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中国の露天採掘地域における植生回復に対する土壌パラメータの影響の特定

鉱業は、人新世の時代における最も明確な人間活動の 1 つです。現在、中国には 9,000 を超える大中規模の鉱山があり、鉱物の採掘は中国経済の急速な発展に積極的に貢献しています。

しかし、鉱物の搾取はまた、この地域の生態環境に一連の損害をもたらしました (Hu et al., 2015)。採掘方法は大きく露天採掘と坑内採掘に分けられます。その中でも、露天採掘は地下採掘の約 2 ~ 11 倍の土地への破壊力があります。上空から見ると、露天掘り採掘面は陸地の生態系の傷跡のように見え、景観が大きく変わる可能性があります。

露天採掘やその他の関連活動は、地域の植生、土壌、微生物、動物、水質、空気の質に深刻な被害をもたらしますが、植生の回復はこれらの被害を軽減することができます (Peng et al., 2017)。したがって、植生の回復は、露天採掘後の主要な作業です。

植生の回復に影響を与える主な環境要因 (気候、地形、土壌) を特定することは、回復に適した種を選択する上で重要です。以前の研究では、土壌が鉱山地域の植生回復に影響を与える最も重要なパラメーターであることが示されています (Ahirwal et al., 2017)。放棄された鉱山はしばしば極度の環境であり、多くの場合、鉱区内の栄養素の不足または過剰を伴います。そこでは、岩石含有量が多く、有害元素含有量が多く、栄養素含有量と水分含有量が低いため、植物の成長が阻害されます。したがって、植生回復に対する土壌特性の影響を分析し、植生回復のプロセスで重要な役割を果たす制限要因を見つける必要があります。

中国雲南省昆明市にある昆陽リン酸鉱山 (北緯 24 度 43 分、東経 102 度 34 分) は、中国最大の露天掘りリン酸鉱山であり、50 年以上にわたって開発されてきました。これは、植生回復のための最初のリン酸塩回収地域であり、中国における最初の国家グリーン鉱山パイロット ユニットです。植生回復の面積は 1000 エーカーを超えました。植生回復プロセス中の植物群集の回復品質に影響を与える環境要因を分析するために、Kunyang リン酸鉱山の回復エリアで植生調査と土壌サンプリングを実施しました。この研究では、植物群落の回復の質を表す包括的な指標である植物相の質指数を使用しました。

いくつかの統計分析方法に基づいて、植生回復の過程で、採鉱地域からの距離、道路からの距離、高度、土壌の重金属含有量、土壌肥沃度のすべてがこのプロセスに影響を与えることがわかっています。しかし、さまざまな要因の影響は大きく異なります。たとえば、鉱山からの距離と道路からの距離は、植生の回復に直接的な影響を与えることはありませんが、土壌の物理的および化学的特性に影響を与えることで間接的な影響を及ぼします。土壌の物理的および化学的特性は依然として最も重要な影響因子であり、これは以前の研究と同様です (Ahirwal et al., 2017)。

ただし、以前の研究とは異なり、銅などの一部の土壌重金属元素は、他の採掘タイプの地域で植物の成長を阻害すると考えられることが多く、この研究では植物の成長に寄与しています。カリウムなどの一部の土壌肥沃度要素は、他の鉱業タイプの地域で植物の成長を促進すると考えられることが多く、植物の成長を阻害します (Cross and Lambers, 2017)。この結果は、特定の要素が多すぎたり少なすぎたりすると、植物の成長に影響を与える制限要因になるという、生態学における制限要因の法則を裏付けています。私たちの研究結果は、採鉱地域における植生回復の理論的基礎を提供することができます.

これらの調査結果は、構造方程式モデリングに基づく鉱山地域での生態学的復元中の植物相と土壌パラメーター間の相互作用メカニズムと題された論文で説明されており、最近ジャーナルEcological Engineeringに掲載されました (Hou et al., 2018)。この作品は、Xiaoyun Hou と Shiliang Liu らによって実施されました。中国の北京師範大学から。

参考文献:

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  • Ahirwal, J., Maiti, S.K., Reddy, M.S., 2017. Prosopis juliflora (Sw.) Dc. による植林後 8 年以内の再生炭鉱土壌の炭素、窒素、リン酸ストックの開発。カテナ 156, 42–50. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0341816217301145
  • Cross, A.T., Lambers, H., 2017. アルカリ性鉱山尾鉱の生態系復元モデルとしての若い石灰質土壌のクロノシーケンス。科学。トータルエンビロン。 607–608、168–175。 https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969717317084.
  • Hu, Y.L., Niu, Z.X., Zeng, D.H., Wang, C.Y., 2015. 土壌改良剤は、中国北東部の採掘後の土地にあるモンゴリアマツのプランテーションで、樹木の成長と土壌の炭素と窒素のプールを改善します。土地劣化。開発者26、807–812。 https://onlinelibrary.wiley.com/action/cookieAbsent.
  • Peng, X.D., Dai, Q.H., Ding, G.J., Zhu, C., Li, C.L., 2017.植生回復後のカルスト台地の根圏および非根圏土壌における微量元素の分布と蓄積。植物の土壌 420, 49–60. https://doi.org/10.1007/s11104-017-3363-1
  • Hou, X.Y., Liu, S.L. Liu、Zhao、S. Zhang、Y.Q. Wu, X. Cheng, F.Y. Dong, S.K. 2018.構造方程式モデリングに基づく鉱山地域の生態学的回復中の植物相の品質と環境要因の間の相互作用メカニズム。生態工学、124、23-30。 https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0925857418303598.

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