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神华宝日希勒露天矿排土场生态修复中物种引种的关键气候因素

肖栋 毕银丽 于立安 陈文文 宋子恒 何海伦 KEITAMohamed

肖栋, 毕银丽, 于立安, 陈文文, 宋子恒, 何海伦, KEITAMohamed. 神华宝日希勒露天矿排土场生态修复中物种引种的关键气候因素[J]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2021, 53(3): 73-82. doi: 10.6054/j.jscnun.2021045
引用本文: 肖栋, 毕银丽, 于立安, 陈文文, 宋子恒, 何海伦, KEITAMohamed. 神华宝日希勒露天矿排土场生态修复中物种引种的关键气候因素[J]. 华南师范大学学报(自然科学版), 2021, 53(3): 73-82. doi: 10.6054/j.jscnun.2021045
XIAO Dong, BI Yinli, YU Li'an, CHEN Wenwen, SONG Ziheng, HE Hailun, KEITA Mohamed. Key Climate Factors in Species Introduction for Ecological Reconstruction of the Dump Site of Shenhua Baorixile Open-pit Mining[J]. Journal of South China normal University (Natural Science Edition), 2021, 53(3): 73-82. doi: 10.6054/j.jscnun.2021045
Citation: XIAO Dong, BI Yinli, YU Li'an, CHEN Wenwen, SONG Ziheng, HE Hailun, KEITA Mohamed. Key Climate Factors in Species Introduction for Ecological Reconstruction of the Dump Site of Shenhua Baorixile Open-pit Mining[J]. Journal of South China normal University (Natural Science Edition), 2021, 53(3): 73-82. doi: 10.6054/j.jscnun.2021045

神华宝日希勒露天矿排土场生态修复中物种引种的关键气候因素

doi: 10.6054/j.jscnun.2021045
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51974326

煤炭资源与安全开采国家重点实验室2017年开放基金项目 SKLCRSM17KFA08

中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题 SKLCRSM19X0012

详细信息
    通讯作者:

    毕银丽, Email: ylbi88@126.com

    于立安, Email: yulian4228@126.com

  • 中图分类号: TD164

Key Climate Factors in Species Introduction for Ecological Reconstruction of the Dump Site of Shenhua Baorixile Open-pit Mining

  • 摘要: 神华宝日希勒露天矿地处我国植物抗寒带二区,气温低、昼夜温差大和无霜期短等气候条件严重制约排土场的生态修复,根据当地气候立地条件做好植物引种是保障生态修复成功实施的首要条件. 综合植物生长环境需求与神华宝日希勒露天矿排土场所在地区的气候特征,冻害、活动积温和风场等气候条件是控制植物引种、影响植物生长与播种的关键因素. 通过统计分析神华宝日希勒露天矿排土场所在地区2011—2019年的气候特征,综合该排土场中黑黏土和腐殖土2种表土类型区域中原生植物的多样性分析与主要植被生长的有效积温特征,揭示了排土场生态修复中所需关注的有效积温、冻害、根系越冬和风场等气候因素特性. 研究结果表明:(1)宝日希勒地区的年最低气温为-42~-35 ℃,年均无霜期为130天,年均有效积温为2 391.8 ℃,年均有效积温累计天数为157.11天. (2)根据当地相对丰度较高的猪毛菜和地肤的生长特征,引种植物评估指标可构建为:活性积温需求 < 2 100 ℃;植物最低耐受温度 < 5 ℃;多年生植物根系冻害温度 < -40 ℃、萌发温度>10 ℃、平均生长周期为90天左右.
  • 图  1  神华宝日希勒露天矿排土场A1与A2原生保留区块位置鸟瞰图

    注:数据来源于Google地图.

    Figure  1.  The bird's-eye view of the location of the A1 and A2 original reserve areas of Baorixile dump site

    图  2  研究区2011、2016、2019年的日均气温与昼夜温差

    Figure  2.  The average daily temperature and day-night temperature difference of the research area in 2011, 2016, and 2019

    图  3  研究区的温度波动热图(2011—2019年)

    Figure  3.  The heat map of temperature fluctuations in the research area from 2011 to 2019

    图  4  2011—2019年研究区风向风速玫瑰图

    E:东风;ESE:东偏南风;SE:东南风;SSE南偏东风;S:南风;SSW:南偏西风;SW:西南风;WSW:西偏南风;W:西风;WNW:西偏北风;NW:西北风;NNW;北偏西风;N:北风;NNE:北偏东风;NE:东北风;ENE:东偏北风

    Figure  4.  The rose-chart of wind direction and wind speed in Baorixile from 2011 to 2019

    表  1  研究区最低气温与低于-35 ℃的天数统计

    Table  1.   The statistics of the minimum temperature and days below -35 ℃

    年份 最低气温/℃ 低于-35 ℃天数 分布月份
    2011 -39 13 1、12
    2012 -42 31 1、12
    2013 -40 21 1、2
    2014 -38 5 1、2、12
    2015 -31 0
    2016 -42 15 1
    2017 -38 10 1、12
    2018 -41 13 1、2
    2019 -36 2 2
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    表  2  2011—2019年的有效积温统计

    Table  2.   The statistics of active accumulated temperature from 2011 to 2019

    年份 有效积温/℃ 初始时间 终止时间 累积天数
    2011 2 328.5 5月3日 9月26日 146
    2012 2 514.5 4月18日 10月1日 166
    2013 2 260.5 5月3日 9月22日 142
    2014 2 445.5 4月12日 9月21日 162
    2015 2 487.5 4月13日 10月7日 177
    2016 2 465.5 4月30日 9月30日 153
    2017 2 346.5 4月21日 9月20日 152
    2018 2 623.5 4月23日 10月4日 164
    2019 2 054.5 5月2日 10月1日 152
    均值 2 391.8 157.11
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    表  3  宝日希勒排土场A1区与A2区中野生植物多样性统计

    Table  3.   The statistics of wild plant diversity in Zone H and I of Baorixile dumping site

    原生保留区 月份 区块 物种个体数/株 辛普森指数
    地肤(Kochia scoparia (L.) Schrad.) 猪毛菜(Salsola collina Pall.) 萎蒿(Artemisia selengensis Turcz.) 委陵菜(Potentilla chinensis Ser.) 平车前(Plantago depressa Willd.) 艾草(Artemisia argyi H.Lév. & Vaniot)
    A1 8 1 17 171 1 0 0 0 0.17
    2 18 146 0 0 0 0 0.20
    3 17 182 2 0 0 0 0.17
    9 1 18 122 0 0 0 0 0.23
    2 32 202 0 0 0 0 0.24
    3 11 165 1 0 0 0 0.13
    A2 8 1 176 21 0 1 0 0 0.20
    2 293 51 0 0 0 1 0.26
    3 277 64 0 2 0 4 0.33
    9 1 234 35 0 2 0 5 0.27
    2 259 41 0 2 2 0 0.26
    3 280 32 0 1 0 2 0.20
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-25
  • 网络出版日期:  2021-07-06
  • 刊出日期:  2021-06-25

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