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我国重点煤矿区生态修复现状评价及规划策略研究

陶贵鑫  
【摘要】:随着我国大力开展生态文明建设,我国已有大量煤矿伴随着资源枯竭和产能低下的原因整治并退出,并且该类煤矿数量将持续增加,同时继续开采的煤矿区也需满足更加严格的安全、产量和复垦等标准。煤矿区对周边环境持续造成威胁,包括地面沉降、地下水污染和煤矸石污染等生态胁迫,但自然条件下的生态修复周期长、见效慢。因此,需要对煤矿区进行生态修复规划,恢复其自然本底。但当前针对煤矿区的规划尺度局限于单个、多个矿区,不能满足国土空间生态修复规划的全域全要素要求。因此,为解决全域全要素的难点,本文以位于国家重点规划煤矿区内的煤矿兴趣点为研究对象,以重点煤矿区所在的省份为研究区域,对全国范围内16个重点煤矿区省份的生态现状、土地利用现状和经济社会现状进行评价并进行模型验证,并在此基础上开展“植被-管制-区域-时序-土地”五个层面的生态修复规划,最终从地域层面及案例、主体层面和理念与实践层面形成多方位、多角度的生态修复策略。首先对全国重点煤矿区现状进行分析,全国重点煤矿区综合生态敏感性为轻度及不敏感的数量最多,占64.0%;生态极敏感的煤矿区主要分布在云贵川地区和河北省。之后通过空间形态学分析方法识别全国范围生态源地,分析煤矿区影响生态源地现状,结合最小阻力模型在生态源地基础上构建全国重点煤矿区生态安全格局水平,通过二者综合确定煤矿区的生态现状。结果表明,陕西、河南和山西对生态源地的影响高于其他省份。生态安全格局水平在较高及以上的面积占重点煤矿区省份73.5%,主要为山东、河南、安徽、宁夏和内蒙古地区。通过比较筛选后的煤矿区2015-2020年的土地利用面积及其变化情况,得出煤矿区的土地利用现状以及五年间的土地利用生态修复评价效果。2015-2020年间43.2%的筛选煤矿区周边绿地面积显著减少,70%以上的筛选煤矿区周边水体、裸地及湿地面积基本保持原状,67.3%的筛选煤矿区周边城镇建设用地显著增加。绿地、水体、裸地和湿地恢复水平在较好及以上的比例分别为35.5%、4.3%、7.4%和11.4%。通过AHP层次分析综合各类修复效果后,筛选后的煤矿区综合生态修复评价水平一半以上为待提升水平。通过缓冲区分析方法,对煤矿区影响周边人口数量进行统计分析,西北城镇周边以及云贵川地区矿区5km范围内影响人口数量高于其他地区。通过岭回归分析、逐步回归分析、曲线估计方法、多重共线性分析等方法验证了生态安全水平模型和土地利用评价模型。之后在现状研究的基础上,结合植被分布、全国综合生态敏感性等数据,通过莫兰指数空间自相关法、叠加分析、层次分析法,从植被修复规划、生态空间管制、同质化区域规划、时序规划、土地利用目标规划对全国重点煤矿区生态修复规划进行研究。基于“植被-管控-统筹-时序-土地”五个层面制定重点煤矿区生态修复规划内容。在植被方面,形成不同区域的植被动态修复规划、弹性修复规划以及定性修复规划;管控方面,划分为煤矿区生态禁止开发区、生态限制开发区与生态适宜开发区,其中生态限制开发区面积最多,为417.5万km~2,生态禁止开发区面积最少,为18.3万km~2;统筹与时序方面,划分出四个可进行同质化修复的区域,分别为云贵川区域,河北、山东和安徽地区,宁夏、内蒙古和陕西交界处,陕晋豫区域。前三者主要为近期生态修复规划区域,陕晋豫主要为中远期生态修复规划区域。土地方面,东北、西北和西南地区主要以绿地、裸地综合提升治理为主要目标,陕晋豫地区以绿地提升、绿地保育为主要目标,冀皖鲁以绿地保育维持为主要目标。通过相关性分析和曲线估计方法,表明土地利用生态修复效果水平和生态开发水平存在显著正相关性。最后,在重点煤矿区现状评价和生态修复规划的分析基础上得出重点煤矿区地域层面、主体层面和理念与实践层面的生态修复策略。在地域层面,对西南地区、东北地区、西北地区、陕晋豫地区、冀皖鲁地区的不同层次及案例的修复策略进行阐述。在主体层面,对政府生态修复指导思想与基本原则、生态修复规划工作、生态修复实施保障进行总结,并对企业和市民层面的策略进行阐述。在理念与实践层面,对边垦边复和生态系统修复共轭理念和实践适用范畴进行策略阐述。


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