胜利矿区周边自然草原坡面植被分布模拟及复垦应用

Simulation of vegetation distribution on natural grassland slopes around Shengli mining area and its application in reclamation

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摘要我国北方草原区分布大量露天煤矿,其采损边坡土壤水蚀严重,生态修复阻力较大.为设计符合周边自然草原植被布局方式的矿山内排土场边坡,提出一种基于对象学习的植株近自然布设方法,并以内蒙古胜利矿区周边典型自然草原为例,结合CLiDE演化模型,评价不同植株布设方式下边坡样本的抗水蚀改良效果.结果表明:1)视觉效果上,基于对象学习的植株近自然模拟结果与自然草地相似,都具有中尺度上的条带性分布特征和小尺度上的随机性分布特征;2)统计结果显示,近自然布设模拟结果与自然草地在团簇中心点数量、分布形式以及植株条带特征参数上高度吻合;3)在植株密度相同条件下,自然草原边坡的土壤抗水蚀能力最强,且近自然植株布设方法可以在边坡抗水蚀上达到与自然草原边坡极为相似的模拟结果;相较于同等条件下的传统"均匀网格"式植株布局,植株近自然布设方式能减少46.3％的边坡土壤水蚀量;4)在草原采损区边坡植被修复中,可考虑模仿周边自然草原边坡的植株分布形态来替代传统规则布局,从而有效提高边坡的抗水蚀能力.