исследования влияния добычи угля на растительность
Исследования влияния добычи угля на растительность: Обзор
Обширные исследования убедительно показали, что добыча угля, через обе поверхности (карьер) и подпольные методы, оказывает серьезное и многогранное воздействие на растительность и экосистемы.. Основное воздействие связано с расчисткой земель., деградация почвы, гидрологическое нарушение, и загрязнение. Этот объем работ исследует прямое разрушение растительных сообществ., изменение физических и химических свойств почвы, таких как структура, потеря питательных веществ, подкисление, и загрязнение тяжелыми металлами — и последующие проблемы естественного восстановления или экологического восстановления.. Исследования постоянно подчеркивают резкое сокращение биоразнообразия., плодородие почвы, и биомасса в районах, пострадавших от добычи полезных ископаемых, по сравнению с ненарушенными ландшафтами. В следующих разделах обобщаются основные выводы., представить сравнительный анализ, обсудить стратегии смягчения последствий с помощью реальных приложений, и ответить на общие вопросы по этой важной экологической проблеме.
Ключевые воздействия и сравнительный анализ
Воздействие значительно варьируется в зависимости от методов и этапов добычи. (оперативный против. после закрытия). В таблице ниже сравниваются основные воздействия открытых и подземных горных работ, связанные с растительностью..
стол 1: Сравнительное воздействие поверхности и. Подземная добыча угля на растительности
| Импакт-фактор | поверхность (карьер) добыча полезных ископаемых | Подземная добыча |
| ------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| Прямое разрушение среды обитания | Полное удаление растительности и верхнего слоя почвы на больших площадях.; прямые и полные потери. | Локальные разрушения в начале карьеров, кучи отходов, и инфраструктура; проседание может нанести косвенный ущерб. |
| Изменение почвы | Потеря или захоронение верхнего слоя почвы; сильное уплотнение техникой; образование бедных питательными веществами отвалов. | Утилизация хвостов шахт (банда) создает химически нестабильный, часто токсичные кучи субстрата. |
| Гидрологическое воздействие | Резкое понижение уровня грунтовых вод; загрязнение стоков отложениями и загрязняющими веществами. | Проседание может изменить структуру дренажа., приводит к переувлажнению или стрессу засухи в корневых зонах. |
| Первичный стрессор для растений | Физическая потеря питательной среды и острая токсичность почвы. | Химическая токсичность фильтрата и физическая нестабильность из-за просадочных трещин.. |
| Типичный ландшафт после добычи полезных ископаемых| Обширные голые курганы, вскрышные отвалы, и глубокие ямы. | Просадочные пруды или заболоченные территории, потрескавшиеся поверхности земли, разрозненные свалки мусора. |
Исследования показывают, что поверхностная добыча полезных ископаемых обычно приводит к более немедленной и обширной потере растительности., в то время как подземная добыча создает долгосрочные риски из-за постепенного проседания и постоянного загрязнения пустой породой..
Стратегии восстановления и реальный пример
Успешное восстановление растительности требует устранения неблагоприятных условий добычи полезных ископаемых.: плохая физическая структура, экстремальный pH (часто кислый), дефицит необходимых питательных веществ (особенно азот и фосфор), и потенциальная токсичность. Стандартное решение включает в себя многоэтапный процесс: (1) Геотехническое переустройство для стабилизации склонов; (2) Улучшитель почвы использование органических материалов (как твердые биологические вещества или навоз) для улучшения структуры и фертильности; (3) Применение извести для коррекции кислотности; (4) Посев тщательно отобранных видов, часто пионерские травы/бобовые, устойчивые к суровым условиям; (5) Долгосрочный мониторинг..jpg)
Хорошо задокументированным реальным случаем являются усилия по восстановлению Аппалачские угольные месторождения США, где Закон о контроле за добычей полезных ископаемых и рекультивации (СМЕРТЬ) требует рекультивации. Специальное исследование, проведенное на юго-востоке Огайо, оценило успех различных пород деревьев, посаженных на рекультивированных шахтных землях.. Исследования таких ученых, как Angel et al., опубликовано в таких журналах, как Лесная экология и управление, показали, что добавление верхнего слоя почвы или органического компоста значительно повышает выживаемость местных лиственных пород, таких как дуб. (Виды Quercus.) по сравнению с неизмененными участками. Это долгосрочное исследование предоставило научно обоснованные рекомендации по выбору видов и подготовке почвы для создания устойчивых лесов после добычи полезных ископаемых...jpg)
Раздел часто задаваемых вопросов
1 квартал: Может ли растительность естественным образом восстановиться на заброшенных угольных шахтах без вмешательства человека??
а: Естественное восстановление (преемственность) возможно, но зачастую происходит чрезвычайно медленно (занимает десятилетия или столетия) и может привести к низкому разнообразию экосистем, в которых доминируют сорные виды.. Основным препятствием является токсичность почвы., недостаток питательных веществ, отсутствие жизнеспособного банка семян, и эрозия. Активные меры по восстановлению резко ускоряют процесс достижения более желательного экологического состояния..
2 квартал: Какие индикаторы чаще всего используются исследователями для оценки воздействия растительности??
а: Исследователи используют набор показателей, в том числе: Процент растительного покрытия, индексы видового богатства/разнообразия, производство биомассы, параметры почвы (рН, органический углерод, доступен Н/П/К), концентрация тяжелых металлов в тканях растений (фактор биоаккумуляции) а также индекс площади листьев и т. д..
Q3: Безопасно ли выращивать сельскохозяйственные культуры для потребления человеком на рекультивированных землях угольных шахт?
а: Обычно не рекомендуется без тщательной оценки риска из-за потенциального накопления тяжелых металлов в съедобных частях. . Мелиорированные земли больше подходят для лесного хозяйства , биоэнергетические культуры , пастбище , или экологические заповедники . Для сельскохозяйственного использования , обширное тестирование почвы , долгосрочная фиторемедиация , непрерывный мониторинг является необходимым условием .
В заключение , исследования подчеркивают, что добыча угля глубоко разрушает растительные системы . Хотя воздействие различается в зависимости от метода , в совокупности они приводят к утрате среды обитания , сокращение биоразнообразия , нарушенные экосистемные услуги . Научно обоснованные методы восстановления существуют, но требуют значительных инвестиций. . Конечной целью остается сведение к минимуму нарушений посредством тщательного планирования и внедрения научно обоснованных протоколов рекультивации после добычи. .