礦業城市生態風險評價研究進展

吳尚遇,魏建兵*,何志豪,董 爽,石新竹

(1.沈陽大學區域污染環境生態修復教育部重點實驗室，遼寧 沈陽 110044；2.沈陽化工大學遼寧省橡膠彈性體重點實驗室，遼寧 沈陽 110142；3.沈陽大學遼寧省城市有害生物治理與生態安全重點實驗室，遼寧 沈陽 110044)

據聯合國人口基金會發布的《世界人口狀況報告》(2012—2020年)指出，全球城市人口比例已達到52.1%，并保持0.5%的速率穩步上升。隨著城市范圍擴大、人口增長，城市生態風險評價作為一個新方向逐漸被納入區域生態風險的評價范疇內[1-2]。與其他國家不同，我國作為世界第三大礦產國家，礦業產量的80%均來自于礦業城市[3]，因此礦業城市的興衰對我國國民經濟發展有著重要的影響。由于礦產資源能夠帶來巨大的經濟效益，我國改革開放早期，為了將礦產資源經濟效益最大化，開始無節制地開采礦產資源，雖然不少礦業城市因此實現了一定程度的經濟振興，但隨著城市化進程的不斷推進，這種以犧牲環境為代價的粗放型經濟發展方式也使得礦產這種不可再生資源不堪重負[3]，礦業城市也因其產業單一性和資源有限性陷入發展僵局。黨的十九大指出，“綠水青山就是金山銀山”，應把生態文明建設作為中華民族可持續發展的千年規劃，大力建設“美麗中國”[4]。目前我國正處于經濟社會發展的關鍵時期，因此應提高對礦業城市生態風險評價的重視，理清礦業城市生態風險發展規律，結合綠色發展戰略，打造新型、多元化、資源節約型宜居城市[5]。本文通過文獻綜述的方法，在明確礦業城市生態風險評價工作意義的基礎上，歸納總結了礦業城市生態風險評價的研究進展，為推進礦業城市生態風險評價研究和促進礦業城市社會經濟的可持續發展提供依據。

1 礦業城市生態風險評價發展趨勢與關鍵詞分析

1.1 礦業城市生態風險評價發展趨勢

生態風險(ecological risk)是指由人為干擾或自然變化所導致生態系統結構、功能受損的可能性[6-7]。隨著城市化進程中工業的大力發展，各種生態風險以及災害性事故頻生[8]。為了降低生態風險所帶來的危害，生態風險評價(ecological risk assessment,ERA)作為環境影響評價的一個分支，在風險管理政策需求下逐漸發展起來[9-10]。礦業城市生態風險評價作為針對礦業城市開采過程中所導致風險和損失的診斷開始受到多方關注。由于不同年代技術水平、認知水平的差異，礦業城市生態風險評價主題也在不斷發現、嘗試、修正的過程中逐漸進步，總體上經歷了理論階段、單一風險評價階段、礦區風險評價階段、礦業城市生態風險評價階段。其中，理論階段起源于20世紀70年代末，起初側重于礦業城市性質、特點以及污染現狀等宏觀層面的歸納[11]，總結了礦業城市共性問題及發展規律，為礦業城市生態風險評價研究奠定了基礎；單一風險評價階段主要是因早期以美國為首的一些工業發達國家，在先進的工業技術支持下，大量開采礦產資源導致一系列的相應生態風險暴露[12]，因此逐漸意識到生態風險治理的重要性，開始對生態風險評價進行研究[13]，起初多以重金屬、有毒有害化學物等單一風險在生態系統自然資源中的含量、分布和危害評價為主[14-15]；礦區生態風險評價階段，考慮到生態風險作為多風險、多受體的綜合過程，單一的風險評價具有較強的片面性，而將生態風險評價受體、污染單元上升到區域層面，更易對于多重風險進行綜合評定，故礦區作為多污染源、多風險的區域生態風險評價在這一時期開始受到關注[16]；礦業城市生態風險評價階段，在區域風險評價的基礎上，隨著3S技術被廣泛應用于生態風險界定、指數運算等評價過程[17]，可視化操作與數據共享使大尺度數據的獲取與處理變得更加便利[18-20]，這也使礦業城市生態風險的評價范圍不僅局限于礦區層面，而以城市尺度對礦業城市生態風險進行評價，不僅可結合景觀生態、地理信息系統等相關理論對生態系統斑塊、基質、廊道等景觀要素層面進行評價，還能從全局角度將城市生態風險治理與城市可持續發展結合，為礦業城市的管理與規劃提供支持[21-22]。

1.2 礦業城市生態風險評價關鍵詞時區演化趨勢分析

礦業城市生態風險評價作為生態風險評價的一個新興分支，對其研究內容開展階段性梳理，有助于識別該領域的研究熱點，掌握研究發展現狀。以往的研究進展多建立在文獻資料的總結與歸納基礎上，主觀性較強。知識圖譜是指通過數據整合、信息分析、科學計量、圖譜繪制等處理，實現針對某一領域知識內容的可視化展現[23]。本文借助陳超美開發的可視化文獻分析軟件CiteSpace，按關鍵詞對礦業城市生態風險評價關鍵詞以知識圖譜形式進行量化分析，以期為該領域研究熱點的挖掘提供新思路。

1.2.1 國外礦業城市生態風險評價關鍵詞時區演化趨勢分析

本文借助Citespace文獻分析工具，以Web of Science(WOS)為數據源，選取“生態風險評價”“礦業城市”為檢索詞，篩選出相關度較高的2 000篇文獻進行可視化分析，得到國外礦業城市生態風險評價熱點關鍵詞的時區演化圖，見圖1。

圖1 國外礦業城市生態風險評價熱點關鍵詞的時區演化圖

由圖1可見：在國外，1991—2000年，該階段礦業城市生態風險評估與治理的相關理論成為研究主流，研究內容多為重金屬與有毒有害化學物質，“風險評估”“風險管理”“毒性”“重金屬”為該階段的高頻詞；2000—2010年，該階段研究更關注本身城市發展，引入評價指標、系數，強調評價與管理的協調與聯動，“管理”“決策模型”“危險系數”為該階段的高頻詞；2010—2021年，該階段對礦業城市生態風險評價已形成評價體系，評價內容更加關注人與城市環境，多為框架、模型下的綜合評估，“生態系統服務功能”“空間分布”“健康風險”“框架”為該階段的高頻詞。

1.2.2 國內礦業城市生態風險評價關鍵詞時區演化趨勢分析

本文借助Citespace文獻分析工具，以中國知網CNKI為數據源，選取“生態風險評價”“礦業城市”“礦業城市生態風險”為檢索詞，篩選出相關度較高的2 000篇文獻進行可視化分析，得到我國礦業城市生態風險評價熱點關鍵詞的時區演化圖，見圖2。

圖2 我國礦業城市生態風險評價熱點關鍵詞的時區演化圖

由圖2可見：我國針對礦業城市生態風險評價的研究起步較晚，2000—2010年，該階段研究內容主要側重于礦業城市風險的診斷與結構的辨析，“礦業城市”“重金屬”“產業結構”為該階段的高頻詞；2010—2021年，該階段在新時代生態文明理念倡導下，綠色和諧成為新的發展理念，受景觀生態學、城鄉規劃等理念影響，礦業城市生態風險評價逐步向宏微觀相結合的綜合評價過渡，“城市脆弱性”“生態安全”“綠色發展”“生態安全格局”成為該階段的高頻詞。

2 礦業城市類別與生態風險作用機理

生態風險評價是指定性、定量評價各種風險源對生態系統產生風險的方法[24]，理清礦業城市性質與生態風險過程作為生態風險評價的基礎工作，與風險評價指標設定、管理與防范的有效性息息相關。為了明確礦業城市類別，識別礦業城市生態風險作用過程與內在作用機理，本文主要從礦業城市主產業類型、礦業城市生命周期、礦-城形成次序三個維度對其開展論述。

①海南省的旅游經濟與生態環境的評價指數呈現相反的變化趨勢，2005—2015年旅游經濟評價指數總體大幅度上升，生態環境評價指數則波動下降；②兩系統的耦合協調度呈現出上升的趨勢，協調類型由瀕臨失調逐漸過渡到中級協調，并保持穩定狀態，增長方式由旅游經濟滯后型轉變為生態環境滯后型，并呈現旅游經濟與生態環境同步發展型的良好態勢。

2.1 礦業城市類別

礦業城市生態風險作為多影響因子共同作用的生態風險，采用不同的分類指標所得到的分類結果也不盡相同，《全國資源型城市可持續發展規劃(2013—2020年)》中明確將資源型城市劃分為礦業城市和林工城市，目前我國資源型城市中礦業城市占93%，林工城市占7%[25]。礦業城市作為主要資源型城市具有數目多、范圍廣的特點，我國礦業城市按主產業類型可分為煤炭型、石油型、鋼鐵型、有色金屬型、黃金型、化學工業型、復合型等礦業城市[26](見圖3)。其中，占比最大的為煤炭型礦業城市，占比為40%；占比最小的為黃金型礦業城市，占比為2%[27]。

美國學者Luis.Suazervilla研究認為，城市同有機生命體一樣，在發展過程中會經歷出生、發育、發展、衰落等過程[28]，由于礦產資源的不可再生性，部分礦業城市存在環境嚴重破壞、產業布局與區域資源承載力失衡等問題[29]。由于礦業城市資源的不可再生性，按其發展階段可分為成長型、成熟型、衰退型和再生型礦業城市[30]，見圖3。按地域分布，在西部大開發背景下，我國成長型礦業城市多數分布于呼倫貝爾、南充、松原等西部地區，生產體系成型、資源開發穩定的成熟型礦業城市多分布在邢臺、邯鄲、大同等中部地區，而衰退型礦業城市作為長期開發、逐漸衰退的城市主要分布在以東北老工業基地為首的東、北部地區，再生型礦業城市多零散分布于唐山、包頭、鞍山等中東部地區。總而言之，我國礦業城市主要處在成熟型階段，但也有著向衰退型過渡的風險，呈現北富南貧、西多東少的趨勢。未來我國礦業城市重點地區應吸取東北部地區的經驗，實現經濟與生態并重、多元產業化合理開采。

圖3 礦業城市類別與特征劃分框架圖

礦業城市的基本職能是在城市體系中發揮資源優勢，向區域輸出資源材料以及資源相關產物，因此以礦-城形成次序進行分類，主要可分為有依托礦業城市、無依托礦業城市[31](見圖3)。前者“依礦而興”，一開始就以礦業為主導產業，隨著礦產資源消耗，礦業產值占總產值的比例呈下降趨勢；后者“因礦而生”，其分布主要受礦源影響，呈現出“大集中、小分散”的特點，相應的依賴于礦產而建設的企業、工廠等呈現出“多點、長線、范圍廣”的空間結構[32]，不同于前者，其礦業產值占總產值的比例會呈現出先上升再平穩后下降的趨勢[33]。總體而言，這兩種礦業城市受高收益的影響，產業模式較為單一，產業結構不協調，易形成礦產業一家獨大的局面。礦業開采過程中不可避免會造成土地挖掘、氣體排放以及流域污染，長期持續地開采與加工礦產資源對生態系統產生了不可磨滅的損傷，因此礦業城市也面臨著生態系統脆弱的難題。

2.2 礦業城市生態風險作用機理

2.2.1 礦業城市生態風險源

礦業城市因其特殊的產業結構模式，區域內風險通常具有持久性、累積性等特征[34]，風險源作為釋放壓力的源頭是風險的起因[35]，在礦業城市中通常與多流程礦業開采、礦產品深加工、礦物排放與運輸等產業息息相關。風險源識別作為風險評價的準備階段或初步階段又可分為風險源辨析與描述兩個層次，風險源辨析可理解為對阻礙生態修復實現的風險因素的辨別[36-39]；風險源描述則側重于對風險源進行定性、定量分析，并形成風險程度、發生概率等初步認識[40]。

“剝-采-運-排-復”等多環節均會造成礦區生態系統直接或間接的危害[41]，按風險制造主體可將其分為人為風險源、自然風險源、人為-自然復合風險源三大類，見圖4。其中，礦業城市人為風險源主要為生活廢物、城市擴建、交通廢氣、生產污染等人類生產生活產生的風險；自然風險源主要是將洪水、地震等自然災害納入風險的范疇之內，我國《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范》中也有對礦業城市自然災害的詳細評述，自然風險源通常具備不確定性、危害性、影響迅速等特點，其發展的過程中通常難以完全避免產生風險，但可以采取趨利避害的措施，起到減輕風險的作用效果[42-43]；人為-自然復合風險源主要為礦業開采、剝離、運輸排棄、壓占、洗選等生產人為活動疊加自然地理過程所導致的復合生態風險[44]。如李永平[45]從風險現狀角度，以礦業開發占地、開采規模、環境因素等方面的風險程度對攀枝花市礦山地質環境風險狀況進行了評價研究；孫琦等[46]從風險壓力角度，對生態系統各組分所承受壓力與風險源釋放壓力進行了聯動分析，在明確風險源的同時又實現了風險作用的因果關系梳理。

圖4 礦業城市常見風險源、風險受體和生態終點

2.2.2 礦業城市生態風險受體

我國礦業生產究其根本可視作對自然資源的消耗，風險受體作為風險的承擔者，既包括生物體也包括非生物體[47]。鑒于礦業城市生態風險的復雜性，風險受體通常受到多風險源交叉共同作用，由于礦產資源和地形地貌的差異性，不同風險源對于風險受體產生的脅迫程度也不同。在實際調研中，考慮到可監測性和可檢測性，通常選取對風險敏感的代表性因子或生態系統中重要物種、種群、群落，以及重要的生態過程作為風險受體[48]。

目前常見的礦業城市生態風險按其風險受體可主要分為大氣、水體、土壤、聲音、生物和景觀生態，見圖4。針對風險作用過程而言，礦產資源開采過程中，礦業開采挖掘造成的塌陷、地裂縫、礦坑等直接地表破壞會對土壤、動植物豐度以及區系造成損害；廢棄物排放過程中，煤矸石、粉煤灰、金屬礦山尾礦等固體廢棄物長期堆放易氧化并自燃釋放出大量有害氣體；鉆孔、爆破、礦產運輸產生的粉塵也會受到風速、氣流作用進入大氣形成揚塵，造成大氣生態系統損害；礦產加工過程中，礦產洗選等活動會對地表水和地下水造成一定程度的擾動，使水體呈現酸化、重金屬污染，破壞水生生態系統平衡，如不對其進行處理而流入土壤層面，會對動植物群落造成傷害。風險的間接作用過程，風險受體雖具備一定的污染自凈能力，但在高強度風險累積作用下污染物會突破受體自凈能力導致其無法自行降解，并在多風險累積作用過程中轉化為二次污染，間接向周圍生態系統、乃至更廣的范圍傳遞污染。如礦區土壤在受到污染后，一方面在大氣作用下形成粉塵、微小固體顆粒物等隨氣流向遠方逸散；另一方面則通過土壤對植被造成污染，并隨土壤向外擴散對水體造成污染。

2.2.3 礦業城市生態終點

生態終點即指人類不希望發生的事態[49]，礦業城市生態終點多將礦業開發及其相關活動所帶來的生態風險納入考量的范圍內(見圖4)。礦業城市生態終點各項指標主要用來表征風險受體受到干擾和威脅的主要因素或表現，這些因素或表現共同作用，對整個礦山或區域生態系統以及景觀結構和功能造成潛在的威脅或直接造成破壞。由于風險源類型與程度的不同，礦業城市生態終點通常存在差異化、多樣化，并在空間上呈現出延展性和邊界模糊性。從生態系統層面進行考量，一方面，礦業城市通常位于多山地帶，地形坡度較大，受重力以及降水作用易形成滑坡、泥石流等自然災害，同時礦產資源開發過程中的擾動易作用于水體、土壤、大氣等自然資源，從而導致水土流失、植被退化、揚塵污染、重金屬污染和噪聲污染等；另一方面，礦業生產制造所排放的直接或間接污染物易隨能量流動、物質循環進入食物鏈、生態流，造成污染物富集、生物多樣性降低，破壞生態系統穩定性[50]。從景觀格局層面進行考量，隨著礦業開采的規模和強度的增加，有限的資源在高強度開采的作用下易形成采空區，當地表壓力超出采空區承受力就會出現地表下沉，從而對地表單元乃至景觀格局造成極大程度的擾動和破壞，最終導致生境脆弱性和破碎度增高，水源涵養、生境支持、水土保持等生態系統服務功能降低[51]，生境質量變差。結合城市發展角度，長期對于工礦業的高度依賴會打破區域自然規律的穩態，固化城市產業模式，從而導致難突破、難轉型的資源困境。

3 礦業城市生態風險評價框架

3.1 驅動力-壓力-狀態-影響-響應框架(即DPSIR框架)

驅動力-壓力-狀態-影響-響應(Driving force-Pressure-State-Influence-Response)框架，即DPSIR框架，作為一種描述因果反饋關系的礦業城市生態風險評價指標框架，最早于1993年由國際經濟合作發展組織提出[52-53]，其中D表征礦業城市經濟發展驅動因素；P表征礦業城市人為活動對當地生態系統導致的壓力；S表征礦業城市人類活動影響生態系統的風險狀態；I表征礦業城市風險影響因子；R表征面向風險治理的響應措施。DPSIR框架在壓力-狀態-響應(Pressure-State-Response，PSR)模型，即PSR模型[54]的基礎上引入導致環境變化的潛在原因，即“驅動力”因子和污染作用水平“影響”因子，見表1。

表1 礦業城市生態風險評價框架組構表

相比于PSR框架，DPSIR框架考慮的影響因素更多，靈活性、綜合性更高，能夠更加系統地刻畫出生態風險與風險效應相互作用的復雜模式。DPSIR框架近年來被大量應用于礦業城市生態風險評價中。如于晶晶[55]利用DPSIR框架結合層次分析法，提出了針對礦區水土保持綜合效益的評價指標體系；黃冉冉等[56]基于DPSIR模式選取礦產類型、企業規模等指標對礦業城市大冶市進行了生態風險評價；楊靜雯等[57]選取人口、礦業消耗、植被覆蓋等18個指標對安徽省內9座礦業城市進行了生態風險評價，這些研究均取得了較好的效果。

3.2 適應性三維循環框架

生態適應性循環理論是Holling C S對傳統生態演替理論的深化，傳統生態演替理論將城市生態系統演替歸納為“開發-保護”的過程,而生態適應性循環理論在此基礎上引入了“釋放、更新”過程[58-59]，即基于社會-生態視角，把城市生態系統演替擴充為“開發-保護-釋放-更新”的動態循環過程。適應性三維循環框架作為生態適應性循環理論的衍生框架，主要是從“靜態像元維度”“空間鄰域維度”“時間趨勢維度”3個維度，根據生態系統本身潛力、生態組分相互連通性、生態系統抗干擾恢復性選取相關指標，形成“潛力-連通度-恢復力”適應性三維循環框架，見表1。

從宏觀角度分析，適應性三維循環框架能夠從“開發-保護-釋放-更新”的動態循環過程對城市不同時期發展階段狀況特點進行定位，并從循環視角對生態系統結構功能進行表征，有助于對城市景觀格局的重新審視；從微觀角度分析，適應性三維循環框架可結合“潛力-連通度-恢復力”3個維度對城市生態系統適應性進行具體表征，將宏觀與微觀相結合全面評價區域綜合生態風險。礦業城市因受人為擾動的強度較高，呈現多向、多階段的演替特征，而利用適應性三維循環框架將有助于從礦業城市發展時空的角度，并結合景觀生態風險情景設置，對礦業城市生態風險進行綜合評價，以期滿足礦業城市持續發展思路下的景觀優化需求。

3.3 生態系統服務功能評價框架(即ESRISK框架)

傳統的景觀生態風險評價主要包括景觀指數法、風險“源-匯”法，基本的評價范式主要為損失度與概率的綜合表征[60]。生態系統服務功能評價框架即ESRISK框架將生態系統的服務功能作為落腳點，并引入到景觀生態風險評價中，極大程度地彌補了傳統的景觀生態風險評價指向性不明確的缺點。ESRISK框架將風險分成損失、概率兩個層面，其中風險損失被進一步定義為生態系統在自然或人為條件作用下，一段時間內產生的損失，主要通過在此期間生態系統服務功能的退化程度，即文化服務、支持服務、供給服務、調節服務的退化程度進行表征；將風險概率又劃分為地形、人為脅迫、景觀脆弱度等層面，從而實現基于生態系統服務功能的生態風險綜合表征[61]，見表1。

在生態經濟論和資源環境論不斷完善與發展的進程中，大量學者從多角度對生態系統服務功能進行了研究與應用[62]。如萬倫來等[63]針對煤炭開發對生態系統服務功能的脅迫作用構建動力學模型，對淮南市不同狀況下煤礦開采脅迫效應給出了定性評價，并進一步明確了礦業城市的生態系統服務價值；薛娟娟等[64]以黃土高原礦區為研究對象，對軒崗礦區的生態系統服務價值進行了評價；楊峻[65]在對煤炭資源型城市生態系統服務價值評價的基礎上，結合礦區的產業結構模式進行了分析。不同于傳統的礦區環境質量影響評價，生態系統服務功能評價則主要側重于以其所特有的生態學角度權衡礦區資源與發展的交互作用，有助于在城市結構和功能上的統籌規劃。

4 礦業城市生態風險評價方法

礦業城市生態風險評價方法作為生態風險評價的重要支撐，直接影響評價結果的準確性與可靠性。目前礦業城市生態風險評價方法按風險源和研究尺度大致可分為單因子生態風險評價法、區域綜合生態風險評價法、景觀生態風險評價法，見圖5。

圖5 礦業城市生態風險評價方法及其特點

4.1 單因子生態風險評價法

單因子生態風險評價法側重考慮礦業城市中某一風險對區域影響的評價，目前礦業城市單因子風險評價多為重金屬有毒有害化學物污染的生態風險評價，常用的評價方法主要有單因子污染指數法、主成分分析法、AMD遷移數學模型法、潛在生態風險指數法和地累積指數法等[66]。單因子生態風險評價法主要結合研究區實際情況布點采樣，分析樣品中污染物含量，并基于ArcGIS空間插值制作出研究區樣品中重金屬含量的空間分布圖。該方法主要適用于存在某種突出風險的研究區域，常被應用于礦區土壤重金屬[67-68]、水體重金屬[69]等風險評價。但由于礦業城市的礦業開采、人為開發、地質災害等過程均會對生態系統造成不同的危害[70]，因此礦業城市生態風險作為一個長期累積的復雜過程，對其單因子生態風險進行評價即單因子生態風險評價法也并非僅對一個指標進行檢測分析，而是圍繞礦業城市中某種突出污染，選取多種能夠反映該風險作用的因子進行分析的指數方法。

4.2 區域綜合生態風險評價法

區域綜合生態風險評價法是面向于多脅迫因子復合響應的區域生態風險評價，該方法根據區域生態風險的顯著性賦予指標權重，開展風險指數的綜合評估，形成區域生態風險綜合風險指數[71]。傳統的指標權重確定方法主要分為主觀、客觀、綜合賦權法3種類型，目前礦業城市生態風險評價采用的主觀賦權法主要為專家打分法、層次分析法[72]、模糊綜合評價法[73]等，該類方法的特點為易于操作、普適性強，但易受專家主觀因素的影響；客觀賦權法主要有熵值法、因子分析法、TOPSIS法等，該類方法相比主觀賦權法精度有所增加，但普適性較差；主觀賦權法與客觀賦權法各有所長且多為互補，綜合賦權法則是將主觀賦權法與客觀賦權法相耦合，削弱了評價過程中的隨機性和模糊性[74]，將定性與定量相結合，從而實現區域生態風險評價。礦業城市生態風險綜合評價法常用的評價方法主要有多層次模糊評價法[75]、基于CRITIC的云模型耦合法[76]等。

常規的礦區與礦業城市綜合生態風險評價的步驟比較相近，多是以“風險源-風險受體-暴露評價-危害評價”為基礎，選擇適當的評價指標構建相應的評價指標體系，但兩者之間也存在差異：在評價主題上，礦區綜合生態風險評價多為采礦塌陷、重金屬污染等礦業污染程度與現狀的評估，而礦業城市綜合生態風險評價隨著尺度的擴大研究更深入，側重于生態系統脆弱性、城市生態系統健康評價等礦業風險對生態系統、城市整體的作用；在評價指標上，礦業城市綜合生態風險評價在礦區常用的山體滑坡、土壤侵蝕、生物多樣性等自然、人為風險評價指標的基礎上，還引入了礦產企業、人均GDP、“三廢”排放指數等經濟社會指標。由此可見，區域綜合生態風險評價因其綜合性相比于礦區，更加適用于礦業城市。

4.3 景觀生態風險評價法

景觀生態風險評價法主要以土地利用為基礎，景觀生態學為依托，沿襲了區域生態風險的研究特點，深入刻畫了景觀格局與生態系統作用的綜合效應，主要應用于行政區、城區、礦區等區域的景觀生態風險評價[77-79]。該方法關鍵是對自然與人為作用下的景觀生態風險進行表征，并結合GIS、RS等空間分析工具，得到景觀生態風險概率、風險不利程度(損失度)之積。常用的景觀生態風險評價方法主要有景觀指數法、風險“源-匯”法、生態損失度指數評價法等，景觀生態風險的表征為自然資源損失、景觀脆弱度、景觀干擾度等[80-82]。近年來，為了全面且有指向性地度量區域景觀生態風險，形成了基于生態系統服務功能、生態承載力、生態健康等評價層次，并耦合產業結構特征與景觀功能，以更好地實現單位面積土地的生態價值[83-84]。

景觀生態風險評價不同于傳統的生態風險評價“風險-受體-暴露”分析模式，它將風險受體由單一要素轉換為多組分相互作用的生態系統本身；由于受不同評價尺度的影響，景觀生態風險評價的表征意義也不同，礦區景觀生態風險評價側重于以礦區內部景觀生態過程中生態風險變化進行表征，而礦業城市景觀生態風險評價則側重于以礦業對城市整體格局所導致的生態風險進行表征；從評價范式來看，礦區作為工業區具備明確的風險源，能夠很好契合“源-匯”模式的景觀生態風險評價，而礦業城市景觀生態風險評價受經濟發展等的影響需多方綜合評估，與景觀格局因子評價方法較為契合。此外，景觀生態風險評價也因較強的景觀格局-功能互饋機能而被廣泛應用于區域與城市尺度的風險評價和城市規劃。

5 結論與展望

5.1 結論

隨著我國礦產資源利用強度的增大，礦業開采等活動對城市生態系統的擾動也愈發明顯。為了維持礦業城市生態系統平衡，實現礦業城市可持續發展，礦業城市生態風險評價起到了至關重要的作用。

(1) 礦業城市生態風險評價發展趨勢。縱觀礦業城市生態風險評價的相關理論大致起源于20世紀70年代末，其發展進程主要可分為：針對重金屬、有毒有害化學物質為代表的單一生態風險評價階段(20世紀70年代末至80年代)、針對面源污染為代表的礦區生態風險評價階段(20世紀90年代)、基于3S信息手段的礦業城市生態風險評價階段(21世紀初以后)；研究主題呈現由風險源解析評價，到面向風險現狀為基礎的風險評價，再到以綠色發展為導向的風險評價的發展趨勢。

(2) 礦業城市生態風險機理。礦業城市生態風險作為一個多風險、多受體綜合作用的動態過程，通過對生態風險作用機理的梳理將有助于礦業城市生態風險識別、生態風險調控的規劃。由于礦源的不可移動性，礦業城市生態風險作用機理主要以地震、礦業開采、城市生活污染等自然、人為、人為-自然復合風險為風險源，以大氣、水體、土壤、景觀、生物等為風險受體，以揚塵、水體污染、土壤侵蝕、生態破碎化、生物多樣性降低等為生態終點，形成“風險源-風險受體-生態終點”的“由點即面”擴散過程。

(3) 礦業城市生態風險評價方法。在礦業城市生態風險評價框架層面上，驅動力-壓力-狀態-影響-響應框架即DPSIR框架是較為常見的評價框架，生態系統服務功能評價框架即ESRISK框架則側重于以景觀生態服務功能作為衡量標準進行生態風險評價，適應性三維循環框架則納入了時間維；在礦業城市生態風險評價方法層面上，按研究尺度可分為以重金屬空間插值為代表的單因子生態風險評價法、以多層次模糊為代表的區域綜合生態風險評價法、以景觀指數法為代表的景觀生態風險評價法。但目前對于礦業城市生態風險評價多側重于以指標、權重等方式對城市內部生態風險因子進行加權疊加，評價方法缺乏創新性。

5.2 展望

基于以上研究，本文從生態文明建設、生態風險評價理論體系與實際應用層面對未來礦業城市生態風險評價進行展望。

(1) 新時代生態文明建設需求。生態興則文明興，生態衰則文明衰。隨著生活品質的逐步提升，人們對于經濟發展的向往與美好生活的需求已經成為我國當代社會矛盾的重要方面。而礦業城市作為我國重要的工業高地、能源供應地，在持續高強度開采作用下，產業與資源之間的矛盾也愈發明顯，為了緩解礦業城市生態危機，需打破“礦枯城廢”的資源魔咒。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中明確將綠色礦業建設作為礦業發展的重點任務，隨著人們對生態文明建設與綠色可持續發展意識的逐漸提高，礦區生態風險評價成為關注要點。然而礦區作為礦業城市的經濟命脈，與城市發展存在著緊密的聯系。為了更好地協調人與自然的沖突矛盾，未來有待于拓寬生態風險評價視角，以礦業城市綠色發展審視礦區與城市生態風險，從而推動礦業城市的全面轉型。

(2) 豐富生態風險評價理論體系。在評價內容方面，關于風險受體和生態終點對生物要素的重視不夠，往往限于植被覆蓋度、景觀生態結構等；在評價維度方面，多為城市靜態鑲嵌格局的刻畫，研究結果存在一定的時效性，在未來研究與實踐過程中，應對礦業城市生態風險評價理論體系和研究方法進行革新，應加強和細化生物風險受體和生態終點表現等研究內容和研究方法的研究，如物種多樣性、種群和群落結構與功能、生態系統穩定性、演替/生物間相互作用等重要生態過程的干擾和表現、生態終點典型表征指標的提煉和代表性、相關性、邏輯性等論證，并提高生態風險過程的表征、誤差控制和評價體系的創新性，同時將“3S”技術、非線性耦合模型等新評價技術融入礦業城市生態風險評價中，將宏觀與微觀評價相結合，在注重城市整體風險水平評價的基礎上，同時兼顧城市內部礦業風險作用評價，構建新型礦業-城市耦合的多維生態風險評價體系。

(3) 提高生態風險評價實際應用性。科學研究應以指導實踐作為終點，其本質目的在于鑒別當下區域內所存在的問題，實現區域平穩發展。對于礦業城市生態風險評價也應以指導城市規避風險、解決發展實際問題為最終目的。礦業城市生態風險可分為顯性風險和隱性風險，其中顯性風險即易于被發現或已經存在的風險，這類風險通常比較明顯、影響程度較大，在目前階段通常能夠被給予充分重視；隱性風險即潛在風險，主要是指現階段未發生或表現不明顯但未來有可能發生的風險，因其不確定性和不明顯性而現階段未被人們足夠重視。目前對于礦業城市的研究多側重于生態環境的治理與修復，但缺乏能夠從全局角度考量的生態風險實用性評價。因此，未來礦業城市生態風險評價應注重對于潛在生態風險的評價，注重“礦-城”聯動作用，將城市風險管控與城市發展規劃相結合，為礦業城市現存問題提供切實解決方案和風險的規避策略。