《基於生命周期的煤礦區景觀生態效應及評價研究》是依託中國礦業大學，由徐嘉興擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於生命周期的煤礦區景觀生態效應及評價研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐嘉興
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
煤炭資源開採對水、土、植被等景觀造成的嚴重破壞，是煤礦區生態環境問題產生的根本原因之一，深入了解煤炭資源開採引起的景觀生態效應及其回響機理，對協調煤炭資源開發與生態環境保護，及時修復受損景觀，改善煤礦區生態環境具有重要意義。本研究擬以徐州礦區為研究對象，基於生命周期理論，融合遙感、地理信息系統和景觀生態學方法，從遙感影像獲取煤炭開採過程中受損害和影響的景觀要素，建立煤礦區土地利用景觀動態變化資料庫，進而從植被覆蓋、景觀格局和土地利用變化的角度分析不同生命周期段內煤礦區景觀結構與時空演變特徵，繼而從景觀穩定性、景觀干擾和生態系統服務價值等方面構建相應的景觀生態效應表征模型，分析不同採煤強度下煤礦區景觀生態效應狀況及變化趨勢，以期從礦區生命周期的角度揭示煤炭資源開採對景觀生態效應的影響機理，並為煤礦區土地復墾和景觀生態修復提供可靠的理論依據和強有力的技術支撐。
結題摘要
煤炭資源開採開發和利用過程中，礦區原有生態景觀遭到破壞，產生一系列生態環境問題，深入了解煤炭資源開採引起的景觀生態效應及其回響機理，對協調煤炭資源開發與生態環境保護，推進礦區生態文明建設具有重要意義。本項目以徐州市沛北礦區為研究對象，從生命周期的視角，建立 “遙感識別-時空格局-驅動分析-影響評價”的技術框架，研究煤礦區景觀結構時空演變過程及其生態效應，分析煤炭資源開採對景觀生態效應的影響機理。課題主要取得的成果如下： （1）劃分煤礦區生命周期階段並分析了每個階段礦區景觀生態特徵。礦區生命周期與煤炭開採的強度、年限及儲量等相關，有發展初期、快速發展期、穩定期和衰退期四個階段。目前，沛北礦區正處在開採穩定期。 （2）利用隨機森林方法提取沛北礦區6期土地利用數據；1994—2014年間沛北礦區土地利用結構和景觀格局變化顯著，耕地、林地和未利用地減少，工礦建設用地和塌陷水體持續增加；景觀呈破碎化和均勻化趨勢，景觀分形特徵趨於簡單化和規則化。 （3）針對礦區土地生態系統的結構、功能和問題，利用景觀穩定性模型、生態系統服務價值模型、綜合評價模型等對沛北礦區景觀格局變化及其生態效應進行評價。結果表明，土地生態質量總體呈現由工礦和城市為核心向四周輻射遞增的格局。大規模煤炭開採和城鎮化建設是影響礦區生態狀況的主要原因，但土地復墾對區域生態環境起到了一定的正效應。 （4）為揭示煤炭開採對景觀格局演變的驅動機制，藉助Mann-Kendall突變檢測模型分析礦區景觀指數變化過程，從生命周期的角度分析煤礦開採規模與強度對礦區景觀格局演化的影響，並從煤礦開採、經濟、城鎮化和土地復墾政策等方面闡述變化的原因，以期為礦區土地資源可持續利用和受損生態景觀修復提供科學依據。
