论文部分内容阅读
煤炭开采活动在促进经济发展的同时，破坏矿山生态环境难以避免，煤矸石堆存、地表沉陷、地下水位下降等生态环境损伤方式直接威胁到矿区生态安全与社会可持续发展。伴随煤炭开采加速向生态环境脆弱的西部转移，西部干旱半干旱煤矿区煤炭资源开发与生态保护矛盾迅速加剧。基于上述背景，本论文以干旱半干旱区煤矿区——乌海矿区为例，运用生态学、采煤沉陷学、大地测量学、生态恢复学等理论，采用遥感、InSAR、GIS、数学建模等方法，揭示乌海矿区生态演变规律，测度乌海矿区生态受损情况，进而提出合理的生态修复策略。论文取得以下结果： （1）土地利用/覆被变化研究发现，2000-2015年研究区土地利用转换较为频繁，植被覆盖水平不断降低，景观破碎度持续增强。2000-2015年研究区林草地和裸地面积变化明显，其中2000-2009年林草地持续转化为裸地，2009-2015年大面积裸地转为林草地，生态环境得到一定程度恢复；2000-2009年中、高植被覆盖区范围逐步萎缩，研究区南部荒漠区的NDVI值减小明显，而2009-2015年研究区植被覆盖度整体呈现由西北向东南逐渐增加的趋势；景观格局变化特征表现为斑块密度上升，景观破碎化程度持续增强，景观离散程度增大，香农多样性指数、香农均匀度指数均持续上升，景观多样性程度增加。 （2）研究区地表形变监测研究表明，从整体上看，研究区部分区域出现不同程度地表沉陷灾害，最大地表沉降值超过800mm；从研究区地表沉陷分布上看，地表沉陷灾害主要发生在富含煤炭资源的东部和中部山区，以及黄河以西的乌达矿区，沉陷盆地表现形式为一系列不规则同心椭圆形分布；从研究区地表沉陷规模上看，监测期间研究区共有230.03km2的土地出现地面沉陷灾害，占研究区域总面积的13.78%，其中严重沉陷区的面积是44.98km2（2.69%）；较严重沉陷区的面积是101.33km2（6.07%）；受到沉陷影响区域的面积是83.72km2（5.01%）。 （3）研究区生态修复策略选择建议，从研究区整体生态受损情况来看，干旱半干旱矿区生态受损显著，受损程度以开采工作面为中心向四周辐射减弱，研究区生态损伤较严重的区域其生态受损指数达到4.5～8.0，主要集中在东部、中部山区以及黄河以西区域；从研究区生态修复策略分区来看，针对海南区中部矿区等重度生态环境受损区优先考虑进行人工修复，针对中度生态环境受损区优先考虑进行近自然修复，对于大面积轻度生态环境受损区优先考虑进行自然恢复。