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。

摘要：内蒙古东部干旱半干旱草原边坡生态环境脆弱,植被修复阻力较高,易发土壤流失等问题。为探究不同草本植株分布方式对复垦边坡土壤水蚀的控制效果,学习自然草地植株团簇特征,以内蒙古锡林浩特市自然草原本底条件为例,设计"圆弧形"、"逆圆弧形"、"V字形"和"逆V字形"共4种仿自然植株布设方案;结合CLiDE演化模型,模拟并评价10年不同布设方式下复垦边坡的抗水蚀效果。结果表明:研究区自然学习样本的植株团簇盖度为5.36%,植株团簇中心点密度为52个·m-2,潜在径流流向偏角随坡度增大向50°收敛,其中植株团簇中心点是潜在径流受阻和改向的关键原因;仿自然植株布设样本10年土壤水蚀模拟结果表明,在抗水蚀效果上,"圆弧形">"V字形">"逆圆弧形">自然>"逆V字形",其中"圆弧形"布设方案抗水蚀效果最佳,相较自然实验样本平均每长宽高为10 m×5m×1 m的边坡可减少68.82%的土壤水蚀量,具有良好的边坡土壤保护能力。