采矿与采石池塘生物多样性与生态系统服务的时空演变研究

这篇综述通过评估撒丁岛48个废弃采矿与采石池塘的生物多样性（Bioindex）和生态系统服务指数（ESI），揭示了自然恢复过程中两者的动态关系。研究发现，随着废弃时间增加，Bioindex和ESI显著提升（p<0.05），且采石池塘的ESI高于采矿池塘（p<0.01），表明被动恢复对生态系统功能优化的有效性。研究为矿区生态管理提供了基于自然解决方案（NbS）的科学依据，强调关键物种重引入和区域景观规划的重要性。

　　

Changes in biodiversity and ecosystem services over time in post-mining and quarry ponds

Abstract
采矿与采石池塘常被视为低质量生态环境，但本研究通过对撒丁岛34个采石池塘和14个采矿池塘的调查，发现这些废弃水体可通过自然恢复提供生态系统服务（ES）。通过构建生物多样性指数（Bioindex）和生态系统服务指数（ESI），研究发现两者随时间显著提升（p<0.05），但相关性较弱（r=0.21），提示需针对性干预以优化生态功能。

Introduction
采矿与采石活动遗留的水体在传统认知中具有生态风险，但近年研究表明其可能成为濒危物种的替代栖息地。研究结合联合国2030可持续发展目标，提出基于生态系统服务（ES）的管理框架，探讨自然恢复与人工干预的平衡。

Material and methods
研究地点特征
撒丁岛的废弃矿坑主要分布于Sulcis-Iglesiente和Sarrabus-Gerrei地区，采石场则分散于Cagliari和Olbia-Tempio省。通过GIS划定池塘边界，记录面积、废弃年代（1960s-1990s）等参数。

生物多样性指数
植物（Div_plant
）、动物（Div_animal
）和栖息地（Div_habitat
）多样性通过标准化公式计算：
Div = (保护物种数/总物种数) - (外来种数/总物种数)
Bioindex为三者之和（范围0-3）。

生态系统服务评估
采用RAWES方法对31项ES评分（+2至-2），ESI计算公式为：
ESI = (正向服务总和 - 负向服务总和) / 总服务数

结果
描述性结果
共记录524个生物多样性数据，其中植物占61.3%。特有物种如撒丁岛树蛙（Hyla sarda）和植物Euphorbia pithyusa subsp. cupanii频繁出现。303项ES记录中18%为负面影响，淡水供应（58.3%站点）和栖息地提供（47.9%站点）是最常见的正向服务。

统计分析
Bioindex和ESI与废弃时间呈显著正相关（p<0.05），采石池塘的ESI更高（p<0.01）。两者相关性不显著（r=0.21），表明生物多样性保护与ES供给需差异化策略。

Discussion
生态与健康权衡
尽管采矿池塘存在重金属污染风险，但自然植被（如Dittrichia viscosa）的修复作用显著。研究支持被动恢复在60年内可有效提升生态功能，但采矿池塘可能需要主动干预。

管理建议
区域景观规划应整合ES评估，优先保护高Bioindex站点。临时水体在生物多样性维护中的作用被低估，需进一步研究其服务价值。

Conclusions
废弃矿坑的生态价值常被忽视，但本研究证明其可作为自然解决方案（NbS）的关键节点。未来研究需优化Bioindex的校准，并探索气候变化对恢复效率的影响。