基于生態風險評價的采煤礦區土地損毀與復墾過程分析

穆相安

【摘 ?要】近年來，隨著社會發展對煤炭資源的大量需求，煤炭開采使礦區土地的損毀面積逐漸擴大，給土地資源和生態環境造成了巨大的破壞。本文以山西霍東礦區為例，通過對該區的概況介紹，結合遙感監測的數據來測定其土地損毀值，分析出礦區的生態風險值。基于以上數據再分析采煤和復墾過程帶來的生態風險變化。依據礦區土地的實際損毀情況，以及復墾后的土地狀態，對區域的生態風險變化進行綜合分析，以期對礦區土地資源和生態環境治理提供借鑒。

【關鍵詞】生態風險評價;采煤礦區土地損毀;復墾

引言

如今，隨著社會發展進步，現代化事業發展對煤礦資源的需求呈逐年增長的趨勢不斷增強，采煤對土地資源的擾動面積也在不斷擴大，礦區的生態風險也隨之而不斷增大，因此，人們逐漸開始重視礦區的生態風險評價，對其研究也在不斷深入，它的定量評價方法已經逐漸成為研究我國采煤區土地損毀和復墾的重要評價依據[1]。基于我國的環境形勢、經濟發展狀況以及生態保護的體制影響，研究采煤區的土地損毀情況，以及復墾過程和復墾后的土地狀態，對其他存在潛在生態風險的區域進行評價，能夠為采煤區的綜合生態環境治理以及未來的區域發展規劃提供科學合理的依據。

一、研究區概況

山西霍東礦區地處位于山西省中南部的霍山東麓，該區分屬晉中地區平遙縣、長治市沁源縣、臨汾地區古縣、安澤縣管轄。生態環境優美，山清水秀、天藍地綠、四季分明、氣候溫潤。全區西起11號煤層露頭，東至勘探區邊界，北自王和南斷層，南到古縣城南，面積約1200平方公里。區內只有公路與外界相通。該區地形呈現北高南低的走向溝谷交叉縱橫，地形復雜，屬于低中山地地貌，水源為奧陶系巖溶水。主要含煤地層有石炭系太原組和二迭系山西組，太原組平均厚度119.91米;含煤9-14層;山西組平均厚度40.38米，含煤3-5層，該區的煤礦總共有7處，區內有鄉鎮煤礦數量180個左右，礦區的采煤質量持續穩定[2]。

二、數據來源

本文主要以2005-2015年的影像資料為數據來源，分別是2005年6月16日和2015年9月19日的平臺數據。操作平臺選擇ENVI4.8軟件對影像資料進行解析處理，需要得到的信息有大氣輻射校正、影像剪裁等，使用人工目視解譯和計算機自動分類解譯相聯合的方法對研究區2005年和2015年的土地損毀平臺數據進行研究分析，再結合已經調查得到的研究區地形特點，將其按照特點進行分類整理，可劃分為耕地、林地、草地、交通用地、工業場地或者城鎮、農村居民生活用地等[3]。除此之外，本文還參照了其他煤礦區土地損毀的遙感影像資料，以此來進一步確認本文數據的準確性及可靠性，其他的資料還包括土地的實地考察資料以及實地調研成果等。

三、礦區生態風險的評價方法

1、土地損毀累計評價

采煤區的土地損毀是一個累積的過程，其累積損毀的程度可以表現出不同的損毀土地類型，其損毀的綜合危害程度取決于累積作用。將各類土地損毀的壓力值及風險源進行量化處理，換言之即是將風險源作用到空間上的某個點，生態阻力和點積累的土地損毀之間的作用是相反的，即前者數值越小，后者的危害系數和生態風險也越高[4]。

2、生態風險脆弱度評價

生態風險的脆弱度評價指標項目包括礦區土地的濕度指數、礦區土地的裸土指數、礦區土地的植被覆蓋指數。對礦區土地濕度指數進行評價有利于總結礦區土地的濕度變化規律，能夠為礦區土地恢復原貌和植被覆蓋率提供相關的基礎理論信息;對礦區土地的裸土指數的評價是對純裸土指數和工業建筑硬化土地指數的綜合評價;對礦區土地的植被覆蓋指數評價是生態風險脆弱度評價的重要組成部分，植被是生態系統的主體構成，評價其覆蓋率可作為評價礦區生態風險的定量因子[5]。

3、礦區生態風險評價

為了更加清晰的表述生態風險值的空間分布和土地擾動的變化，需在研究礦區設計出兩條剖面線，對不同的區域生態風險進行評價比較。例如原地貌、工業場地、露天采區、已復墾和未復墾排土場等。

四、結果與分析

1、礦區土地損毀生態風險積累

本文礦區在研究期內，年均土地損毀面積達到265.39hm2，年均復墾面積達到47.86hm2，由此可見礦區土地的損毀速度遠高于復墾速度。從土地擾動類型的年度變化數據來分析，在2005年-2015年期間塌陷區的變化最為顯著，年均變化率達到17.35%，變化率稍低的即是剝離區，其年均變化率僅比塌陷區低1.31%，為16.04%。

2、生態風險脆弱度指標分析

在研究期內，礦區的耕地、林地和草地的面積大量縮減，基本都變成了剝離區、露天采坑和排土場等土地類型，基于此生態服務系統的功能減弱。并且由于對采煤土地進行治理恢復時，基本都是選擇優先恢復林草地，故而研究礦區內耕地面積被大幅銳減。根據研究期間的觀察來看，礦區內的林草地恢復率與損毀率基本維持平衡狀態[6]。隨著區內排土面積的增加，土壤侵蝕的強度也在不斷增強，其面積也在不斷延伸。

五、結論

十年以來，通過對損毀土地進行復墾及生態重建，已復墾的土地生態風險值已經大幅降低，對生態系統的治理，區內的裸土面積也已基本被植被覆蓋，礦區內的生態系統也逐漸趨于穩定，盡管這個過程中采煤工作仍在進行，但隨著復墾措施和生態重建措施的開展，其生態風險值始終維持在可控的范圍內。

參考文獻：

[1]李恒凱，雷軍，吳嬌.基于多源時序NDVI的稀土礦區土地毀損與恢復過程分析[J].農業工程學報，2018，34（1）：232-238.

[2]李芹，李恒凱，楊柳，等.離子稀土開采擾動下的礦區荒漠化遙感監測分析——以嶺北礦區為例[J].有色金屬科學與工程，2017，8（3）：114-120.

[3]李恒凱，吳立新，熊云飛，等.基于RUSLE模型的離子稀土礦區土壤侵蝕時空演變分析-以嶺北礦區為例[J].稀土，2016，27（4）：35-44.

[4]景峰，張紅麗，姜富華，等.采煤沉陷區土地利用變化及綜合利用對策——以淮南潘謝礦區為例[J].山西水利科技，2016，15（3）：120-122.

[5]肖武，李素萃，王錚，等.高潛水位煤礦區生態風險識別與評價[J].生態學報，2016，36（17）：5611-5619.

[6]徐嘉興，李鋼，余嘉琦，等.煤炭開采對礦區土地利用景觀格局變化的影響[J].農業工程學報，2017，33（23）：252-258.

（作者單位：山西鄉寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司）