本站小編為你精心準(zhǔn)備了礦業(yè)城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：煤礦開采為城市生態(tài)和人民生活帶來惡劣影響。為推動解決閉礦后的生態(tài)問題，文章提出基于生態(tài)健康評價的修復(fù)規(guī)劃方法，以生態(tài)健康概念為基礎(chǔ)，結(jié)合恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論和礦業(yè)城市特點，選擇8個指標(biāo)從四個維度構(gòu)建礦業(yè)城市生態(tài)健康評價模型，根據(jù)評價結(jié)果進行修復(fù)規(guī)劃。以鶴崗為例進行定量研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，修復(fù)規(guī)劃面積占12.3％，但規(guī)劃后“病態(tài)”“不健康”和“亞健康”面積大幅減少，“較健康”面積提升153.99％，“健康”面積提升55.36％。可見，本法能起到事半功倍的效果，期能為礦業(yè)城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃提供借鑒。

關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)規(guī)劃；生態(tài)系統(tǒng)健康評價；礦業(yè)城市；鶴崗礦區(qū)

礦業(yè)城市是指著重發(fā)展礦業(yè)資源開采產(chǎn)業(yè)，并以此刺激和帶動該地副產(chǎn)業(yè)發(fā)展的典型經(jīng)濟社區(qū)[1]。隨著資源枯竭，礦井逐一關(guān)閉，大面積挖損、塌陷、污染的廢棄土地持續(xù)帶來的生態(tài)問題成為制約城市發(fā)展和人民健康生活的重要矛盾。本文中的礦業(yè)城市是指鶴崗這類采礦區(qū)緊鄰或位于城市建成區(qū)內(nèi)，與人民生產(chǎn)生活空間高度交叉，對人民生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大直接影響的城市。在以往研究中，礦業(yè)城市的礦區(qū)遠離居民，位于城市遠郊[2]，傳統(tǒng)規(guī)劃方法無法滿足與城市良好協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的需求，不能照搬到城市中。因此，本文提出基于生態(tài)系統(tǒng)健康評價的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃方法，針對礦業(yè)城市生態(tài)特點構(gòu)建評價模型，識別生態(tài)問題，并有針對性地進行生態(tài)修復(fù)規(guī)劃。

1研究案例

鶴崗市位于黑龍江省，是一座煤炭開采歷史悠久的資源型城市。鶴崗共有九大礦區(qū)，主要分布在市區(qū)的東部。其中，益新煤礦、振興煤礦和南山煤礦位于城市建成區(qū)內(nèi)，周邊緊鄰居民區(qū)、工廠、公共服務(wù)設(shè)施及農(nóng)田等，閉礦后依然給居民身體健康和城市生態(tài)系統(tǒng)帶來持續(xù)的負面影響，具有典型的城區(qū)煤礦特征。本文將益新煤礦、振興煤礦和南山煤礦及周邊城市用地界定為研究范圍，總面積為73.05km2（圖1）。

2礦業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)健康評估模型

2.1因子選擇

多因子加權(quán)疊加法是生態(tài)空間識別與分類最常使用的方法。本文將從生態(tài)系統(tǒng)健康視角出發(fā)，選擇生態(tài)因子進行量化計算與空間制圖；并利用ArcGIS平臺進行加權(quán)疊加，對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康水平進行定量評估，找出最為迫切解決的城市生態(tài)問題，經(jīng)分析整理，進行鶴崗生態(tài)修復(fù)規(guī)劃。礦業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價與一般城市和區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)健康評價不同，本研究依托“活力—組織力—恢復(fù)力—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”研究框架，根據(jù)城市主要生態(tài)問題和生態(tài)修復(fù)目標(biāo)選擇評價因子。活力是指生態(tài)系統(tǒng)自我維持的能力，指自然和文化的潛在生命力不被削弱的能力[3,4]。礦業(yè)城市的活力值越高意味著它具備越大的生產(chǎn)潛力，越有利于未來的可持續(xù)發(fā)展。組織力是指生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以用來表達生態(tài)系統(tǒng)各組成部分之間的相互作用，強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和完整性，礦業(yè)城市的組織力越高，說明它具備良好穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠高效進行物質(zhì)和能量的交流。恢復(fù)力是指景觀斑塊在自然和人文因素干擾下，維持其原有功能和結(jié)構(gòu)的能力[5]，能夠反映在生態(tài)系統(tǒng)過程中的斑塊對外在干擾的抵御和適應(yīng)能力。礦業(yè)城市采礦造成的土地塌陷會導(dǎo)致水土流失，煤礦加工產(chǎn)生能夠?qū)е峦寥牢廴疚镔|(zhì)超標(biāo)，這兩者都會對土地恢復(fù)力產(chǎn)生巨大影響[6,7]，礦業(yè)城市恢復(fù)力的提升對于加速改善礦業(yè)廢棄地生態(tài)健康水平具有至關(guān)重要的作用[8,9]。因此本研究依據(jù)礦業(yè)城市特點拓展恢復(fù)力內(nèi)涵，將塌陷指數(shù)、重金屬污染度都納入到恢復(fù)力的評價體系中。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類從自然生態(tài)系統(tǒng)中得到的各種直接的與間接的利益，主要包括調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)和供給服務(wù)。根據(jù)毛齊正[10]等人的研究成果可知，對于城市生態(tài)系統(tǒng)而言，供給服務(wù)常位于城市遠郊，而支持服務(wù)、文化服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)更能直接為人們提供惠益，因此本文將調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價因子。綜上，本文選取活力、組織力、土地恢復(fù)力、土壤重金屬污染、土壤塌陷、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)因子作為礦業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)健康評估因子。

2.2因子權(quán)重確定

在因子的權(quán)重確定上，通過對研究區(qū)進行調(diào)研分析，根據(jù)評價因子對礦業(yè)廢棄地的生態(tài)系統(tǒng)健康的影響程度進行等級劃分。基于yaahpV10.3軟件平臺，通過構(gòu)建判斷矩陣確定計算指標(biāo)權(quán)重（表1）。

2.3生態(tài)因子量化計算

2.3.1活力生態(tài)系統(tǒng)活力常用生態(tài)系統(tǒng)中的植被凈初級生產(chǎn)力水平來表達，不同地表和地區(qū)的NPP值存在很大差異。本研究以鶴崗市氣溫、降水、輻射、NDVI和土地利用為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參考朱文泉等改進的光能利用率模型[11]，利用ENVI平臺估算鶴崗礦區(qū)的凈初級生產(chǎn)力。2.3.2組織力生態(tài)系統(tǒng)組織力中對生態(tài)健康影響最大的是其網(wǎng)路結(jié)構(gòu)和完整性，一般用景觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來表達[3]。本文采用最小阻力模型，考慮源、景觀單元特征、距離三方面的因素，計算物種從源地到目的地所耗費的代價來描述組織力水平。2.3.3恢復(fù)力生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力能夠在自然和人文因素干擾下盡量維持其原有的結(jié)構(gòu)和功能。本文利用恢復(fù)力系數(shù)、土壤塌陷指數(shù)和土壤重金屬綜合污染共同表征礦業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力。土壤重金屬污染數(shù)據(jù)來源于土樣檢測：將礦區(qū)廢棄地土壤情況按廢棄類型分為三個采樣帶，在研究區(qū)廢水井、濾池、煤矸石堆斜坡和廢機井等土壤污染重點區(qū)域加密采樣，并將土樣送檢。運用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅污染指數(shù)法來表征研究區(qū)土壤重金屬污染（表2），最后利用克里斯金插值法進行空間制圖。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)測算方法主要包括三種：物質(zhì)量法、價值量法和模型法。價值量法計算簡單、結(jié)果較為直觀，能夠很好表征研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平。本文利用謝高地[12]等人2015年修正的中國區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表對研究區(qū)進行量化計算，依托ArcGIS平臺完成空間制圖，最終得到各因子礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康評價結(jié)果（圖2）。

2.4生態(tài)系統(tǒng)健康評價

將生態(tài)系統(tǒng)各項評價因子歸一化處理后進行加權(quán)疊加，得到現(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)健康評價結(jié)果（圖3）。其中，“病態(tài)”斑塊有758.10hm2，“不健康”斑塊有2728.63hm2，“亞健康”斑塊有2712.60hm2，“較健康”區(qū)有673.92hm2，“健康”斑塊有431.74hm2。研究區(qū)整體健康水平較低主要是因為組織力與恢復(fù)力水平過低。因此在后續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)規(guī)劃中應(yīng)著重強調(diào)恢復(fù)力與組織力水平的提升。南山礦區(qū)、益新礦區(qū)病態(tài)程度最高，對周邊農(nóng)田影響最為深重，主要原因是礦井周邊分布的龍源選煤廠、冠隆選煤、興隆洗煤廠的洗煤廢物導(dǎo)致了土壤Cd、Cu、Mn、Pb污染，并滲透到周邊農(nóng)田產(chǎn)生了惡劣的影響。因此，在后續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)規(guī)劃中應(yīng)著重處理土壤污染問題。

3礦業(yè)城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃

通過對研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康進行評價，能夠識別出研究區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的生境良好的斑塊。進行生態(tài)修復(fù)規(guī)劃時，優(yōu)先利用現(xiàn)有的生態(tài)資源。將“健康”和“較健康”評級的生態(tài)斑塊中面積較大的南山礦區(qū)的東興煤礦保留林地、隆源煤礦保留林地、華鑫煤礦保留林地、雙福煤礦保留林地和益新二煤礦保留林地作為生態(tài)核心區(qū)完整保留。將“亞健康”評級的生態(tài)斑塊進行有選擇性地剔除，對于對生態(tài)系統(tǒng)組織力貢獻較大的市萬隆煤礦、東興二礦、鶴崗市鶴興煤礦、東方紅二煤礦、隆源煤礦、東興煤礦、鶴崗市富源煤礦、東方紅三礦、南山區(qū)六煤礦生態(tài)斑塊進行優(yōu)先保留。對于“病態(tài)”和“不健康”評級的龍源選煤廠、冠隆選煤、興隆洗煤廠周邊農(nóng)林用地生態(tài)斑塊，應(yīng)利用工程技術(shù)手段對塌陷土地、污染土壤和植被進行修復(fù)。在修復(fù)后將位于關(guān)鍵戰(zhàn)略點的生態(tài)空間納入到未來的城市GI中，完成生態(tài)修復(fù)規(guī)劃（圖4）。通過對比規(guī)劃前后研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康水平（表3），可以發(fā)現(xiàn)，生態(tài)修復(fù)規(guī)劃面積僅占研究區(qū)面積的12.3％，但“健康”面積提升了55.36％，“較健康”面積提升了153.99％，“亞健康”面積減少14.72％，“不健康”面積減少4.77％，“病態(tài)”面積減少98.57％，達到了事半功倍的效果。關(guān)注土壤結(jié)構(gòu)、土壤污染和植被生長的修復(fù)，能夠大幅度提升生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力水平，為城市可持續(xù)發(fā)展奠定良好的生態(tài)基礎(chǔ)。新構(gòu)建的生態(tài)廊道對生態(tài)系統(tǒng)組織力的提升起到了至關(guān)重要的作用，它們既增加了生態(tài)功能的連續(xù)性，又提升了生態(tài)健康水平。可見，基于生態(tài)系統(tǒng)健康評價的礦業(yè)城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃，能夠精準(zhǔn)把握城市面臨的關(guān)鍵生態(tài)問題，從而更高效地改善城市生態(tài)健康水平，促進城市可持續(xù)發(fā)展和人民生活健康。

結(jié)語

在礦業(yè)城市中，采礦活動造成了土地塌陷、環(huán)境污染、生活質(zhì)量的下降。廢棄的土地橫亙在城市建成區(qū)，給城市發(fā)展、人民的健康和生產(chǎn)生活帶來巨大影響，嚴重制約了城市健康發(fā)展，但同時又具有進一步發(fā)展的潛力。本文提出的基于生態(tài)系統(tǒng)健康評價的礦業(yè)城市生態(tài)修復(fù)規(guī)劃方法，能夠準(zhǔn)確判斷城市主要生態(tài)問題，能夠為更高效地尋求生態(tài)修復(fù)規(guī)劃最優(yōu)解，促進人民生活健康和城市發(fā)展，為人民建構(gòu)生態(tài)宜居、健康美好、衛(wèi)生安全的城市生活環(huán)境提供支持和保障。

參考文獻：

[1]秦趣,楊洪.礦業(yè)城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標(biāo)體系研究[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技,2014,25(7):33-35.

[2]王霖琳,胡振琪,等.中國煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的方法與實例[J].金屬礦山,2007,371(5):17-20.

[3]袁毛寧,劉焱序,等.基于“活力—組織力—恢復(fù)力—貢獻力”框架的廣州市生態(tài)系統(tǒng)健康評估[J].生態(tài)學(xué)雜志,2019,38(4):1249-1257.

[4]劉焱序,彭建,等.生態(tài)系統(tǒng)健康研究進展[J].生態(tài)學(xué)報,2015,35(18):5920-5930.

[5]陳克龍,蘇茂新,等.西寧市城市生態(tài)系統(tǒng)健康評價[J].地理研究,2010,29(2):214-222.

[6]王超,畢君,等.礦山廢棄地生態(tài)退化程度評價[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2014,23(6):1070-1075.

[7]楊庚,曹銀貴,等.生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力評價研究進展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,60(3):508-513.

[8]祝宇成,王金滿,等.采煤塌陷對土壤理化性質(zhì)影響的研究進展[J].土壤,2016,48(1):22-28.

[9]楊永均.礦山土地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力及其測度與調(diào)控研究[D].徐州:中國礦業(yè)大學(xué),2017.

[10]毛齊正,黃甘霖,等.城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究綜述[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2015,26(4):62-72.

[11]朱文泉,潘耀忠,等.中國陸地植被凈初級生產(chǎn)力遙感估算[J].植物生態(tài)學(xué)報,2007,31(3):413-424.

[12]謝高地,張彩霞,等.基于單位面積價值當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值化方法改進[J].自然資源學(xué)報,2015,30(8):1243-1254.

作者：金華 吳遠翔 潘曉鈺