矿区土地复垦景观格局变化和生态效应

为了揭示矿区土地复垦对项目区景观格局的影响及生态效应,应用GIS和景观生态学方法,以徐州市九里矿区土地复垦项目为例,分析了该区土地利用结构和景观格局变化。结合景观格局优化目标建立了相应的评价指标体系并利用层次分析法对各评价因子赋以权重,对矿区复垦的生态效应进行评价。结果表明,矿区土地复垦项目的实施对区域生态环境起到一定的改善作用,但部分评价因子呈现出正效应或负效应,如:平均斑块面积增加、生态服务价值增加、生态廊道的密度和面积增大使生物多样性提高等为正效应,但由于生态廊道的建设,宽度的增加和密度的增加,对景观斑块进行切割,降低了最大斑块面积,使斑块破碎度提高而对矿区生态系统造成负面影响。因此在土地复垦过程中应采取生物、工程、技术措施来进行生态补偿。     

2009—2022年甘肃省永靖县智慧矿山生态质量时空变化及影响因素

[目的]矿山开采促进地方经济的同时,也深刻影响着其周边的生态环境质量。基于多源长时序遥感数据,监测并定量评估矿山及周边区域的生态状况,为绿色矿山建设与可持续发展服务,也为矿山区域的生态恢复治理起积极的示范作用。[方法]以甘肃省永靖县智慧矿山及周边5 km范围区域为研究区,基于矿山2009—2022年间5期Landsat系列卫星多光谱遥感影像,以及同期多幅高分系列卫星、Planet系列卫星等高分辨率遥感影像,监测识别矿区及其周边的重要地表变化和时间节点,并对该区域2009—2022年间生态质量时空分布格局、变化特征、影响因素等进行系统研究。[结果](1)甘肃省永靖县智慧矿山矿区的生态质量2009—2019年呈现持续降低,2019年后保持平稳的变化态势,矿区对周边区域生态质量的影响程度较小。(2)在永靖县矿区遥感生态指数的时序分析中,绿度、热度指标相较干度与湿度指标变化更为显著。(3)对废弃矿坑进行回填、平地、修整边坡等土地复垦的前期工作,可显著提高该区域的遥感生态指数值。[结论]遥感生态指数可以较为客观地反映矿区生态质量的实际状态,废弃矿坑的土地复垦、矿区地表作业向地下作业的转变等行动,...     

矿区土地复垦的影响评价及复垦思路修正——以重庆石灰岩矿山为例

通过构建生产力评价体系和生态服务价值评价体系,以实例分析土地复垦对矿区农业生产力和生态服务价值的影响,以此完善土地复垦思路。结果表明:土地复垦规划改变了矿区土地利用结构,耕地面积由16.42hm2增加至103.18hm2,林地面积由105.78hm2减少至9.16hm2;农业生产能力呈正向变化,农业生产力指数由28.33增加至92.13;生态服务价值呈负向变化,生态服务价值由597.67万元/a减少至157.90万元/a,其中单项功能的生态服务价值减少以生物多样性最明显,ΔSEV为-329.08万元/a。土地复垦规划对矿区农业生产能力和生态环境有相反的影响,土地复垦方向存在多样性,并采用土地复垦的影响评价结果完善了土地复垦思路。     

浅议孟家河露天开采石材矿区土地复垦与生态恢复

矿山土地复垦和生态恢复是绿色矿山建设和矿区经济绿色发展的重中之重。基于此,以陕西省汉中市略阳县孟家河饰面用大理石矿区为对象,结合实际,探讨了露天石材开采对矿区土地和生态环境的影响,提出了土地复垦及生态恢复的技术措施,旨在使矿山开采周期内受损土地能得到合理利用,使矿区生态环境得到有效恢复,进而促进矿山实现可持续发展。     

基于综合环境效益的矿山复垦规划研究

根据国家相关规程与法律,结合地方经济发展特点,通过个例阐述矿山复垦规划与地方经济发展的协调问题。结果表明:统筹矿区各类土地的功能并与开采设计相结合,可使矿区土地复垦和生态修复与采矿活动同步进行;对采矿引起的土地功能退化等问题,可通过工程、生物等综合措施来恢复。矿山复垦规划对地方经济科学发展至关重要,有效控制开采有利于矿区土地、生态环境的保护,可使受破坏的土地得到迅速恢复,实现矿山开发利用与经济社会的协调发展。     

生态脆弱矿区土地利用动态变化研究——以平朔矿区为例

基于平朔矿区1987年、1996年和2005年三期的TM影像,从土地利用数量变化模型、土地利用程度变化模型对矿区土地利用动态变化情况进行了分析。研究表明：（1）生态脆弱的平朔矿区自1987年以来耕地、林地面积呈减少趋势,而变化幅度最大的是已破坏待复垦地和已破坏复垦地,这主要是因为矿区生产建设占用了大量的耕地与林地,从而造成了许多待复垦地,同时由于受矿区土地复垦工程的影响,矿区内复垦地呈上升趋势;但是目前复垦后土地利用主要以林草地为主,所以无法拉动耕地面积的增长。（2）矿区土地利用程度综合指数显示上升态势,且土地利用程度变化率大于0,表明平朔矿区土地利用处于发展期。今后应加大对矿区的生态重建工作与土地复垦进程,保证矿区耕地平衡,促进矿区生态系统、经济系统和社会系统协调发展。     

土地复垦矿区的景观生态质量变化

为揭示土地复垦对矿区景观生态状况的影响,以徐州市贾汪矿区为例,运用RS、GIS和景观生态学方法,从生态系统稳定与干扰程度2个方面构建景观生态质量评价模型,并分析评价了该区的景观生态质量及变化。研究结果表明:2001-2010年间,贾汪矿区景观生态质量发生了明显变化,总体呈变好的趋势。2001年和2010年景观生态质量达到稳定和较稳定的面积分别为49994.86和56160.31hm2,2010年比2001年增加了6164.45hm2;从总体变化看,变好和略微变好的地区约占28.23%,主要分布在破坏较少的山区和煤矿复垦区,表明土地复垦工程对矿区生态环境起到了一定的改善作用。变差和略微变差的地区约占19.44%,表明部分地区生态环境质量仍在下降,主要由于城镇化的快速发展,煤炭开采的继续,环境保护措施不及时以及复垦地区的二次塌陷、治理标准低等原因。因此,需加大对生态脆弱区的环境保护,完善矿区复垦技术规程,制定生态修复策略,从而实现矿区土地的可持续发展。     

黄土区大型露天矿农业用地格局演变的分析

在矿区废弃地的恢复中，格局变化的研究将对矿区生态系统的变化起着至关重要的作用。其中，农业用地格局演变的过程及覆被类型的变化，对矿区的生态安全、耕地保护及土地资源可持续利用具有重要的现实意义。该文以山西平朔矿区为例，基于GIS平台，在分析矿区土地动态变化的基础上，运用景观生态学理论与方法，对平朔矿区景观动态变化过程、特征及覆被类型的变化进行了研究，特别对矿区农用地的变化做了重要分析，结果表明：大型露天矿区生态系统景观动态变化过程包括生态破坏过程的景观变化(土地挖损、土地压占、土地占用)和生态重建过程的景观变化(地貌重塑、土壤重构、植被重建)；经过20年的人工控制的生态重建后，矿区土地利用空间格局由以旱地—疏林地格局演变为以林地—建设用地为主的重建生态格局；矿区生态重建已经改变了原脆弱生态系统的生态环境，其中农业用地增加了50%，但由于管理制度等原因，复垦的农用地目前大部分尚不能转换为耕地使用。     

基于生态风险评价的采煤矿区土地损毁与复垦过程分析

煤炭开采和复垦活动带来强烈的地表变化和生态环境扰动。该文以山西省平朔矿区为例,通过构建评价模型分析采煤矿区的生态风险动态变化。通过采用最小损毁累积模型测算风险源累积损毁影响值,利用遥感影像结合野外实测数据计算生态脆弱度指数,得出矿区2001年和2010年矿区生态风险值,分析不同开采年份中矿区由于采矿和复垦活动带来的生态风险变化。结果表明:随着煤炭产量的增加,2010年土地损毁的累积影响范围比2001年增长了7 095.17 hm2;但是已复垦排土场的损毁累积危害下降明显,并且随着矿区扰动区域的东移,采矿对研究区西部的影响也在减弱。经过10年的土地复垦与生态重建措施,已复垦的排土场生态风险值呈下降趋势,生态系统趋于稳定。在采矿扰动区中,2001年处于中等风险及以下的区域占比为0.02%,到2010年为16.77%。特大型采煤矿区扰动范围较大,但是采后土地复垦有助于降低局部生态风险的影响。通过研究矿区土地损毁情况、复垦过程和复垦后的状态,分析不同区域生态风险的动态变化,可以为矿区的生态环境治理和区域发展规划提供参考,为矿区管理和相关决策提供科学依据。     

煤炭开采对矿区土地利用景观格局变化的影响

为揭示煤炭资源开采对矿区土地利用景观格局变化的影响,以徐州沛北矿区为例,应用GIS、景观生态学和数理统计方法,分析了该区土地利用结构和景观格局变化,并从生命周期的角度探讨了煤炭开采对景观格局演变过程的影响。结果表明:1994—2014年间沛北矿区土地利用结构和景观格局变化显著,耕地、林地和未利用地减少,工矿建设用地和塌陷水体持续增加;景观呈破碎化和均匀化趋势,景观分形特征趋于简单化和规则化。进一步对景观指数突变检验分析可知,耕地最大斑块指数和集聚度指数分别在1999年和2001年出现突变点;塌陷水体的最大斑块指数自1995年起持续上升,而集聚度指数呈显著上升—变化不显著—显著上升的趋势。煤炭持续大规模开采导致地面塌陷、积水,耕地损毁以及快速城镇化是景观格局变化的主要原因,但随着矿区土地复垦,耕地、水体面积增大,景观破碎化程度减小,对塌陷地的治理取得了一定成效。研究结果对矿区土地复垦和受损生态景观修复具有重要的指导作用。     

漓江流域土地利用变化分析及预测

以1993年、1999年、2006年和2010年四期Landsat遥感数据为基础,应用混合分类法对研究区主要景观类型进行分类,并通过土地利用转移矩阵及四种常用景观指数分析了漓江流域近20 a来的土地利用变化特征。针对研究区近20 a的土地利用变化情况,应用CLUE-S预测模型对漓江流域2020年的土地利用变化情况进行预测。结果表明:漓江流域土地利用在近20 a间发生了较大变化,具有重要生态功能的林地面积退化明显,建设用地与耕地所占比重不断增加。通过对四期TM数据进行景观分析,发现研究区内景观优势度减小,破碎度增加,由此认为研究区内生态环境正在逐步退化,这主要与漓江流域水源林地遭到不断砍伐以及人类经济活动有关。基于历史土地利用数据用CLUE-S模型对漓江流域2020年土地利用格局进行模拟,发现林地面积继续减少,建设用地面积持续增加。该模拟结果可为漓江流域经济发展、土地规划及生态保护提供参考依据。     

关中-天水经济区土地利用/覆被变化与景观格局

以1980年和2005年的TM影像为数据源,应用ArcGIS,Erdas软件对影像解译,把关中-天水经济区(简称“关天经济区”)的土地利用景观分为6大类景观类型.基于ArcGIS分析模块,分析了关天经济区土地利用/覆被变化过程,并使用景观软件Fragstats分别从景观级别和景观类型级别上计算了相应的景观指数,得出以下结论:(1) 25 a间耕地和未利用地面积减少,林地、草地、水体和建筑用地面积增加,大量的耕地转变为林地、草地、建筑用地.同时较多草地开垦为耕地,但小于耕地向其转化的量.而建设用地属于转入型用地,转出量几乎为0.(2)关天经济区土地利用景观的蔓延度、优势度指数减少,香农多样性指数、香农均匀度指数增加.(3)耕地是关天经济区的优势景观类型,建设用地景观斑块正在向规模化扩张.研究结果为合理制定该区域可持续发展的土地利用政策及规划提供科学的参考及依据.     

全国土地利用总体规划目标的生态足迹评价研究

该文采用生态足迹分析对全国土地利用总体规划的目标进行了评价。首先建立全国生态足迹及相关指标的时间序列(1996～2002年),认为2000年由于土地利用结构的控制不力直接导致中国人均生态供给较规划预期值少0.8％,并建立模型对全国土地利用总体规划纲要的远期目标(2010年)以及按照现在中国生态足迹强度发展的预期进行了规划的有无对比的足迹预测对比。计算结果表明,如果按照目前土地利用现状的趋势演变下去,预计到2010年,预期将比规划目标减少2.7％的生态供给,却增加1.53％的生态赤字。并就2001年的全国各省市土地利用现状做了全国生态足迹及其相关指标的区域差异分析。     

土地利用景观格局演变及驱动力分析——以唐山市曹妃甸新区为例

以唐山市曹妃甸新区为研究区,运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等技术方法,运用景观生态学理论研究景观动态变化,结合主成分分析方法从自然条件、区域政策与经济发展等角度,探讨了曹妃甸新区景观格局变化的驱动力因素。结果表明:1990—2010年盐田、居民点及工矿用地呈增加趋势;港口码头为新增加用地;耕地、林地则有增有减;沿海滩涂和未利用地则处于减少趋势。土地利用景观多样性增加,斑块形状复杂性降低,破碎化程度整体有所上升,景观类型趋于均衡并且更加合理发展,这些变化主要受全区总人口、GDP、固定资产投资等社会经济驱动因子和区域政策的影响,其研究对于曹妃甸新区土地利用规划和生态环境保护具有重要意义。     

青海高原东部土地利用变化模拟与景观生态风险评价

为了研究西部大开发和退耕还林等生态工程对未来土地利用变化趋势的影响,将Gray-Markov模型和CLUE-S模型相结合,模拟自然情景、耕地保护情景和土地规划情景下青海高原东部农业区2020年土地利用覆盖状况,并分析3种情景下土地利用变化特征,采用景观格局指数和景观生态风险指数比较3种情景模拟结果。自然情景延续1999-2009年的发展模式,至2020年退耕还林/草633.98 km2,其他未利用地造林/草117.66 km2;耕地保护情景严格保护耕地,至2020年退耕还林/草142.00 km2,未利用地造林/草130.71km2;土地规划情景经济发展与环境保护并重,退耕还林/草444.18 km2,未利用地造林/草333.75 km2。景观格局指数和景观生态风险指数均表明土地规划情景下的模拟结果布局较合理。研究表明,新增建设用地扩张的同时加强生态保护,仍可以保证区域景观生态安全。该研究可为中国西部的土地利用规划和政策制定提供参考。     

基于用地竞争的矿业废弃地再利用用地类型判定

合理确定矿业废弃地再利用用地类型,对满足矿业资源经济转型用地需求、优化矿区土地利用结构具有重要意义。该文以泽州县长河流域为研究区域,从适宜性和驱动力2个层面构建了矿业废弃地再利用用地竞争力评价指标体系,进而构建了基于该指标体系的矿业废弃地再利用用地竞争评价模型,并基于研究区行政界线图及矿业废弃地分布图,以矿业废弃地图斑为评价单元,量化评价指标,评价矿业废弃地再利用用地竞争力。采用三角模型,根据用地竞争力组合,对矿业废弃地再利用用地类型进行理论判定。研究结果表明:研究区中占总量50%的矿业废弃地可再利用为建设用地,主要分布在经济基础较好的乡镇周边及省道两侧;40%的矿业废弃地可再利用为农用地,主要分布于村庄周围;10%的矿业废弃地可再利用为生态用地,主要位于山区及水域附近。该研究结果可为优化矿区土地利用结构及矿业废弃地整治规划提供决策依据。     

北京市土地利用空间结构特征分析

分析北京市土地利用空间结构特征,对于北京市未来土地的合理利用具有重要意义。该文从景观、经济和生态3方面着手,应用区域土地利用类型多样化程度指数、土地利用程度综合指数、经济密度指数及生态价值等指标,借助1 km×1 km网格进行空间表达,阐述了2006年北京市土地利用空间结构特征。研究结果表明：2006年北京市土地利用类型比较齐全,北京市土地利用/覆盖多样化指数和土地利用程度指数呈由西北山区向东南平原逐渐增大的过渡趋势;2006年北京市平均土地经济密度为47.97×106元/km2;北京市西北林区经济密度最低,而城镇区域最高,且集中连片;2006年北京市总体生态价值约为13 488.13×106元,每平方千米约为0.82×106元,略高于全国平均水平。建议提高土地利用效率,使北京土地利用走上可持续发展的道路。     

基于生态足迹模型的河北省土地利用总体规划实施评价

为了证实河北省土地利用总体规划（2006—2020年）确定的土地利用结构调控指标是否科学与合理,根据1999—2008年的统计数据,运用改进的生态足迹模型计算并预测河北省2010年、2020年人均生态足迹、人均生态承载力,将预测结果与河北省土地利用总体规划（2006—2020年）确定的土地利用结构调整目标测算的人均生态承载力进行比较。结果表明:（1）河北省人均生态足迹1999—2008年共增加0.218 1 hm²,增长率达到32.18%,人均生态承载力共增加0.019 8 hm²,增长幅度为28.09%,人均生态赤字由2006年增长到最大值0.450 2 hm² 后回落至2008年的0.418 8 hm²,表明河北省正朝着降低生态赤字,提高生态承载力的方向进行。（2）根据预测值与规划确定值相比较可知,2010年人均生态承载力的实际发展将会比规划预期增加0.16%,人均生态赤字减少0.18%,2020年人均生态承载力的实际发展将会比规划预期增加18.41%,人均生态赤字减少6.29%,说明本轮规划的预计生态供给均可实现。河北省土地利用总体规划（2006—2020年）的实施将会降低人均生态赤字,体现了规划确定的土地利用结构调控指标的科学与合理性,一定程度上遏制了土地生态环境的恶化趋势,促使生态环境向有利的方向发展。