采矿活动和气候变化对煤矿区生态环境损失的影响

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1、第28卷第5期农业工程学报、，01．28No．52322012年3月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringMat．2012采矿活动和气候变化对煤矿区生态环境损失的影响徐占军，侯湖平r，张绍良，，丁忠义，一，马昌忠，一，公云龙，刘严军(1．中国矿业大学环境与测绘学院，徐州221116；2．江苏省资源环境信息工程重点实验室，徐州2211163．山西长治国土资源局，长治046000)摘要：系统评价煤矿区生态环境损失驱动因素的相对作用力，对矿区土地资源配置和生态环境治理具

2、有重要指导作用。该文从生态学的角度，以徐州矿区为例，选择植被净初级生产力作为统一气候变化和采矿活动对矿区生态环境损失的衡量指标，通过该指标实现气候变化和采矿活动对矿区生态环境损失的可比性。研究结果表明：1)矿区植被净初级生产力NPP变化是气候因素和采矿因素综合作用的结果，气候变化对NPP的影响范围为0．111～3．333g／(m2·月(以每月每平方米植被生产的C计)之间，采矿活动对NPP影响的范围为90．525107．892g／(m2．月)，采矿活动对NPP的影响大于气候变化对NPP的影响，NPP变化对采矿活动具有敏感性。2)气候变化推

3、动NPP是向正向发展，采矿活动推动NPP向负向发展。l987—1998年采矿活动是推动NPP变化的主导因素，1998-2005年气候变化是推动NPP变化的主导因素，2005-2008年采矿活动成为推动NPP变化的主导因素，同时，随着采矿活动的加剧，采矿活动对NPP推动变成主导因素，并且推动NPP向负向发展的比例在增大。3)在采矿活动破坏区内，采矿活动对矿区生态环境的影响具有主导作用，主要表现为耕地NPP的大幅下降，通过土地复垦措施增加林地的NPP，可改变矿区生态环境的发展方向；在采矿活动的影响区内，气候变化对生态环境的影响具有主导作用。

4、关键词：气候变化，生态，煤矿，采矿活动，相对作用doi：10．3969~．issn．1002—6819．2012．05．039中图分类号：X171文献标志码：A文章编号：10026819(2012)一05—0232—09徐占军，侯湖平，张绍良，等．采矿活动和气候变化对煤矿区生态环境损失的影响[J]．农业工程学报，2012，28(5)：232——240XuZhanjun，HouHuping，ZhangShaoliang，eta1．Effectsofminingactivityandclimaticchangeonecologicallos

5、sesincoalminingareas[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(5)：232—240．(inChinesewithEnglishabstract)研究矿区生态损失量。NPP与植被本身生物学特性及降0引言水、温度等区域环境因素密切相关[7-8]，并能够以统一的随着煤炭资源的大规模开采，煤矿区土地利用和生尺度标准来衡量区域生态系统结构和功能的变化过程对态环境产生或轻或重的负面影响，尤

6、其是地下开采造成植被的影响程度，并直接反映植被群落在自然环境条件了土地大面积塌陷，导致农作物减产、土地利用结构变下的生产能力，表征矿区生态系统运行质量状况。因此化、土壤污染、地下水系破坏等，使得矿区生态系统的分析采矿对NPP的影响可以作为矿区生态环境效应研究微气候、水文、植被、生物等生境发生变化，造成整个的重要组成部分。文献[9】研究表明，矿区NPP对采矿活矿区生态环境破坏，进而发展为不可逆转的生态问题I1～1。动的反映具有敏感性。因此，NPP能够以统一的尺度标对于矿区生态环境评价的研究比较多，目前主要采用多准来衡量矿产资源开发过程对地

7、表植被的影响程度。指标法进行评价L3岫1，但该方法在不同矿区无法进行比较。对于采矿活动对矿区生态系统的影响，HouHuping采煤对矿区生态环境的影响形成了具有采矿活动特征的等[1。1研究结果表明采矿因素、地质因素、地下水活动等地表植被的格局与变化过程，因此本文从植被变化入手，因素对矿区生态系统的生境产生不同程度的影响。其中引入植被净初级生产力(netprimaryproductivity，NPP)煤层的埋深、煤层倾角、上覆岩层的岩性、地质构造是生态环境要素变化的主要控制因素，表现为地表沉陷下收稿日期：2011-05—18修订日期：20

8、12-02．09沉，土壤质量下降，水分受到污染；植被覆盖度降低，基金项目：国家自然基金资助项目(51074154)；江苏省资源环境信息工程生物量减小；生态景观的形状指数降低，平均分维数减重点实验室基金资助项