景感生態學在煤電基地生態建設與管理中的應用

張軼群,吳 迪,付 曉,吳 鋼

1 中國科學院生態環境研究中心,城市與區域生態國家重點實驗室, 北京 1000852 中國科學院大學, 北京 1000493 中科院建筑設計研究院有限公司, 北京 100086

煤炭資源是我國社會發展和經濟增長的重要物質基礎,一直在我國社會經濟發展中占有非常重要的戰略地位[1-2]。煤電基地是指在煤炭基地內,根據煤的儲量和產量以及目前和未來電能的需求,有計劃地建設與煤炭生產一體化的電廠群,以向外輸電為主要目的產煤發電一體化基地[3]。大型煤電基地的建設為我國西電東輸、全國供電聯網戰略的實施提供充裕的能源支持,對中國能源利用格局和區域生態環境的維持和改善具有深遠的影響,是中國煤炭行業發展的重要方向[4]。2005年以來,國家在內蒙古、山西、陜西、寧夏、新疆等地開發建設了七個大型煤電基地(圖1),為保證區域經濟發展、社會穩定和生態環境改善起到了重要作用,煤電基地的開發建設雖然有力的保護和提升了受電區域的生態環境,大大地提高了能源的利用效率,但同時也對煤電基地建設區域帶來了一系列嚴重的生態環境問題,如因礦山開采和燃煤發電而導致的土地塌陷、地下水位降低、大氣污染、水土流失、荒漠化嚴重、生態系統退化和生物多樣性喪失等[5-7]。我國的煤電基地多處于北方的生態脆弱型區域,生態環境質量的下降嚴重影響到了當地居民的生活質量[8],致使人們的愿景難以得到滿足、社會的需求不斷降低,進而制約了區域居民的生活健康和社會經濟的可持續發展[9-10]。

圖1 全國大型煤電基地的分布Fig.1 Distribution of national large-scale coal power bases in China

目前我國關于煤電基地生態建設的研究,多集中在礦區的土地修復[11]、景觀及植被修復[12]、水污染治理[13]、水土保持[14]、礦山綠色發展[15]等領域,學者們都從某一專業角度對煤電基地的生態建設提出了研究方法及實施措施,但缺乏對當地居民物理感知、心理認知、居民愿景和福祉等方面的聯系和研究。與此同時,也缺乏將當地的生態元素與互聯網監測管理平臺、數據分析系統的融合,運用生態環境物聯網作為管理工具的研究。

為了滿足居民對生態環境的需求愿景、維持和提升區域景感環境的生態服務,促使煤電基地的社會經濟的可持續地發展,本研究以景感生態學的理論和方法為基礎,選取錫林郭勒國家大型煤電基地為研究對象,在分析因煤電基地的開發建設而導致的生態環境問題基礎上,將當地的社會經濟、自然要素與居民的物理感知、心理認知、愿景和福祉等結合起來,從煤電基地的景感營造、景感修復、景感保護監測與管理、生態文明的建設共四個方面進行系統分析,結合生態環境物聯網對所選景感指標的監測、謎碼數據平臺的評價分析及預警系統,對實現煤電基地的生態健康保障、生態服務提升、以及居民愿景和福祉的提高有重要意義,為實現區域可持續發展的目標提供了有效措施和方法。

2 研究理論與方法

2.1 景感生態學

景感生態學是指以可持續發展為目標,基于生態學的本原理,從自然要素、物理感知、心理感知、社會經濟、過程與風險等相關方面,研究土地利用規劃、建設與管理的科學[16]。“景感”在中國古代的城市及鄉鎮規劃和建筑中就得以體現,古人在城市及鄉鎮規劃或建筑設計中,會將當地的自然要素、傳統文化、以及人們的希冀融合在一起,達到“人、自然、建筑”合一的效果[17]。我們在蘇州園林、西湖十景、故宮、頤和園等著名建筑,乃至安徽宏村、江西婺源、貴州西江千戶苗寨、云南元陽哈尼族村等古村落中都可以感受到獨特的“景感”魅力,可以看出當時人們對居住和活動區域生態環境的愿景和需求,體現了區域可持續發展為目標的思想。

景感生態學的提出是為了解決傳統生態學理論在生態規劃、建設、保護及管理中對現代人的物理、心理需求變化考慮不足的問題,運用物聯網等現代化技術手段,對生態數據進行智能收集、處理分析等,進而實施更科學、更有效的生態建設保護措施[16]。景感生態學目前在國內的生態規劃、環境管理、環保建設等方面都有了一定的應用,如中國大運河香河段的生態規劃[16,18-19],河北香河區域的濕地修復[20],北京市通州區城鄉交錯帶的生態規劃[21]等。景感生態學是研究生態系統服務和可持續發展的有效途徑,也是聯系生態系統服務、居民福祉和可持續發展的橋梁。

2.2 基于景感生態學的煤電基地生態建設管理理論框架

煤電基地生態系統是一個由人類社會經濟系統和自然生態系統組成的復雜系統,其中包含了大量的物質、能量和信息的交換和流動[22]。人們在經濟利益的驅動下,大規模的進行資源的開采和利用,對當地的生態系統產生了巨大壓力,居民的生活環境受到了嚴重影響,進而對人們的日常生活和健康構成了威脅[23]。

在我國煤電基地的生態建設及管理中,基于景觀生態學的應用研究較多,如礦區的景觀設計[24]、景觀重塑及修復[25-26]、景觀格局演變[27]、地質環境管理等[28]。景感生態學是在景觀生態學的研究基礎上,結合物聯網監測及數據分析工具,更加注重對居民感知及福祉的研究。基于景感生態學的煤電基地生態建設要求以建立可持續發展為目標,在關注人類物理感知及心理認知的基礎上,實現煤電基地生態系統健康的保障、生態系統服務的提升、以及居民愿景的滿足與福祉的提高等多方面管理目標。為了使煤電基地的社會經濟健康、可持續地發展,生態保護和修復工作需要從煤電基地的景感營造、景感修復、景感保護監測管理三個方面開展,建立煤電基地區域內自然資源、社會經濟發展、生態環境一體化的管理模式,相關理論框架如圖2所示。

圖2 基于景感生態學的煤電基地生態建設與管理理論框架Fig.2 Theoretical framework of ecological construction and management of coal power base based on Landsenses Ecology

2.2.1景感營造

在景感生態學的應用中,人們通過適當的表現形式將某些愿景賦予或融入某種載體,使其他人能夠從這一載體及其相關的表現形式中領悟到這些愿景,我們把具有這種屬性的載體稱為景感(landsense),把構思和構筑景感的整個過程稱為景感營造(landsense creation)[29]。

在煤電基地中,根據功能不同分為采礦區、發電區、辦公區和生活區,其景感營造各不相同。采礦區又分為露天礦和井工礦,隨著生產活動的進行,露天礦產生的大型排土場、煤矸石堆等廢棄物,井工礦導致的土地塌陷等都嚴重影響了區域的地貌[30],導致水土流失、景觀破碎化[31],對環境也造成了污染,人們的物理及心理感知也受到了影響。此外,煤電基地因大多數是圍繞著礦區建設而成,因此多位于距離城市較遠的地區,周邊無豐富的配套設施,人們的工作、生活都在基地內,通常連續工作停留的時間在10天以上,休閑娛樂生活較為單調,所以辦公區和生活區的景感營造就顯得尤為重要。將煤電基地內各個功能區的景感營造好,人們能夠心情舒暢、精神豐富,也有利于工作效率和福祉的提高。煤電基地的景感營造應遵循以下原則：(1)注重居民的物理感知和心理認知原則；(2)多生態系統綜合考慮原則(包括土壤、地表水、地下水、大氣、植被等)；(3)人類與自然協調可持續發展原則。

2.2.2景感修復

煤電基地的景感修復,是指在現有景觀修復的研究基礎上,融入景感生態學的理論及方法,綜合考慮煤電基地的自然條件,以及人們的生產、生活、文化、物理感知和心理認知、以及愿景和需求等內容,以生態修復措施作為主要途徑,促進和保障區域可持續發展的行為措施。

因持續采礦而引發的大面積土地塌陷、土地壓占、森林和草原破損、水文污染、地下水位下降、農田污染等,導致區域景觀格局受損嚴重,礦區居民的生產、生活、居住以及愿景和需求也受到極大的影響[32]。煤電基地的景感修復則是在充分考慮人的物理感知、心理認知的基礎上,通過修復、重建等手段調整景觀組分與空間格局,遏制退化的生態過程,提升受損的生態系統服務,保持和提升區域生態系統的穩定性,滿足居民愿景和提高生活福祉。景感修復是跨尺度、多系統的,涉及到受損生態系統與周圍生態環境的關系、以及生態系統之間的結構、功能與過程的恢復、當地居民的物理感知、心理認知、文化及生活方式等。煤電基地的景感修復需遵循以下原則：(1)因地制宜、技術可行、經濟合理原則；(2)融合自然、提高生態系統服務原則；(3)從區域生命共同體的角度滿足社會、經濟、生態效益統一性原則。

2.2.3景感保護監測管理

景感生態學的實際應用需要對生態元素及相關動態過程進行長期的觀測,包括客觀的“感”和人們主觀的“感”等,涉及到表征自然、經濟、社會、心理、預期、過程、風險等多方面的數據[16]。物聯網為景感保護監測管理提供了可行的途徑,通過對“謎碼”數據的收集分析及趨善化模型,為煤電基地的規劃、建設、評價、管理與調控等提供了有效的保障[20]。

為了實現對煤電基地景感環境的有效保護,首先要構建具有可實施性的指標體系,通過物聯網對水體、土壤、大氣、風、噪聲、輻射等環境要素開展長期的、實時的、實地的、原位的監測,與人們的物理感知和心理認知、需求變化等相結合,建立相應的景感監測網絡,將收集到的靜態數據和動態數據進行有效收集,進而形成煤電基地謎碼數據平臺。對數據進行綜合分析處理,結合趨善化模型對分析評價工作不斷改進完善,建立評估、預警、調控以及綜合管理等多功能的煤電基地可持續發展信息管理系統,為煤電基地的景感保護管理工作提供有效數據支撐、管理及決策支持。

3 研究區域概況

錫林郭勒盟位于內蒙古自治區中部(以下簡稱“錫盟”),地處東經115°13′—117°06′,北緯43°02′—44°52′,該地區氣候高寒干旱,無霜期短,降雨量少,具有寒冷、風大、雨少、日照長、溫差大、蒸發力強的特點,冬季嚴寒漫長,夏季溫涼短促,春秋風多而干燥。平均氣溫為0—3℃,年平均風速為4—5m/s,年均降水量為295mm。

錫盟煤炭資源豐富,已探明儲量1448億t,褐煤總儲量在全國居第一位。錫林郭勒煤電基地(以下簡稱“錫盟煤電基地”)是國家“十二五”規劃中大力發展的7個以電力外送為主的千萬千瓦級清潔高效大型煤電基地之一,包括勝利礦區、白音華礦區、五間房礦區等為主的多個電源基地,具體位置及分布如圖3所示,其中大部分煤電基地于2005年前后開始建設投產。2018年,錫盟煤電基地的原煤產量達到10585萬t,火電發電量為316.7億kW·h,是國家重要的能源接續地和電源供應基地[33]。此外,錫林郭勒典型草原是國家重要的畜產品基地,也是我國北方重要的生態屏障。

圖3 錫林郭勒煤電基地示意圖Fig.3 Location and distribution of Xilin Gol coal power base

錫盟煤電基地大部分處于錫盟典型草原地區,區域生態本底脆弱,煤電基地集群式、大規模、高強度、持續性的開發對草原生態系統產生了跨尺度、多等級、累積性的嚴重影響[30],產生很多生態環境及居民愿景和福祉方面的問題,主要包括：

(1)土地資源：土地挖損,土地塌陷,排土場、煤矸石堆的土地占壓等；

(2)水資源：地下水位下降,礦區的疏干水、礦井水,電廠的沖灰水、除塵水等工業廢水對地表水和地下水的污染；

(3)大氣環境：礦井排風、瓦斯抽放等產生的大量有害氣體和粉塵,發電后排放的SO2、NOx等工業廢氣的污染；

(4)植被：草場破壞,植被生物量減少、生長量下降等；

(5)土壤：土壤養分差,水土流失,草原和土地荒漠化等；

(6)居民愿景和福祉：草原破壞、環境污染對當地居民物理感知和心理認知的影響,導致的生活質量下降、健康威脅等。

4 景感生態學在錫盟煤電基地生態建設管理中的應用

基于景感生態學的思想,充分考慮錫盟煤電基地的當地自然條件、社會經濟狀況、人文因素等,充分利用生態環境物聯網、人工智能等智慧化的現代技術,從景感營造、景感修復、景感保護監測與管理、生態文明的建設4個方面探討錫盟煤電基地的生態建設與管理。其目標是逐步保障區域復合生態系統健康、提升生態系統服務、實現區域可持續發展、以及滿足居民愿景和提高生活福祉(圖4)。

圖4 基于景感生態學的錫盟煤電基地生態建設與管理應用框架Fig.4 Application framework of ecological construction and management of Xilin Gol League coal power base based on Landsenses Ecology

4.1 錫盟煤電基地的景感營造

本文以趙景柱等提出的景感營造的8種原則為基礎[29],結合錫盟煤電基地的生態建設與管理,提出以下關于煤電基地景感營造的建議：

4.1.1以符合民眾需求及愿景為目的

目前錫盟煤電基地的規劃建設中,多數都只考慮了基礎的生活配套,對人們的愿景需求和感知層面缺乏關注。在未來的煤電基地生態建設中,應注重人們物理感知和心理上的愿景訴求,在景感營造的過程中,可借助“時空組合的多尺度性”和“物理感知與心理認知的交互性”原則,將跨尺度的時空組合融入同一景感中,以滿足人們的物理和心理需求。

錫盟煤電基地的生態建設,采礦區應注重綠色礦山的建設,提高水土保持功能,發電區應提倡智能清潔的生產工藝,提高資源回收利用率。錫盟地區冬季時間長、極其寒冷、風沙較大,人們在冬季的大部分時間為室內活動,基地內的辦公區及生活區等應注重室內環境的景感營造,滿足人們的愿景,例如建筑物之間生態廊道的建設,室內礦山公園、綠植、花卉、假山、涼亭、水系等景觀的搭建,休閑、娛樂、文化生活的配套布局等。四季常青,讓人們在嚴寒冬季仍能夠感受到溫暖春意,心情愉悅舒暢,精神飽滿,也就是我們景感營造的目的,福祉提高了,也有利于產業和經濟的可持續發展。

煤電基地的景感營造,在關注基地內工作人員需求及愿景的同時,也應加強對煤電基地開發區域當地居民的關注。錫盟的礦區多位于典型草原區域,當地居民以畜牧業為主要生計。礦山開采導致的土地挖損、土地占用等會直接影響草場環境[34],所以應與當地政府及居民代表進行充分溝通,了解當地居民的訴求,合理規劃煤電基地的空間布局,最大程度減小對草原的損害。錫盟草原地區的水果蔬菜較少,可在煤電基地內開展溫室大棚等農業項目,滿足基地內及當地居民的需求。

煤電基地的景感營造是一個長時間持續不斷的過程,很難一步到位,隨著社會的發展,人們的物理及心理需求在變化,科學技術和社會經濟的進步也會引發新事物、新思想和新追求。所以,煤電基地的景感營造需要在后續過程中不斷關注人們的物理及心理感知變化,進行調整、改進和完善。

4.1.2最大程度適宜當地生態環境及人文特征

錫盟煤電基地的景感營造,須結合“社會-經濟-自然”復合生態系統理論[35],最大程度適宜當地生態環境,并與人們的愿景、地域文化、社會經濟、知識教育等要素緊密聯系,符合“不同文化的差異性”和“心理認知的整體性”原則。如此一來,通過煤電基地的景感營造所表達出的愿景,才能成為人們的共同愿景,引起人們的共鳴,達成“景感共鳴”[29]。

礦山生態建設涉及生態系統各個要素的建設和利用,包括土地利用、地表水、地下水、植被、土壤、大氣環境等。根據錫盟煤電基地區域的具體情況,因地制宜充分利用已有自然條件,對現有草原、植被、水源等進行保護,采用滿足人們的愿景和社會的需求、符合地域自然演變規律的最適宜、綜合效益最高、經濟可行、可持續的技術方法進行生態建設。同時,煤電基地的景感營造應結合當地蒙古族文化、信仰、生活習性等特征,讓人們從物理感知、心理認知兩個層面共同引發景感共鳴。

錫盟煤電基地的開發建設應充分結合草原區的風光特點,開展文化旅游項目,使基地具備“工業、文化、旅游”多種功能,成為兼具“草原特色風情”的大型煤電開發、環境治理與觀光旅游一體化的“生態、環保、綠色”示范區,充分帶動區域的社會經濟發展。

4.1.3可持續發展的景感營造

在錫盟煤電基地的景感營造及生態建設過程中,應注重可持續發展理念。礦產資源是不可再生資源,物質、能量循環利用與守恒是煤電基地景感營造和生態建設的重要原則。在景感營造過程中,一方面要考慮到當地的自然資源的回收利用,如太陽能、風能、雨雪水等,提高環境資源的利用效率,使每個置身于煤電基地內的人都能感受到綠色環保可持續的“景感”。另一方面也要考慮到生產運營中,對礦產資源的綜合利用,既可以提高礦產資源的使用價值,又可以減少采礦過程廢棄物的產生,減少對區域生態環境的壓力。保障錫盟煤電基地生態系統物質和能量循環利用,其主要措施是結合不同生產階段資源和環境條件的變化,調節產業結構,延長產業鏈,加強資源(如水資源、礦產資源、土地資源等)與生產廢棄物(如煤矸石、礦山廢水、工業廢料等)的循環利用度,如發展“煤-電-氣-化-建材”一體化的復合工業基地等[36]。此外,應注重與錫盟地區其他產業的共同發展,如地產開發、草原旅游、康養、新能源、林草等,創新多種開發式、可持續的生態建設及景感營造模式。不斷提高煤電基地的景感水平及資源、經濟、生態等綜合效益,促進區域“社會-經濟-自然”復合系統的健康協調發展。

4.2 錫盟煤電基地的景感修復

錫盟煤電基地的景感修復,需要在景觀生態修復的基礎上,以穩定生態系統結構、恢復和提升生態系統功能為核心,是煤電基地生態安全格局構建和生態系統健康保障的關鍵途徑,相關措施需從以下3個方面開展：

錫盟煤電基地的景感修復首先需認識礦群開發對草原煤電基地景感生態的綜合影響,包括時間、空間兩個維度,并進行綜合修復：

(1)在空間維度上,整體考慮錫盟煤電基地內各景觀單元的空間格局與地貌形態特點的關系,進行修復及優化。露天礦產生的大型排土場等容易發生水土流失,應實施有針對性的綠化護坡工程,如種植喬木、灌木等適宜當地氣候的植物,打造綠色示范排土場。井工礦需要對輸煤傳送系統周邊進行保護,如布設沙障等。同時,在煤電基地內的煤炭加工區、發電區等鋪設綠化帶及輸水管道。改善控制煤電基地的水土流失、地表水文過程、物質與能量循環等[29],穩定各項生態系統結構。

(2)在時間維度上,綜合考慮礦山開采的生命周期性,利用現代的人工智能模擬技術,結合煤電基地發展規劃,創建全生命周期的景感生態恢復模型,模擬煤電基地的景感生態恢復,結合公眾對恢復過程的感知變化和滿意度,做出相應的分析和評價,為后續的修復工作提供決策支持。

4.2.2優化空間結構、提升景感功能

在景感生態學理論指導下優化錫盟煤電基地的空間結構是非常必要的,整體上統籌煤電基地的水、土、地形地貌等生態要素,調控水土物質流過程,從生態系統結構及其生態功能恢復方向拓展,更有利于實現區域可持續發展。包括對區域內地表徑流及潛在匯水區進行分析,優化水流路徑和植物配置,構建水土物質流控制系統,達到控水蓄水、增加生態用水,礦山復綠、減輕水土流失的效果[37]。

充分考慮人們的物理及心理感知,通過引入新的景感組分、空間格局的優化、廊道的建設等,穩定生態系統結構,提升錫盟煤電基地整體的景感。根據基地內物質及能源流動的特點,在目前產業分布及景觀格局的基礎上,構建景感生態廊道,如物質流廊道、防粉塵廊道、生態廊道、文化廊道等[38],將綠色清潔的采礦區、加工區,智能環保的發電區、儲運系統,人工湖、礦山公園等景觀區,與休閑娛樂的生活區等各系統進行有效的鏈接,以人在其中的整體感知為核心,在進一步穩定各生態系統結構的同時,提升能源基地的景感功能,滿足基地工作人員及當地居民的需求和愿景。

4.2.3與自然融合、提升生態效益

錫盟煤電基地景感修復的理想狀態是能夠與周邊草原地形地貌融合,讓人們感覺不到明顯的破壞痕跡,形成一個有機的整體。景感修復應根據開采計劃,在煤電基地建設初期,就開始規劃全生命周期近自然地貌恢復技術策略,以保證重塑地貌的整體效果。具體需要通過一系列仿自然地形特征提取與關鍵技術應用,包括對草原地形、氣候條件、水文和植被等參數提取分析,研究各參數之間關系,以實現修復后的斑塊與周邊自然景觀有機融合,促進生態系統的健康穩定[39]。如美國西弗吉尼亞布法羅煤炭公司就將長壁采煤產生的地表沉陷積水區改造成為濕地和野生動物棲息地[40],增加了區域的生物多樣性,滿足了人們的審美感知,有利于生態修復的可持續性。

4.3 錫盟煤電基地景感保護監測與管理

煤電基地生態系統是由自然資源、生態環境和社會經濟耦合成的復雜系統,因此在開展景感保護和營造工作時,需根據煤電產業特點及錫盟當地的自然條件,構建景感監測指標體系,以物聯網監測手段為工具,結合謎碼數據平臺,搭建煤電基地可持續發展信息管理系統,為區域的景感保護及管理提供描述、評價、預警、決策支持等功能。

（2）化學成分、組織及晶粒度調查 小噸位鑄造引導輪采用的材料是SCSiMn2H ，檢驗化學成分如附表所示，其DI值在要求的中限，化學成分合格。硬化區組織為回火馬氏體7級（見圖3），硬化區組織的晶粒度為7～8級，基體區組織為珠光體+鐵素體，晶粒度為7級，組織及晶粒度合格。

4.3.1景感監測指標體系

構建景感監測指標體系時,需綜合考慮煤電基地的資源節約利用、生產排放、環境保護等“硬”指標,以及居民感知認知、生活環境質量、健康可持續度等“軟”指標。指標的選擇應具有描述、監測、預警復合生態系統的功能,以實現對煤電基地景感的調控、保護和管理,促進煤電基地復合生態系統的健康和協調發展。錫盟煤電基地的景感保護監測指標體系由對生態環境保護(客觀的“感”)和對居民感知及福祉的保護(主觀的“感”)兩部分組成,具體如表1所示。

表1 錫盟煤電基地的景感保護監測指標體系

4.3.2煤電基地可持續發展信息管理系統

通過在煤電基地內安裝多個物聯網監測裝置,定期對基地內工作人員及區域內居民進行訪談調查,對上述景感指標進行長期的、實時的、實地的、原位的監測,將采集的混合數據和行進數據組成謎碼數據,并進行智能分析,形成景感保護的監測管理平臺,進而搭建煤電基地可持續發展信息管理系統,其主要功能如下：

(1)描述功能：描述煤電基地生態環境狀況與居民福祉的變化；

(2)評價功能：評價煤電基地復合生態系統安全狀況；

(3)預警功能：對煤電基地潛在的生態環境問題提供預警；

(4)決策支持功能：為管理者提供智能化管理支持,進而制定保障煤電基地生態系統健康和居民福祉的政策。

煤電基地的景感營造,因涉及復合生態系統,同時受時間、投入和人們認知水平、需求變化等因素限制,景感營造工作很難一步到位,需要逐步改進完善。所以煤電基地可持續發展信息管理系統需結合趨善化模型[16],在生產運營過程中根據系統提供的環境變化的分析評價,對實施的管理工作加以不斷的調整、改進和完善。

4.4 煤電基地生態文明的建設

生態文明是指具有保持和改善生態系統服務能力,并能夠為其民眾提供可持續福利的文明形態[41]。錫盟煤電基地的生態文明建設是實現區域生態穩定與可持續發展的重要基礎,可持續發展的實現不僅需要科學技術的“硬”支撐,更需要與之相應的文化和倫理道德方面的“軟”支撐。

4.4.1提高生態保護意識,減小環境壓力

錫盟草原不僅是當地牧民賴以生存的家園、保護動物的棲息地,更是中國北方的重要生態屏障。錫盟煤電基地的生態文明建設需要社會各界的共同關注和努力,包括政府、企業、個人,政府的責任是制定相應的生態文明保護政策,企業的責任是將生態保護納入企業文化和生產經營中,個人則在工作和生活中都要具有生態環保意識。

煤電基地生產導致的生態破壞和污染排放是影響居民生活愿景和區域生態健康的主要原因[22,30],要充分把握礦業生產和居民生活所排放的廢水、廢氣和固體廢棄物的數量、分布、強度等,提高企業和個人的生態保護意識,逐步減小污染排放對環境保護和生態健康的壓力。同時,調整實施有利于資源節約的生產開發方式,激勵煤電企業加強資源循環利用的科技創新,提高資源的綜合利用效率。加強生態文明的建設,保護錫盟草原,是所有人共同的責任。

4.4.2以人為本,注重公眾參與,提高居民福祉

錫盟煤電基地的生態建設應以人為本,生態文明可以促進煤電基地內人們可持續發展的行為規范,進而使得人們在享用生態系統服務的同時,自覺地共同行動去保持和提升生態系統服務,以保障可持續發展目標的實現[29]。同時,生態建設應加強公眾的參與度,包括煤電基地的工作人員以及錫盟當地的居民,只有充分了解公眾物理認知、心理感知層面的需求變化,才能更好地規劃建設煤電基地的景感。在考慮資源環境承載力的基礎上制定遠期與近期規劃,加強礦區文化教育、商業服務、休閑娛樂、醫療衛生等基礎設施的建設,不斷提高當地居民的福祉,促使煤電基地建設與“創新、協調、綠色、開放、共享”景感營造理念的系統化融合發展。

5 討論與結論

煤電基地生態建設及修復主要包括廢棄地土壤復墾和改良、排土場邊坡修復、景觀修復和植被恢復、環保電廠的建設、區域生態環境管理等[11,32]。依據景感生態學理論做指導,進行煤電基地的景感營造工作,才能真正的逐步達到構建和諧社會、建立可持續發展的煤電基地的目的。這就要求必須改變以往的生態建設與恢復技術模式單一[42]、礦區景觀與自然景觀融合度低[38]的生態整治模式,引入景感生態學理念及方法,從提升生態系統服務和居民愿景及福祉的角度,來開展煤電基地的生態建設與管理工作。

5.1 生態系統服務提升

借助景感生態學的理論和方法,研究煤電基地產業布局、景觀格局的變化所產生的物質流、能量流等過程的機理,結合自然生態系統的要素及變化特征,可以更科學地認識自然生態系統與外界環境脅迫之間的作用機理,以及煤電基地生態系統的承載力、恢復力等,進而為區域生態系統的正向演變、生態服務的正常供給提供支持[43-44]。結合生態環境物聯網的監測、分析與評價,可以更系統地了解生態系統服務的變化,統籌水、土、氣等生態要素和聲、光、感等感知要素[45],并結合人們的愿景和社會需求從景感營造的角度共同開展生態建設工作,有助于煤電基地復合生態系統結構的穩定、生態系統服務的提高。

5.2 居民愿景和福祉的提高

景感生態學在傳統生態學的基礎上,更加關注居民的物理感知、心理認知,結合互聯網技術及信息化平臺,可以提高公眾的參與度,將居民對生態環境和社會發展的愿景融入煤電基地可持續發展信息管理系統中,進而更好地了解公眾的需求,提高居民生活福祉。

煤電基地的景感營造,不僅僅是人們在生產經營活動中對生態環境的感知、賞悅,更是享受其生態服務、維持其生命支撐、營造其生命共同體的生態環境系統。更為值得重視的是,景感營造把人類的智慧和對自然生態環境系統的需求理念、需求程度充分結合,體現在景感設計、生態環境建設和保護管理之中,從根本上滿足了人們的愿景,提高了居民福祉。

5.3 結論

本文以景感生態學為理論基礎,在分析錫林郭勒煤電基地因開發建設而導致的生態環境問題基礎上,關注當地居民的物理感知和心理認知,結合社會經濟、自然條件等要素,提出了煤電基地的景感生態建設應用策略。從煤電基地的景感營造、景感修復、景感生態保護監測與管理、生態文明的建設4個方面進行了分析,結合生態環境物聯網等現代化智能技術,建立煤電基地可持續發展信息管理系統,為區域生態系統的保護管理提供了描述、評價、預警、決策支持等支持功能。對煤電基地生態系統健康的保障、生態系統服務的提升、以及居民福祉的提高有著重要意義,為實現區域可持續發展的目標提供了有效措施。