共同影响，从单一影响因子来看，气温、海拔以及降水是驱动秦岭北麓NPP变化的主要因子，其q值分别为0.68、0.61、0.56，从双因子交互来看，气温和土地利用类型交互作用下对NPP变化的解释力更强，其q值为0.73，从不同修复单元来看，不同影响因素对不同修复单元内植被NPP驱动力大小并不相同，反应了植被NPP对不同影响因子的响应具有显著的区域差异性和复杂性。研究结果可为秦岭北麓植被监测、生态环境保护提供科学参考。

关键词：植被净初级生产力时空变化相关分析驱动因素地理探测器秦岭北麓

山西省某电厂周边土壤中多环芳烃污染特征及生态风险评价

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地质通报 2025年

作者：谭博文郭晓宇蔡艳龙刘军帅王大可郑吉林中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心自然资源部哈尔滨黑土地地球关键带野外科学观测研究站中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

随着全球可持续发展进程的推进，越来越多的学者开始关注时空累积环境污染物。目前关于多环芳烃这种持久性有机污染物的研究多集中于大空间尺度的污染问题，对于特殊污染地区通过距离分区分析致污物质的研究较少，然而不同地区具有独特... 详细信息

随着全球可持续发展进程的推进，越来越多的学者开始关注时空累积环境污染物。目前关于多环芳烃这种持久性有机污染物的研究多集中于大空间尺度的污染问题，对于特殊污染地区通过距离分区分析致污物质的研究较少，然而不同地区具有独特的地理生态环境和致污因素，造成污染的主要多环芳烃化合物不同，需要对特殊地区的不同污染距离进行针对性的污染现状分析，对于此类问题，本文对山西某电厂周边不同距离土壤中，多环芳烃致污物质及生态风险展开探讨。于该发电厂的上下风向共采集20件表层土壤样品，通过异构体比值法、Bap毒性当量因子法、Maliszewska-Kordybach污染等级分级评价标准等方法探究多环芳烃污染特征及生态安全影响。结果显示，研究区∑16PAHs的平均含量为1016.17μg/kg，∑7PAHs的平均含量为1614.71μg/kg。电厂0-0.5km、0.5-10km和10-20km范围内超标率最高的多环芳烃化合物均为苊烯（Flu）。高分子环PAHs含量占比最高，PAHs的主要来源为生物质和煤炭燃烧。7种致癌PAHs占据Σ16TEQ（Bap）总量的98.93%，具有致癌性的苯并[a]芘（BaP）化合物对研究区的毒性贡献最大，占据Σ10TEQ（Bap）总量的80.19%，其次为茚并[1，2，3-cd]芘（IcdP）和苯并[a]蒽（BaA）。多环芳烃重污染区域位于电厂上风向的0.5km和下风向的10km以内，中等污染区域位于上风向的10km和下风向的20km内，偏离正上和正下风向的区域仅产成轻微污染或无污染。这项研究结果表明综合考虑污染源周边不同距离范围内的土壤状况，可以获得更精准的主要多环芳烃污染化合物及污染程度分区，对于多环芳烃点源污染的详细分析及精准治理具有重要意义。

关键词：多环芳烃土壤污染特征生态安全评价

土壤中铬价态转化的影响因素与作用机制研究进展

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岩矿测试 2025年第1期44卷 35-50页

作者：陈俊茹沈亚婷刘菲国家地质实验测试中心北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083 自然资源部生态地球化学重点实验室北京100037

土壤中铬(Cr)污染是全球性环境问题,六价铬Cr(Ⅵ)因其高毒性及致癌性而成为关注焦点。土壤中的Cr主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在,两者之间的转化受到诸如土壤pH值、氧化还原电位(Eh)、天然氧化还原剂、有机质和微生物的影响。随着工农... 详细信息

土壤中铬(Cr)污染是全球性环境问题,六价铬Cr(Ⅵ)因其高毒性及致癌性而成为关注焦点。土壤中的Cr主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在,两者之间的转化受到诸如土壤pH值、氧化还原电位(Eh)、天然氧化还原剂、有机质和微生物的影响。随着工农业活动的增多,土壤中的Cr浓度不断增加,并通过植物吸收进入食物链等多种途径,对生态系统和人体健康构成威胁。本文对Cr在全球范围内的污染现状及来源、土壤中Cr的不同价态及其毒性特征进行了评述,并分析了pH、Eh对土壤中Cr的具体存在形态与价态的影响,及天然氧化还原剂、有机质等因素利用自身化学性质充当电子供体或受体的角色对土壤中Cr价态进行转化的氧化还原机理,以及不同影响因素之间的相互作用关系,从而可以全面理解土壤中Cr价态转化的行为机制。此外,在对Cr价态影响因素深入了解的基础上,总结了以生物炭和纳米材料为代表的先进修复技术方法,这些材料和方法由于能够将Cr(Ⅵ)有效地还原为毒性较小的Cr(Ⅲ),从而降低生态环境风险,因而是一类具有巨大潜在应用价值的修复材料和修复方法,但大规模应用的可行性及其修复效果仍需要进一步验证。

关键词： Cr污染 Cr价态天然氧化还原剂有机质修复技术

季节尺度毛乌素沙地黑沙蒿的叶片性状网络特征及驱动因素

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植物生态学报 2025年

作者：徐铭泽赵洪贤李成李满乐田赟刘鹏查天山北京林业大学水土保持学院自然资源部重庆典型矿区生态修复野外科学观测研究站(重庆地质矿产研究院) 中路高科交通科技集团有限公司

明晰植物性状的网络特征是功能生态学的研究热点,目前对于季节尺度植物的性状网络（PTN）以及驱动因素的认识仍十分有限。该研究采用LI-6400便携式光合仪定期测量了黑沙蒿（Artemisia ordosica）生长季（5–9月）叶片光响应、CO2响应曲... 详细信息

明晰植物性状的网络特征是功能生态学的研究热点,目前对于季节尺度植物的性状网络（PTN）以及驱动因素的认识仍十分有限。该研究采用LI-6400便携式光合仪定期测量了黑沙蒿（Artemisia ordosica）生长季（5–9月）叶片光响应、CO2响应曲线及关键的叶片结构性状和生化性状指标,探究25个叶性状间的相关性及其PTN特征。结果显示:季节尺度,叶性状间存在显著的相关关系,最紧密的性状耦合关系发生在光合生理性状间,共有67对生理-生理性状组合显著相关。PTN边密度、直径、平均路径长度和模块度分别为0.58、3、1.51和0.08,叶组织密度、单位面积叶氮含量和蒸腾速率的介数相对较高,是PTN中的“桥梁”。PTN并没有绝对的中心性状,生理性状整体表现出了较高的度、特征向量中心度和聚类系数,表明该PTN由生理性状共同主导。进一步的分析结果表明:季节尺度25个叶性状可以被压缩为两大类性状维度,一类是受空气温度和土壤水分调控的性状,一类是受光合有效辐射调控的性状。研究结果强调,在评估不同性状功能组对气候波动的潜在反应时,需要区分环境因素对不同性状的影响程度。如果将植物性状对环境的季节反应纳入一个统一的范式,将会错误地评估植物的性状适应性结果。

关键词：叶片性状网络季节动态黑沙蒿性状变异

基于MSPA和电路理论的生态安全格局构建研究——以烟台市福山区为例

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鲁东大学学报(自然科学版) 2025年

作者：陈刚吴孟泉王强郑雪芹薛明月刘龙兴刘博文吕金怡唐疑杰鲁东大学资源与环境工程学院烟台市福山区自然资源局烟台正盛土地房地产资产评估有限公司自然资源部北海预报减灾中心

城市化的快速发展导致森林、草地等生态空间遭受挤压,生境破碎化加剧,通过构建合理的生态安全格局可以缓解快速城市化进程中土地利用与生态发展之间的显著矛盾。本研究以烟台市福山区为例,基于形态学空间格局分析（morphological spatia... 详细信息

城市化的快速发展导致森林、草地等生态空间遭受挤压,生境破碎化加剧,通过构建合理的生态安全格局可以缓解快速城市化进程中土地利用与生态发展之间的显著矛盾。本研究以烟台市福山区为例,基于形态学空间格局分析（morphological spatial pattern analysis,MSPA）和景观连通性计算方法识别生态源地,选取MSPA景观要素、土地利用类型、高程、坡度、距河流距离等作为阻力因子构建生态阻力面,通过电路理论识别生态廊道、生态“夹点”和生态“障碍点”,综合构建与城市发展相协调的生态安全格局。主要结果如下:（1）共识别出13个生态源地,面积为79.56 km2,占研究区总面积的11.28%,其中主要生态源地是11个,面积为76.68 km2,次要生态源地是2个,面积为2.88 km2;（2）共提取出生态廊道18条,长度为83.06 km,其中主要生态廊道是4条,长度为46.27 km,次要生态廊道是14条,长度为36.79 km;（3）共筛选出83处生态节点,其中生态“夹点”是52处,生态“障碍点”是31处。结合源地、廊道与节点的分布情况,构建了“一核、一带、三区、多廊、多源、多点”的生态安全格局,为区域生态修复和国土开发工作提供科学依据。

关键词： MSPA 景观连通性电路理论生态安全格局

农牧交错带典型沙区人地系统可持续性综合评价

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中国农业大学学报 2025年第2期 203-215页

作者：耿鑫智赵媛媛包岩峰萨仁高娃北京林业大学水土保持学院/水土保持国家林业和草原局重点实验室自然资源部国土整治中心

为评价农牧交错带典型沙区人地系统可持续性，选择内蒙古乌审旗（毛乌素沙地）、正蓝旗（浑善达克沙地）和奈曼旗（科尔沁沙地）为研究区，构建包括经济发展、社会进步和生态环境3个方面22个具体指标的评价指标体系，并采用全排列多边... 详细信息

为评价农牧交错带典型沙区人地系统可持续性，选择内蒙古乌审旗（毛乌素沙地）、正蓝旗（浑善达克沙地）和奈曼旗（科尔沁沙地）为研究区，构建包括经济发展、社会进步和生态环境3个方面22个具体指标的评价指标体系，并采用全排列多边形综合图示法进行评价。结果表明：1）毛乌素沙地乌审旗人地系统综合可持续性水平最高。2021年乌审旗综合可持续性为Ⅱ级良好水平（0.58），奈曼旗和正蓝旗均为Ⅲ级一般水平（分别为0.31和0.30）;2)2015—2021年区域可持续性均表现出增强趋势，乌审旗和正蓝旗提升速度更快。乌审旗同期综合可持续性由Ⅲ级一般水平提升到Ⅱ级良好水平，正蓝旗由Ⅳ级较差水平提升到Ⅲ级一般水平，奈曼旗稳定在Ⅲ级一般水平，综合可持续性指数分别提升了48.72%、47.62%和20%。3）三地区人地系统可持续性改善均是生态环境维度贡献最大。乌审旗、正蓝旗和奈曼旗生态环境指数分别提高58.3%、78.3%和32.4%；社会进步指数提高比例为14.3%～23.1%；经济发展指数仅乌审旗有所提高。综上，沙区人地系统可持续性提升与区域对生态环境保护与治理密切相关，但除乌审旗2018—2021年综合可持续性处于Ⅱ级良好水平外，奈曼旗与正蓝旗2015—2021年、乌审旗2015—2017年综合可持续性都处于Ⅲ级一般水平，农牧交错带沙区可持续发展面临挑战，应针对不同沙区发展特征，有侧重地开展调整与治理。

关键词：土地沙化可持续性全排列多边形综合图示法农牧交错带人地系统

基于NbS的山水林田湖草生态保护修复实践探索

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地学前缘 2021年第4期28卷 25-34页

作者：杨崇曜周妍陈妍王立威自然资源部国土整治中心自然资源部土地整治重点实验室北京100035

为应对我国生态领域的诸多问题,探索山水林田湖草一体化保护和修复路径,2016—2018年我国实施了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点。工程实施对维护国家生态安全起到了积极作用,但仍然存在对生态系统内在机理和规律认识不足、过度... 详细信息

为应对我国生态领域的诸多问题,探索山水林田湖草一体化保护和修复路径,2016—2018年我国实施了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点。工程实施对维护国家生态安全起到了积极作用,但仍然存在对生态系统内在机理和规律认识不足、过度依赖工程措施、配套管理政策措施不健全等突出问题。近年来,基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)受到国际社会的广泛认可与关注。本文对NbS的定义、核心理念与准则、实施方法和典型案例进行了梳理,并从NbS的视角对我国山水林田湖草生态保护修复工程在时空尺度、目标设置、技术措施、实施管理制度机制等方面存在的问题进行了剖析。最后,提出吸收借鉴NbS理念与方法以完善我国山水林田湖草生态保护修复工程的建议,包括跨尺度开展设计、建立多元化目标、构建科学的工程技术模式与标准,以及完善多方参与、跨区域合作、可持续资金保障、适应性管理等制度机制。

关键词：山水林田湖草基于自然的解决方案生态保护生态修复

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山水林田湖草生态保护修复技术框架研究

地学前缘 2021年第4期28卷 14-24页

作者：周妍陈妍应凌霄杨崇曜自然资源部国土整治中心自然资源部土地整治重点实验室北京100035

面对当前严峻的资源环境与生态压力,习近平总书记提出了山水林田湖草生命共同体的理念,截至2019年底全国共开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点。虽然已有工作取得了一定成效,但也存在保护修复目标不明确、整体性与系统性不足... 详细信息

面对当前严峻的资源环境与生态压力,习近平总书记提出了山水林田湖草生命共同体的理念,截至2019年底全国共开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点。虽然已有工作取得了一定成效,但也存在保护修复目标不明确、整体性与系统性不足、人工干预的工程措施过度、缺乏动态监测评价、难以实现人与自然和谐共生等诸多问题。鉴此,本研究在梳理景观生态学、恢复生态学相关理论,基于自然的解决方案、适应性管理、社会经济自然复合生态系统以及生态系统服务等相关理念的基础上,构建了包含有区域(省)、景观、生态系统以及子项目4个层次的山水林田湖草生态保护修复技术框架,并提出了项目实施全程监测管理的技术要求,以期为推进山水林田湖草生命共同体的整体保护、系统修复、综合治理提供理论与技术支撑。

关键词：生态保护生态修复山水林田湖草景观生态系统适应性管理

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