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大型煤电基地生态损伤规律与生态安全协调机制研究

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广东广州

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作者李全生等著

出版社科学出版社

ISBN9787030748904

出版时间2023-12

装帧精装

开本16开

定价358元

货号15525150

上书时间2024-09-20

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商品描述: 目录
序

前言

第1章大型煤电基地高强度开发区域生态响应研究1

1.1大型煤电基地生态系统的界定及其对煤炭高强度开采的响应特征分析1

1.1.1东部草原区大型煤电基地的界定1

1.1.2大型煤电基地生态系统4

1.2东部草原区植被长时序变化研究与驱动力分析6

1.2.11985～2020年东部草原区植被绿度变化趋势研究7

1.2.2草原生态系统变化驱动力量化分析方法13

1.2.3基于NPP的典型草原区生态系统变化15

1.2.4东部草原区NPP变化的驱动力分析20

1.3东部草原区典型煤电基地生态环境要素的变化特征25

1.3.1空气25

1.3.2地形、地貌28

1.3.3地表植被变化31

1.3.4土壤质量39

1.3.5煤电基地高强度开发对草原生态影响时空累积特征51

第2章煤电基地开发/开采扰动下草原生态系统退化机理56

2.1煤电基地高强度开发对草原生态环境的影响机制56

2.1.1对草原生态环境的影响作用方式56

2.1.2对草原生态环境的影响途径58

2.1.3对草原生态环境的影响机制58

2.2煤电基地露天高强度开采对草原区土壤、植被的影响60

2.2.1土壤水分动态变化60

2.2.2土壤养分动态变化65

2.2.3露天开采过程中草原植物群落演替规律66

2.2.4露天开采下草原土壤-植被系统响应机理69

2.3井工矿高强度开采对草原区土壤、植被的影响72

2.3.1土壤水分动态变化72

2.3.2土壤养分动态变化80

2.3.3井工开采过程中草原植物群落演替规律81

2.3.4井工开采下草原土壤-植被系统响应机理86

第3章煤电基地高强度开采驱动下微生态系统变化规律90

3.1高强度开采驱动下草原植被时空变化规律90

3.1.1开采驱动下植被演替规律90

3.1.2开采驱动下草原土壤与植被养分循环变化过程97

3.1.3开采驱动下东部草原植被与土壤空间相关性102

3.2煤炭开采驱动下微生态演变规律104

3.2.1矿区微生态系统变化特征104

3.2.2矿区微生态系统功能结构变化与主要影响因子108

3.2.3矿区微生态系统功能结构特征110

3.2.4矿区微生态系统功能结构变化影响因子112

3.3开采驱动下微生态系统响应机理与生态累积效应113

3.3.1开采驱动下微生态系统响应机理113

3.3.2胁迫因素控制下微生态系统变化趋势115

3.3.3开采驱动下微生态系统生态累积效应115

第4章大型煤电基地开发区域生态累积效应评估117

4.1高强度开采区域土地累积影响确定117

4.1.1高强度开采区域土地累积影响边界的确定方法117

4.1.2高强度开采区域土地累积影响边界的提取结果119

4.1.3高强度开采区域土地累积效应变化趋势125

4.2高强度开采区域植被影响边界确定135

4.2.1高强度开采区域植被累积影响边界的确定方法135

4.2.2高强度开采区域植被累积影响边界的提取结果135

4.2.3高强度开采区域植被累积效应变化趋势136

4.3大型煤电基地开发区域的空气污染影响142

4.3.1高强度开采区域空气污染累积过程反演方法142

4.3.2高强度开采区域空气污染累积影响边界143

4.3.3高强度开采区域空气污染累积效应变化趋势143

4.4煤电基地开发生态累积效应评估与阈值模型分析方法144

4.4.1生态累积状态主要表征参数144

4.4.2煤电开发生态累积分析建模思路147

4.4.3生态损伤数学模型148

4.4.4激励-要素耦合算法150

第5章草原区大型露天矿高强度开采污染累积效应评估152

5.1典型污染场地特征与信息提取152

5.1.1大型露天矿区生态要素及开采响应特征152

5.1.2大型露天矿区典型污染场地类型及特征156

5.1.3高强度开采矿区典型污染场地信息提取158

5.2高强度开采场地-污染区域-矿区累积效应的变化检测160

5.2.1基于多尺度特征和主动学习的场地识别160

5.2.2基于改进UNet孪生网络的遥感影像污染区域检测162

5.2.3基于纹理转移的露天矿超分辨率重建的矿区场景164

5.3高强度开采的矿区生态累积效应评估166

5.3.1矿区生态累积范围确定166

5.3.2高强度开采污染区域的生态边缘效应169

5.3.3高强度开采污染区域的土壤生态累积质量171

5.3.4人类扰动与矿区场地生态质量变化关系176

5.3.5高强度开采污染区域(以重金属为例)的生态累积效应评估178

5.4草原区大型露天矿生态累积风险综合评估：以宝日希勒露天矿为例180

5.4.1自然灾害危害度180

5.4.2采矿活动的累积程度181

5.4.3牧业活动的影响程度183

5.4.41997～2019年宝日希勒露天矿综合生态累积风险评价184

5.4.5生态效应及阈值分析方法185

第6章煤炭开采驱动下地下水系统影响与累积效应评价188

6.1露天开采驱动下地下水系统影响累积效应评估模式188

6.1.1地下水系统影响累积效应的时空界定189

6.1.2地下水系统影响累积效应指示指标确定191

6.1.3露天开采驱动下地下水系统影响累积效应评估方法193

6.2露天开采影响区域地下水系统累积效应数据智能化采集197

6.2.1开采影响区域数据采集点布局198

6.2.2开采影响区域智能化数据采集系统200

6.2.3开采影响区域地下水系统变化累积效应数据采集201

6.3高强度开采驱动下地下水系统影响累积效应模型与边界识别206

6.3.1高强度开采驱动下露天矿地下水系统影响累积效应206

6.3.2高强度开采驱动下井工矿地下水系统影响累积效应210

6.3.3高强度开采地下水及其生态影响评价211

第7章东部草原区大型煤电基地景观生态影响研究216

7.1草原区大型煤电基地景观生态类型及空间格局划分216

7.1.1大型煤电基地主要景观类型及结构特征216

7.1.2大型煤电基地景观格局划分218

7.1.3大型煤电基地主要景观类型的功能作用222

7.2草原区高强度规模开采对草原景观生态的影响223

7.2.1高强度开采驱动下景观格局演变分析223

7.2.2高强度开采驱动下水土流失变化特征230

7.2.3草原煤电基地景观生态健康评价233

7.3草原区大型煤电基地牧矿交错带演化与生境特征242

7.3.1牧矿交错带区域界定与特征242

7.3.2牧矿交错带群落结构特征243

7.3.3牧矿交错带的生境特征247

第8章草原区煤电基地生态稳定性研究256

8.1大型煤电基地生态稳定性研究方法256

8.1.1生态稳定性概述256

8.1.2生态稳定性维持机制研究概述258

8.1.3基于生态系统的生态稳定性研究方法259

8.1.4基于景观格局的生态稳定性研究方法261

8.1.5大型煤电基地生态系统稳定性研究方法263

8.2大型煤电基地区域生态稳定性研究266

8.2.1大型煤电基地区域植被NDVI变化特征及驱动因素266

8.2.2东部草原区植被空间分异特征及其驱动因素276

8.2.3内蒙古草原植被根系特征及其群落构建空间分异研究279

8.3大型煤电基地矿区生态系统稳定性研究283

8.3.1排土场工程因素对排土场边坡稳定性的影响283

8.3.2排土场植被根系对排土场边坡稳定性的影响287

8.3.3植被因素与工程因素复合效应对边坡稳定性的影响289

8.4大型煤电基地生态稳定性评价293

8.4.1矿区排土场边坡稳定性293

8.4.2矿区排土场植物群落稳定性294

8.4.3大型煤电基地生态稳定性评价297

第9章大型煤电基地区域生态安全评价方法及控制因素313

9.1生态承载力与生态安全概述313

9.1.1生态承载力概述313

9.1.2生态安全概述317

9.2基于生态承载力的生态安全评价方法321

9.2.1排土场生态安全评价理论基础321

9.2.2生态安全评价指标体系构建321

9.2.3生态安全评价方法323

9.2.4评价指标体系运行324

9.3大型煤电基地区域生态安全评价325

9.3.1大型煤电基地矿区排土场尺度生态安全评价325

9.3.2大型煤电基地城矿尺度生态安全评价331

9.3.3大型煤电基地区域尺度生态安全评价343

第10章大型煤电基地开发区域生态安全监测与风险评估347

10.1草原区大型煤电基地开发生态安全风险因子识别与评估方法347

10.1.1草原区大型煤电基地开发生态安全风险关键胁迫因子识别347

10.1.2风险评估路径348

10.1.3大型煤电基地开发区域生态风险评估方法350

10.2大型煤电基地生态安全监测系统架构和模型350

10.2.1大型煤电基地地表生态监测参数与风险评价模型352

10.2.2大型煤电基地气象监测参数与动态采集模式353

10.2.3大型煤电基地大气环境监测参数与动态采集模式355

10.3草原区大型煤电基地生态安全风险评估与预警356

10.3.1系统总体设计357

10.3.2系统功能及应用364

结束语367

参考文献369

内容摘要
区域生态安全是大型煤电基地科学开发的重大难题，系统认知开发生态影响规律则是有效控制生态损伤和提升生态安全水平的科学与实践基础。本书针对大型煤电基地生态系统，围绕高强度开发生态(气、水、土、植等)损伤机理、生态累积效应和区域生态安全协调机制等科学问题，以东部草原区大型煤电基地为样区，提出以多尺度(区域-矿区-采区)生态影响观测体系、生态累积效应及生态健康评价指标体系、生态影响定量信息提取、生态安全风险评估等为核心的大型煤电基地生态影响分析方法；通过系统分析大型煤电基地高强度开发多要素生态响应，明确了大型煤电基地区域生态安全驱动力，揭示了地表生态累积时空效应和影响、矿区生态稳定性和景观生态健康维持、煤电基地和区域安全协调等机制；提出了大型煤电基地多尺度生态稳定性维持和区域生态安全调控方法，为科学认识大型煤电基地开发的生态损伤水平及“源头减损”重点，实现大型煤电基地开发与区域生态安全协同提供理论与方法。

精彩内容
区域生态安全是大型煤电基地科学开发的重大难题，系统认知开发生态影响规律则是有效控制生态损伤和提升生态安全水平的科学与实践基础。《大型煤电基地生态损伤规律与生态安全协调机制研究》针对大型煤电基地生态系统，围绕高强度开发生态(气、水、土、植等)损伤机理、生态累积效应和区域生态安全协调机制等科学问题，以东部草原区大型煤电基地为样区，提出以多尺度(区域-矿区-采区)生态影响观测体系、生态累积效应及生态健康评价指标体系、生态影响定量信息提取、生态安全风险评估等为核心的大型煤电基地生态影响分析方法；通过系统分析大型煤电基地高强度开发多要素生态响应，明确了大型煤电基地区域生态安全驱动力，揭示了地表生态累积时空效应和影响、矿区生态稳定性和景观生态健康维持、煤电基地和区域安全协调等机制；提出了大型煤电基地多尺度生态稳定性维持和区域生态安全调控方法，为科学认识大型煤电基地开发的生态损伤水平及“源头减损”重点，实现大型煤电基地开发与区域生态安全协同提供理论与方法。本书具有较强的理论性和实用性，可作为生态、矿业、环境等学科的科研人员、高校教师和相关专业的高年级本科生和研究生，以及从事相关工作的工程技术人员的参考书，对研究我国大型煤电基地区城生态安全、大型煤炭基地减损开采和草原区生态恢复等具有重要参考价值。

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