煤礦區(qū)生態(tài)安全研究——以南屯煤礦區(qū)為例.pdf

1、生態(tài)安全是建立和諧社會(huì)的一個(gè)重要組成部分，即實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境的和諧，它是指人類(lèi)的生存和發(fā)展不受或少受生態(tài)環(huán)境威脅的狀態(tài)。當(dāng)前，生態(tài)安全研究已成為地理學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)以及生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。煤礦區(qū)作為生態(tài)脆弱區(qū)，選擇這一區(qū)域開(kāi)展生態(tài)安全綜合研究，對(duì)探索改善生態(tài)環(huán)境的科學(xué)對(duì)策，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)等方面具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　全文共分為八章:第一章主要介紹論文的選題背景及意義、國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展、研究目標(biāo)

2、和內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線以及創(chuàng)新點(diǎn)；第二章介紹南屯煤礦區(qū)自然概況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況；第三章對(duì)南屯煤礦區(qū)土地塌陷累積效應(yīng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)；第四章對(duì)南屯煤礦區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析；第五章對(duì)南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；第六章對(duì)南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析；第七章提出生態(tài)安全對(duì)策和措施；第八章對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)。
　　通過(guò)研究，得到的主要結(jié)論有:
　　(1)土地塌陷累積效應(yīng)分析評(píng)價(jià)包括塌陷對(duì)土壤理化性質(zhì)和對(duì)土地生產(chǎn)力的影響方面，主要

3、研究結(jié)果有:
　　①開(kāi)采沉陷加速耕地土壤的侵蝕和水土流失，從而顯著影響耕地土壤的理化特性，受其影響最大的是表層0-20cm土層，其次為20-40cm土層，再次為40-60cm土層。
　?、诓煌瑢哟瓮寥篮繌纳掀孪蚱碌拙S著下沉深度的增加而增加，3個(gè)層次土壤含水量的變化趨勢(shì)一致，且同一位置不同層次土壤含水量上層比下層低；在沉陷耕地的上坡下沉深度0.5 m位置不同層次土壤的含水量均比正常農(nóng)田相應(yīng)層次土壤低，從下沉深度1.0 m

4、位置處開(kāi)始至坡底不同層次土壤的含水量均比正常農(nóng)田相應(yīng)層次土壤高，且越接近坡底水分含量越高。
　?、鬯莞夭煌瑢哟瓮寥廊葜鼐情_(kāi)始時(shí)隨下沉深度的加深而增加，至下沉深度2.0 m位置時(shí)達(dá)最大值，然后隨下沉深度的進(jìn)一步增加，土壤容重又隨下沉深度的增加而下降，此外，沉陷耕地同一位置的上層土壤容重低于下層土壤；塌陷耕地孔隙度的空間變化規(guī)律與土壤容重相反。
　　④塌陷耕地不同下沉位置土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分受開(kāi)采沉陷影響的增減程度不一樣，均是

5、開(kāi)始時(shí)隨下沉深度的加深而下降，至下沉深度1.0m位置時(shí)達(dá)最小值，說(shuō)明該位置受開(kāi)采沉陷引起的土壤侵蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重；然后隨下沉深度的增加而增加，說(shuō)明下坡積聚了上中坡侵蝕下移的土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分。
　?、萃寥牢锢硇再|(zhì)受開(kāi)采沉陷影響的大小順序是土壤含水量，其次是土壤容重和孔隙度；土壤化學(xué)特性受開(kāi)采沉陷影響的大小順序是土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀。
　?、迣?duì)采煤塌陷造成的土地生產(chǎn)力的變化評(píng)價(jià)結(jié)果表明，受采煤塌陷影響的耕地生產(chǎn)力與正常耕

6、地的土地生產(chǎn)力在不同下沉深度均有不同的下降。在下沉1m處塌陷后的土地生產(chǎn)力比塌陷前的土地生產(chǎn)力下降了21.81％，在2m處下降了16.26％，在3m處下降了10.71％。
　　(2)基于RS和GIS對(duì)南屯煤礦區(qū)1978～2007土地利用變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，結(jié)果表明:
　?、?978～2007年，南屯煤礦區(qū)除耕地面積減少外，其它土地利用類(lèi)型面積都增加，面積變化最大的兩種土地利用類(lèi)型是耕地和塌陷地。
　?、诟孛娣e一直在減少

7、，29年間凈減少了957.44hm2，變化率和年變化率分別為-39.32％和-1.36％；塌陷地面積先增加后減少，29年總體增加了350.61 hm2，變化率和年變化率分別為10281.82％和354.55％。
　　③南屯煤礦區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)信息熵從1978～2007年一直在上升，從1978年的1.14上升到2007年的1.81，而均衡度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)一直在下降，說(shuō)明土地利用系統(tǒng)朝相對(duì)無(wú)序狀態(tài)演變。
　　④南屯煤礦區(qū)土地利用

8、程度綜合指數(shù)29年的變化趨勢(shì)是先增再減，從1978年到1987年增加，說(shuō)明這階段土地利用處于發(fā)展期，然后從1987年到2007年減少，說(shuō)明這階段土地利用處于調(diào)整期。
　?、?978～2007年，土地利用類(lèi)型發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)化，最顯著的是耕地向塌陷地轉(zhuǎn)化以及向住宅用地和工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地等建設(shè)用地轉(zhuǎn)化。
　　(3)根據(jù)生態(tài)安全概念模型和指標(biāo)體系構(gòu)建的原則，從壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三個(gè)方面構(gòu)建了22個(gè)指標(biāo)組成的南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全指標(biāo)體系，并

9、采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法結(jié)合層次分析法對(duì)南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　評(píng)價(jià)結(jié)果表明:
　　①2005年南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全總體評(píng)價(jià)態(tài)勢(shì)為:8.1％為“Ⅴ”級(jí)，22.3％為“Ⅳ”級(jí)，44.3％為“Ⅲ”級(jí)，17.9％為“Ⅱ”級(jí)，7.5％為“Ⅰ”級(jí)；綜合評(píng)價(jià)分值為60.37分，根據(jù)分值等級(jí)劃分，判定2005年南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全處于第“Ⅲ”級(jí)，為“一般”的安全狀態(tài)。
　?、?008年南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全總體評(píng)價(jià)態(tài)勢(shì)為:16.3％

10、為“Ⅴ”級(jí)，19.6％為“Ⅳ”級(jí)，35.3％為“Ⅲ”級(jí)，23.0％為“Ⅱ”級(jí)，5.9％為“Ⅰ”級(jí)；綜合評(píng)價(jià)分值為61.91分，根據(jù)分值等級(jí)劃分，判定2008年南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全處于第“Ⅲ”級(jí)，為“一般”的安全狀態(tài)。
　?、?005年和2008年南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全都處于第“Ⅲ”級(jí)，為“一般”的安全狀態(tài)；2008年評(píng)價(jià)分值高于2005年，但安全等級(jí)和安全狀態(tài)相同，說(shuō)明南屯煤礦區(qū)生態(tài)安全雖有所好轉(zhuǎn)但形勢(shì)仍不樂(lè)觀。
　　(4)對(duì)南屯

11、煤礦區(qū)生態(tài)安全進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，獲得如下結(jié)果:
　?、?978年、1987年、1997年、2004年和2007年南屯煤礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值分別為55248801.15元、51247706.87元、48236130.56元、45267219.43元和48252531.64元。
　?、谀贤兔旱V區(qū)總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化趨勢(shì)是先降后升，先由1978年的55248801.15元下降到2004年的45267219.43元，再上升到20

12、07年的48252531.64元，29年間總體減少了6996269.51元，年減少241250.67元。
　　③1978～2007年，耕地生態(tài)服務(wù)價(jià)值一直在下降，從1978年的29638601.20元下降到2007年的17984009.61元，29年間減少了11654591.59元；其它土地利用類(lèi)型生態(tài)服務(wù)價(jià)值29年間總體在增加；在各土地利用類(lèi)型中，雖然耕地生態(tài)服務(wù)價(jià)值所占比重一直是最大的，但在總生態(tài)服務(wù)價(jià)值中的比重一直在下降，從