呼伦贝尔草原露天煤矿区植被对地下水埋深变化响应研究

发布时间：2020-08-19 20:09

【摘要】：呼伦贝尔草原是我国目前为止保存最为完整的高纬度草原,对维护和调节我国北方干旱-半干旱区的生态环境安全发挥着重要作用。然而近年来,呼伦贝尔草原采矿活动的开采强度和开采规模逐年增大,采矿活动疏排地下水导致草原矿区及周围区域的潜水含水层逐渐被疏干,地下水的补径排条件也随之改变。地下水是维持植被正常生长的关键因子,地下水位的下降,使得草原湖泊和湿地面积逐渐萎缩,植被退化严重。如何能建立更加完善的草原矿区地下水-植被响应关系,更加深刻地认识露天采矿活动对区域水文地质条件和生态环境的影响,已成为国内外学者的研究热点。本文以呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿为例,通过野外样方调查和遥感技术两种方法,探究草原露天煤矿开采疏排地下水导致的地下水位下降对区域植被的影响:通过分析样方调查数据,探究矿区地下水位埋深变化对草原植被类型、物种丰富度、植被覆盖度、地上生物量和综合优势比的影响;利用遥感方法,分别提取1985年和2012年伊敏矿区周围植被归一化植被指数(NDVI)以及地下水埋深数据,建立近30年来区域地下水埋深变化与NDVI的定量响应关系。结论如下:1.1985年,研究区地下水位埋深分布在0-16m,地下水位埋深基本上小于5m;伊敏露天矿投产后,经过几十年的疏干排水,使得以采坑为中心区域的地下水位大幅下降,疏干最深处达112m,但采坑北部约2000m疏干边界外的柴达敏诺尔湖周围及湖泊北部的地下水位埋深受影响不明显。目前露天矿的疏排水量逐渐趋近定值(径流量或降雨补给量),疏干边界已基本稳定。2.1985年研究区NDVI集中在0.5-0.7之间,2012年研究区NDVI集中在0.4-0.6之间,植被长势总体呈下降趋势。建立NDVI与地下水埋深的关系发现,在地下水埋深为0-16m时,1985和2012年的NDVI随地下水位埋深变化趋势基本相同:均是在地下水位埋深在0-1m的NDVI最高;地下水位埋深在2-6m时,随着地下水位埋深的增大,NDVI波动不明显;当地下水位埋深超过6m时,NDVI呈下降趋势。3.样方调查发现,柴达敏诺尔湖湖岸一级阶地,地下水位埋深在0-1m,土壤盐渍化严重,发育以碱蓬(Suaeda glauca(Bunge)Bunge)+灰绿藜(Chenopodium album L.)为主的盐化草甸;柴达敏诺尔湖湖岸二级阶地,地下水位埋深在1-2m,发育羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)+贝加尔针茅(Stipa baicalensis Roshev.)+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng)的典型草原;距采坑2000m-3000m范围内,地下水位埋深位2-6m,发育羊草+贝加尔针茅+星毛委陵菜(Potentilla acaulis L.)的退化典型草原;距采坑500m-2000m范围内,地下水位埋深6-40m,发育羊草+黄花蒿(Artemisia annua)+马蔺(Iris lactea Pall.var.chinensis(Fisch.)Koidz.)的退化草甸草原。距采坑300m以内范围内,地下水位埋深40-60m,发育羊草+碱蓬+黄花蒿的盐化草甸草原。4.综合植被样方调查和遥感技术两种方法得到的区域地下水位-植被响应关系结果,得出研究区最适宜植被生长的地下水位埋深为1-2m;植被的极限地下水位埋深为6m。5.露天采坑使得区域地下水位下降,影响植被生长。疏干漏斗影响区域地下水位和植被生长范围约在采坑外围3000m内,地下水位埋深在2-60m。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P641;Q948.1
【图文】：

技术路线图

区内交通较为发达。图2.1 伊敏露天矿交通位置示意图Fig.2.1 Traffic position of YiMin open pit mine2.1.2 地貌特征伊敏煤田地貌为一半封闭型盆地，西侧紧邻丘陵，南部为地势高较高的台地。研究区位于伊敏河中游冲积平原，以伊敏矿区为中心向外扩散，西侧和西南侧以盆地与丘陵台地的接触线为界，东南侧以一实测正断层 F10（图 2.3）为界，东侧以伊敏河为界，海拔在 607-723m，

研究区位于海拉尔盆地区域水文地质单元的径流区，为第四系冲积孔隙水文地质区（图2.3）。图2.3 研究区地质及水文地质图Fig.2.3 Geological map and hydrogeological map in the study area2.3.1 含水层分布1、含水层伊敏煤田的含水层从上向下分为第四系砂砾石含水层和煤系含水层。第四系砂砾石含水层全区发育。煤系含水层分为伊敏组煤系含水层和大磨拐河组煤系含水层。2、隔水层区域范围存在着分布不连续的粘土层以及泥岩、砂质、粉砂质泥岩层，但是并未能构成较为连续的隔水层。

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本文编号：2797530