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TOP 10 |《煤炭科學技術》“礦區生態修復與環境保護” 專業2022—2023年最受關注論文

來源：煤炭科學技術

為協助讀者礦區生態修復的研究熱點和前沿問題，促進學術交流與合作,我們根據論文的下載、引用等指標，整理了《煤炭科學技術》2022—2023年“礦區生態修復與環境保護” 專業最受關注論文綜合排名Top10。

行業視野

環境保護

類別

49個

關鍵詞

54位

專家

10篇

論文

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  • 平原煤糧主產復合區煤礦開采和耕地保護協同發展研究現狀及對策

    作者(Author)： 郭廣禮, 李懷展, 查劍鋒, 劉文鍇, 胡青峰, 王方田, 陳超, 張沛沛, 張會娟, 張秋霞

    摘要：耕地是糧食安全的基礎，煤炭是能源安全的保障。我國煤炭和耕地資源分布重合的煤糧復合區面積約占耕地總面積的42.7%，煤炭開采與耕地保護之間的矛盾十分突出。如何實現煤礦開采與耕地保護協同發展是我國煤糧復合區亟待解決的瓶頸難題。從平原煤糧復合區采動耕地損毀機理、采動耕地破壞程度評價、開采沉陷控制技術等3個方面分析了煤礦開采和耕地保護協同發展的研究現狀與存在問題。在此基礎上結合耕地保護面積大、變形耐忍度高等特點，提出了一種面向煤礦開采和耕地保護協同發展的源頭控制與修復治理有機結合的綠色開采區域性巖層及地表變形控制技術途徑，建立了相應的地表變形預測及控制設計方法，并指出了平原煤糧復合區煤礦開采和耕地保護協同發展的重點研究方向：平原煤糧復合區耕地采損驅動機制、采煤沉陷耕地防護閾值體系、面向耕地保護的煤礦綠色開采區域沉陷協調控制理論與方法，以期推動煤糧主產復合區煤礦綠色開采與耕地保護協同發展。
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    煤炭科學技術
    2023年第01期
    207
    355
  • 碳中和目標下礦區土地復墾與生態修復的機遇與挑戰

    作者(Author)： 胡振琪, 理源源, 李根生, 韓佳政, 劉曙光

    摘要：綠色發展和2060年實現碳中和已成為我國的國家發展戰略，礦區土地復墾與生態修復是煤炭工業綠色發展的必由之路。分析礦區土地復墾與生態修復的屬性，發現其除了具有恢復綠色和生態功能外，還具有雙重增匯作用，不僅抑制了受損土地產生碳排放，而且因植被和生態的恢復增加了碳匯，因此，礦區生態修復是綠色增匯技術，符合國家發展戰略，將迎來全新的發展機遇。碳中和政策對礦區生態修復的激勵主要體現在引導科學修復、立定先行標準、開展科技攻關、落實企業主體責任、建立工程示范、加強財政支持和建立市場機制7大方面。碳中和導向下的礦區生態修復將迎來5大技術挑戰：(1)科學測算評估礦區生態修復帶來的增匯效果，重點從監測目標、測算參數、參數獲取和測算方法 4個方面進行研究；(2)將碳中和理念融入礦區生態修復規劃設計、探索增匯的規劃布局、修復措施以及優選增匯修復方案，發揮礦區生態修復規劃設計對增匯的龍頭作用；(3)地形重塑設計既要考慮原有的水土保持措施帶來的植被恢復增匯效果，也要增加碳匯功能的專項設計和對比分析；(4)科學分析和評估不同土壤重構技術的增匯效應，推廣增匯型土壤重構技術，同步開展增匯型重構材料及土壤剖面研究；(5)研發兼顧生態效益和增匯效果的植物種群選擇和植被恢復技術。
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    煤炭科學技術
    2023年第01期
    304
    372
  • 東部草原區露天煤礦減損開采與生態系統修復技術及應用

    作者(Author)： 李全生, 李淋

    摘要：東部草原區是我國重要的煤能源基地，煤炭開發為東北區能源保供和我國經濟發展做出了巨大貢獻。東部草原區氣候酷寒干旱、土壤瘠薄、植被抗擾動能力低，而煤炭大規模開發導致了當地草原退化和水位下降等問題，因此開展了東部草原區露天煤礦減損開采與生態系統修復研究，提出了露天煤礦源頭減損-過程控制-末端治理的生態修復理念，研發了開采節地減損、物料跨時空調配儲用和“生態窗口期”協同修復等技術，并在勝利露天礦和寶日希勒露天礦進行技術應用和示范。結果表明：勝利露天礦原排土工作幫坡角提高了2.9°，可開展生態修復時間提前0.9 a，采場占地面積縮小75.2 hm2；僅在寶日希勒露天礦南幫實施凍結期靠幫開采-快速回填技術多回收煤炭資源69.55萬t，占年生產能力的2%，在滿足露天礦生產能力的前提下少征地2.4 hm2/a。研究成果為相似露天礦開展減損開采與生態修復工作提供了技術支撐，具有廣泛的應用和推廣價值。
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    煤炭科學技術
    2023年第01期
    253
    372
  • 接菌對根土復合體抗剪拉作用機理及其礦山生態修復潛力

    作者(Author)： 畢銀麗, 羅睿, 柯增鳴, 薛超

    摘要：煤炭開采形成了露天排土場和井工沉陷地，改變了原始地貌和生態。露天排土場邊坡不穩易水土流失造成滑坡剪切植被根系，井工沉陷致使地裂縫發育拉傷植物根系，因而礦山生態修復的關鍵之一是增強植物對剪切或拉傷的抗逆性。微生物復墾具有改善土壤理化性狀、促進植物根系發育和抗逆境等功能，接菌對根土復合體抗剪切和拉傷的作用對于揭示其礦山生態修復機理具有重要的生態意義。人工修復種植植物，植物根系與土壤形成根土復合體，可大大增加土體的抗剪強度，增強淺層土體的穩定性，有效降低礦區露天排土場邊坡水土流失和沉陷地裂縫拉傷根系，但微生物復墾對根土復合體性能的影響目前還缺乏深入研究。叢枝菌根真菌（AMF）和深色有隔內生真菌(DSE)兩種微生物在根際普遍存在，其與根系形成的菌根共生體與根際土壤粘結在一起成為根菌土復合體，在其抗剪切作用機理和影響因素目前研究較少，本文針對礦區接種微生物對根土復合體抗剪性能的影響因素、作用機理及其在煤礦區生態修復潛力進行綜述。同時結合試驗數據分析得出，聯合接種AMF和DSE植物地下生物量、土壤粘聚力、根土復合土體的抗剪強度均顯著高于單一接種處理，微生物復墾技術不僅提高人工修復植被成活率和抗逆境作用，還可增強抗剪切或抗拉傷等力學特性，對于礦區生態修復具有重要的潛在利用價值和功能。
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    煤炭科學技術
    2023年第01期
    189
    224
  • 黃土高原礦區生態修復固碳機制與增匯潛力及調控

    作者(Author)： 陳浮, 朱燕峰, 馬靜, 董文雪, 尤云楠, 楊永均

    摘要：黃土高原礦區生態環境脆弱，科學認識黃土高原礦區生態修復固碳增匯機制、潛力對碳中和愿景目標至關重要。為此，需探究黃土高原礦區生態修復中碳匯形成的關鍵過程，修復的適應性和恢復力及增匯潛力，揭示礦區復墾土壤碳庫穩定性機制，最終闡明礦區生態修復中固碳增匯的關鍵技術。結果表明：(1)黃土高原礦區生態修復碳匯形成的關鍵過程包含植物光合碳分配、土壤碳固持、微生物固碳和土壤呼吸等；(2)黃土高原礦區生態修復適應性總體呈東南高、西北低，適應性較差區主要分布于陜北與內蒙古和寧夏中部與內蒙古交界處。典型礦區生態恢復力指數為混交林（43.2%～100.0%）>闊葉林（49.2%～83.2%）>針葉林（47.9%～76.5%）>草地（39.1%～70.7%）>灌木草地（43.0%～69.0%）。修復年墾與土壤碳匯潛力呈正相關關系，修復10～15年時最高，混交林生態恢復耗時最長，但固碳潛力最大；(3)復墾土壤碳庫穩定性機制與凋落物分解、黏土礦物交互作用、團聚體物理保護和微生物調控有關；(4)地貌重構-土壤重建-先鋒植物/微生物-外源材料相耦合修復技術是黃土高原礦區生態修復固碳增匯的最優路徑，有利于碳匯的長期穩定和提升。
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    煤炭科學技術
    2023年第01期
    349
    333
  • 無人機遙感支持下的煤矸石山自燃監測與預警

    作者(Author)： 肖武, 任河, 趙艷玲, 王啟元, 胡振琪

    摘要：復墾后煤矸石山的復燃問題是礦區土地復墾與生態環境保護中的巨大挑戰。超前和及時的自燃監測和預警對治理至關重要，同時也一直是研究和治理中的難題。研究基于無人機遙感技術，提出了一種在復墾后利用植被紫花苜蓿評估煤矸石山自燃風險的方法，并對該方法在自燃監測和預警中的可行性進行評估。以中國山西省某復墾后自燃煤矸石山為例，利用無人機搭載可見光、熱紅外相機獲取了某復墾后煤矸石山的無人機影像，并基于無人機影像提取的圖像特征估算了紫花苜蓿地上生物量、株高和植被水分信息；在此基礎上提出了自燃風險評估方法，在已發生自燃的研究區A1開展預警可行性探究；同時，利用上述方法對一未知（潛在）自燃研究區A2的自燃風險進行評估。研究結果表明：（1）無人機是煤矸石山植被監測的有效工具，基于無人機遙感圖像特征能夠實現紫花苜蓿長勢參數的精準估算?；陔S機森林的紫花苜蓿生物量和植被水分估算模型在驗證集上的R2分別為0.92和0.78，RMSE分別90.58 g/cm2和4.29%；基于作物高度模型的株高預測結果的R2為0.92，RMSE為7.58 cm。（2）三種紫花苜蓿長勢參數均表現出了對自燃的解釋能力，在空間分布上與25 cm深度土壤溫度ST25cm均表現出一定的負相關性（R2= -0.43~ -0.51），且地上生物量的解釋能力最優（R2= -0.51）。（3）基于紫花苜蓿生物量能夠在一定程度上掌握地下自燃過程的影響范圍、強度和變化方向，從而可能對煤矸石山的潛在自燃風險實現監測和預警。研究意為礦區復墾后煤矸石山的復燃防治工作提供新思路和方法支撐。
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    煤炭科學技術
    2023年第02期
    260
    361
  • 資源型城市生態修復需求空間異質性分析——以徐州市賈汪區為例

    作者(Author)： 陳媚楠, 丁忠義, 侯湖平, 倪慶琳, 王雪晴

    摘要：資源型城市經過長期的煤炭資源開采，導致煤礦區資源開發與生態保護之間不平衡、不協調的矛盾突出；在生態文明建設背景下，厘清生態修復需求空間異質性、合理安排生態修復工作優先次序，成為開展高效協調的生態保護與修復的基礎性工作。從生態系統和人類福祉協同發展的綜合視角切入，選取徐州市賈汪區為研究對象，以2000、2010、2019年3期歷史遙感影像以及歷史礦井信息和社會經濟統計數據為數據源，采用當量賦值法核算區域生態系統服務價值并作系數修正，綜合地形位指數、礦區擾動指數和景觀脆弱度指數構建景觀生態風險評價體系，分析研究區生態系統服務價值和生態風險指數的時空格局，并引入夏普比率進一步探討生態修復需求空間異質性。結果表明：① 2000—2019年賈汪區生態系統服務價值總量先增加后減少，生態風險指數值先下降后上升，增長速率較為平緩，均表現為小幅度；生態服務價值和生態風險等級的空間分布均呈現出總體連片，局部圈層向外推移的態勢，城鎮化與采煤塌陷地治理是空間格局差異化的主要影響因素。②在數量層面，單位面積生態系統服務價值和生態風險指數具有較強的負向等級相關性，但沒有明顯的函數關系；在空間層面，2000—2019年賈汪區單位生態系統服務價值與生態風險指數的全局Moran’s I指數均為負值，存在負向空間關聯性。生態風險與生態系統服務具有明顯的錯位特征。③賈汪區生態修復需求異質性指數R值呈現一定程度上的梯度空間變化趨勢，整體生態修復需求降低趨向，但局部區域仍存在R指標過高或過低的現象；隨著偏離度等級增加，生態修復需求高值區范圍逐漸縮小并向低值區轉化，需要進行重點生態建設的區域更加趨向集中化。研究結論能夠為資源枯竭型城市的系統性、整體性生態修復決策安排提供參考。
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    煤炭科學技術
    2022年第12期
    143
    262
  • 碳中和背景下廢棄礦山環境正效應資源化開發利用

    作者(Author)： 王根鎖, 劉宏磊, 武 強, 趙 頔, 段 丞, 王漢元, 章愛衛

    摘要：礦山環境正效應開發與利用是推動生態文明建設、延長礦業產業鏈、推進國家能源結構轉型發展、實現“碳達峰”“碳中和”戰略目標的重要途徑。為系統化研究廢棄礦山正效應資源化開發利用，從能源結構轉型、碳中和視角出發，分析了礦產資源采掘及其環境負效應的碳源和碳排放，剖析了礦山環境正效應的內涵及其資源屬性特征，闡述了生態資源、可回收資源、可再生資源、空間資源、旅游文化科普資源以及原位科學實驗資源等正效應資源的開發利用對于削減廢棄礦區碳源、增加生態碳匯及推動碳減排的潛在優勢。結合內蒙古自治區“十四五”生態文明建設和碳達峰碳中和目標，討論了開發利用正效應實現碳減排和修復自然碳匯，促進能源結構轉型，助力資源型城市碳減排，助力原位科學試驗和綠色低碳科技轉化以及普及低碳生活能源消費知識等方面的重要作用。結合廢棄礦山正效應資源化開發利用中的多元約束條件，從市場化運作和有效的競爭導向、正效應產品和產業政策引導、數字化智能化開發利用以及精準化碳核算等角度提出廢棄礦山環境正效應開發利用與管理的對策建議，以期對我國建設北方生態安全屏障、推進廢棄礦山資源化再利用以及實現能源行業減排增匯、綠色低碳發展和能源安全戰略的有機統一提供科學依據，助力實現國家碳中和戰略目標。
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    煤炭科學技術
    2022年第06期
    208
    418
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