創(chuàng)新點

（1）評估視角的變化：傳統(tǒng)煤炭開采區(qū)生態(tài)修復效果評估多局限于如植被覆蓋率、土壤理化性質(zhì)等單一指標，而本文從生態(tài)系統(tǒng)服務功能提升的綜合視角構建評價體系，將土壤保持、防風固沙、碳儲存等多種生態(tài)服務納入評估框架，更全面地反映生態(tài)修復的實際成效，更精準地衡量修復措施對區(qū)域生態(tài)功能的綜合影響。

（2）研究尺度聚焦小區(qū)域礦區(qū)：當前生態(tài)系統(tǒng)服務評估多集中于全球、全國或省域等大尺度區(qū)域，而大尺度研究對小區(qū)域的生態(tài)管理缺乏代表性。本文以伊金霍洛旗布爾臺井田為研究對象，聚焦煤炭開采小區(qū)域，針對性分析礦區(qū)生態(tài)修復前后的生態(tài)系統(tǒng)服務變化。

（3）多種方法結合：論文整合了多種方法，基于物質(zhì)量評估模型和價值量計算方法，量化生態(tài)系統(tǒng)服務的物質(zhì)基礎與經(jīng)濟價值；結合 GIS 空間分析技術，直觀呈現(xiàn)生態(tài)服務的時空分布特征；同時通過 Pearson 相關性分析，揭示土地利用、植被覆蓋與生態(tài)系統(tǒng)服務的關聯(lián)機制。

（4）驅動因素的深入分析：論文專門探討了土地利用類型和植被覆蓋度對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響，這種針對性的驅動機制分析，為后續(xù)生態(tài)修復措施的優(yōu)化提供了更精準的科學依據(jù)。

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基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能視角的煤炭開采區(qū)生態(tài)修復效果評估

作者：張凱, 馬濤, 遲子云, 潘柵杉, 韓智, 劉海龍

單位：1. 中國礦業(yè)大學(北京) 化學與環(huán)境工程學院; 2. 中國地質(zhì)大學(武漢) 卓越工程師學院

引用格式：

張凱，馬濤，遲子云，等. 基于生態(tài)系統(tǒng)服務功能視角的煤炭開采區(qū)生態(tài)修復效果評估[J]. 綠色礦山，2025，3(2)：15?27.ZHANG Kai，MA Tao，CHI Ziyun，et al. Evaluation of ecological restoration effect in coal mining area based on ecosystem service function[J]. Journal of Green Mine，2025，3(2)：15?27.

摘要

煤炭開采區(qū)的生態(tài)修復效果評估需突破傳統(tǒng)單一指標的局限，從生態(tài)系統(tǒng)服務功能提升的綜合視角構建科學評價體系。以伊金霍洛旗布爾臺井田為研究對象，基于當前常用的生態(tài)系統(tǒng)服務物質(zhì)量評估模型和價值量計算方法，結合GIS空間分析，量化生態(tài)修復前后煤炭開采區(qū)(布爾臺井田)、非煤炭開采區(qū)(伊金霍洛旗除布爾臺井田以外區(qū)域)的物質(zhì)量與價值量，并探討土地利用與植被覆蓋對于生態(tài)系統(tǒng)服務的影響，評估布爾臺井田生態(tài)系統(tǒng)恢復效果。結果表明：① 2005、2010、2015、2020年布爾臺井田單位面積的土壤保持物質(zhì)量均值為17.7、9.02、20.31、26.96 t/hm；單位面積的防風固沙物質(zhì)量均值為45.77、43.3、46.06、50.37 t/hm；單位面積的碳儲存物質(zhì)量均值為9.8054、9.795、9.8059、9.814 t/hm。在此期間均呈現(xiàn)先減少再增加的趨勢。并且均與草地、林地和植被覆蓋度呈現(xiàn)正相關關系，與建設用地、未利用土地呈現(xiàn)負相關關系；② 2005、2010、2015、2020年布爾臺井田單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務總價值量均值為1772.911342.981825.542154.98元/hm，總體呈現(xiàn)先減少再增加的趨勢，與生態(tài)系統(tǒng)服務物質(zhì)量變化趨勢一致；③ 布爾臺井田土壤保持、防風固沙功能在2010年后逐漸恢復到與非煤炭開采區(qū)接近的水平，表明生態(tài)修復效果良好。碳儲量仍低于非煤炭開采區(qū)，表明需繼續(xù)加強對煤炭開采區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的保護與修復。研究結果對區(qū)域生態(tài)修復具有重要借鑒意義。

部分圖片

圖1 研究區(qū)地理位置

圖2 2005—2020年布爾臺井田土地利用類型空間分布

圖3 2005—2020年布爾臺井田土地利用情況

圖4 2005—2020年布爾臺井田植被覆蓋度空間分布

圖5 2005—2020年布爾臺井田不同類型植被覆蓋度占比

圖6 2005—2020年布爾臺井田年均植被覆蓋度變化

圖7 布爾臺井田2005—2020年物質(zhì)量空間分布

圖8 物質(zhì)量與土地利用類型、植被覆蓋度的相關性分析

圖9 布爾臺井田2005—2020年總價值量空間分布

圖10 生態(tài)修復前后煤炭開采區(qū)與非煤炭開采區(qū)單位面積的物質(zhì)量與總價值量對比

作者簡介

張凱，男，遼寧朝陽人，中國礦業(yè)大學（北京）化學與環(huán)境工程學院教授、博士生導師。曾獲中國煤炭學會煤炭青年科技獎（2022）、中國能源研究會能源創(chuàng)新獎優(yōu)秀青年能源科技工作者（2022）、新疆自治區(qū)天池百人計劃學者（2020）、中國礦業(yè)大學（北京）越崎青年學者（2019）。兼任《煤炭學報》、Chinese Chemical Letters、《潔凈煤技術》等學術期刊青年編委，兼任生態(tài)環(huán)境保護部長江生態(tài)環(huán)境保護修復駐點專家、科技部國家重點研發(fā)計劃重點專項績效評估專家、北京市土壤污染防治專家、中國環(huán)境科學學會消費與生產(chǎn)專業(yè)委員會委員、自然資源部生態(tài)地球化學重點實驗室學術委員。主要從事礦山生態(tài)修復、礦區(qū)水固共治等領域的教學與研究工作。

研究方向

礦山生態(tài)修復：煤炭開采土地損傷識別與精準修復、復墾區(qū)高值化生態(tài)開發(fā)與利用；礦區(qū)水固共治：煤系固廢生態(tài)利用、礦井水分級分質(zhì)生態(tài)利用；咨詢方向：能源企業(yè)生態(tài)環(huán)境風險排查、能源企業(yè)生態(tài)環(huán)境標準化管控

主要成果

發(fā)表論文52篇，其中SCI 33篇（TOP 5篇），EI 11篇（卓越刊8篇）。近五年授權發(fā)明專利8項，實用新型專利6項，發(fā)布國標3部，行標7部，團標6部，編寫專著及教材10部。近五年成果獲得省部級獎勵5項。

策劃丨常明然

責編丨黃小雨

編輯丨李莎

審核丨常明然

煤炭科學研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學術交流陣地，也是行業(yè)最大最權威的期刊集群。

期刊簡介

為深入貫徹習近平生態(tài)文明思想，踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，搭建綠色礦山建設領域高端學術交流平臺，2023年5月，經(jīng)國家新聞出版署批準，由中國煤炭科工集團主管、煤炭科學研究總院有限公司主辦的中文科技期刊——《綠色礦山》（Journal of Green Mine）應運而生?！毒G色礦山》為季刊，國內(nèi)統(tǒng)一連續(xù)出版物號為：CN10-1912/TD，ISSN號：2097-3357，由《綠色礦山》編輯部負責策劃、出版、發(fā)行。

刊登范圍

綠色勘查、綠色開采、礦山地下空間利用、綠色選冶、礦山環(huán)境保護、低碳技術及節(jié)能減排、數(shù)字礦業(yè)、綠色低碳經(jīng)濟政策與評價等。

期刊主頁

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投稿網(wǎng)址

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