鐵嶺煤田區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及分析

王 浩

(鐵嶺市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院， 遼寧 鐵嶺 112000)

鐵嶺市是遼寧省十四個(gè)省轄地級市之一，位于遼寧省北部，區(qū)域面積12 966km2，人口302萬。鐵嶺市是遼寧省重要煤炭生產(chǎn)基地，其煤炭儲量約占遼寧省煤炭總儲量的三分之一，主要分布在調(diào)兵山市和昌圖縣北部。鐵嶺市近幾年原煤年產(chǎn)量約為2 000萬噸，煤炭工業(yè)在對地方經(jīng)濟(jì)做出重大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成一定破壞。為了更好地恢復(fù)和保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，通過對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，分析評價(jià)采煤區(qū)生態(tài)敏感性和生態(tài)脆弱性，能夠比較全面客觀地掌握當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量水平，從而提出合理的有針對性的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和保護(hù)措施，對于在當(dāng)?shù)貥?gòu)建良性的可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)具有積極意義。

1 采煤區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)

1.1 評價(jià)方法

利用遙感法與實(shí)地調(diào)查法相結(jié)合的方式進(jìn)行評價(jià)。遙感法利用ERDAS軟件監(jiān)督分類最小距離方法對當(dāng)?shù)匦l(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯分析，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)選取時(shí)段為夏季，這一時(shí)段具有植被發(fā)育好、地表信息豐富的特點(diǎn)，有利于對各生態(tài)環(huán)境因子的研判。實(shí)地調(diào)查法通過進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，走訪技術(shù)人員、政府管理部門、當(dāng)?shù)卮迕竦龋?yàn)證遙感影像，了解區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。再通過ERDAS軟件的HAZE模塊進(jìn)行除霾，消除一些斑塊過小的區(qū)域，最終統(tǒng)計(jì)解譯結(jié)果評價(jià)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。

1.2 土壤及土地利用現(xiàn)狀

選取鐵法煤田(包括康平煤田和康北煤田)和昌北煤田普查區(qū)總面積為1.025×1010m2衛(wèi)星影像進(jìn)行解譯評價(jià)，土地類型見表1。

表1 評價(jià)區(qū)土地利用現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)情況

表1中評價(jià)區(qū)旱地以種植玉米為主，水田主要分布于遼河及其支流兩岸區(qū)域;其它林地主要為人工林、綠化帶綠地等;草地面積較小，主要分布于田間和平原荒野地以及恢復(fù)中的鹽堿地等區(qū)域;裸地主要是礦山開采和鹽堿地，鹽堿地主要分布在康平北部區(qū)域，另外山脊、河漫灘和水庫及湖泊周邊等地也有裸地分布;公路主要指高速公路，土路歸于裸地;水域包括河流、水庫和湖泊?？梢姡瑓^(qū)域內(nèi)土地利用以農(nóng)田為主，特別是旱地面積占主要地位。

1.3 植被分布現(xiàn)狀

評價(jià)區(qū)植被覆蓋面積合計(jì)8.105×109m2，占總面積的83.75%，植物類型見表2。

由表2可見，評價(jià)區(qū)植被類型以玉米等旱生作物為主，林地植被主要是遼東松、黑樺、蒙古櫟、紫椴等喬木林和斑枝衛(wèi)矛、金銀忍冬、胡枝子、杜鵑、榛子等灌木林。

1.4 動(dòng)物資源現(xiàn)狀

通過走訪當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門和農(nóng)業(yè)部門，查看相關(guān)資料。評價(jià)區(qū)主要野生動(dòng)物是各種獸類、鼠類、爬行類、鳥類、兩棲類等。兩棲類動(dòng)物主要是東北雨蛙、黑斑蛙、中華大蟾蜍、中國林蛙等，爬行類主要是鱉、虎斑游蛇、蝮蛇等，鳥類主要以蒼鷺、夜鷺、草鷺、池鷺、白鷺、啄木鳥、山雀、灰喜鵲、松鴉、百靈、戴勝、三寶雞、鴻雁、斑頭雁、綠頭鴨等較為常見。哺乳動(dòng)物常見的有狐貍、狍子、獾子、山貓、黃鼠狼等。人工養(yǎng)殖動(dòng)物以豬、牛、羊、魚、鵝、鴨、雞為主。

表2 評價(jià)區(qū)主要植被類型現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)情況

1.5 土壤侵蝕現(xiàn)狀

依據(jù)土壤類型、遙感解譯結(jié)果植被類型分布、坡度、1:250 000 DEM高程數(shù)據(jù)、降水情況等數(shù)據(jù)對評價(jià)區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)情況見表3。

表3 評價(jià)區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)情況

實(shí)地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，引起土壤侵蝕的原因包括人為破壞植被、亂懇濫牧、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過度、傳統(tǒng)的施肥方式以及礦產(chǎn)開發(fā)等，煤礦開采導(dǎo)致的土地塌陷是土壤侵蝕重要原因之一。

2 生態(tài)敏感性分析

生態(tài)環(huán)境敏感性指在自然狀況下生態(tài)系統(tǒng)某一生態(tài)過程潛在的活動(dòng)強(qiáng)度，用于表明其對人類活動(dòng)反應(yīng)的敏感程度，說明產(chǎn)生生態(tài)失衡與生態(tài)環(huán)境問題的可能性大小。生態(tài)敏感性評價(jià)根據(jù)主要生態(tài)環(huán)境問題的形成機(jī)制，首先針對特定生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行分析，然后對多種生態(tài)環(huán)境問題的敏感性進(jìn)行綜合分析與評價(jià)，明確區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性的分布特征。將敏感性分為5級，即極度敏感、較敏感、中度敏感、輕度敏感、不敏感，其對應(yīng)的分值為 1、3、5、7、9。同時(shí)借助ARCGIS作為空間數(shù)據(jù)管理工具，矢量化相關(guān)圖層并獲取指標(biāo)數(shù)據(jù)后采用多邊形法獲取評價(jià)單元及其屬性數(shù)據(jù)。將各生態(tài)因子的景觀斑塊分別賦予相應(yīng)的等級指數(shù)制作單因子敏感性分布圖。同時(shí)，根據(jù)敏感度指數(shù)分析并劃分敏感度級別。結(jié)合ARCGIS數(shù)據(jù)疊加和模型構(gòu)建實(shí)現(xiàn)評價(jià)結(jié)果輸出。鐵嶺市采煤區(qū)域輕度、中度和不敏感區(qū)所占比重較大(分別為總面積的 31.01%、30.21% 和15.94%)，而較敏感和極敏感區(qū)面積較小(各為總面積的11.67%和11.17%)，說明發(fā)展用地潛力較大;而極敏感和較敏感區(qū)是評價(jià)區(qū)重要的保護(hù)地，是維持區(qū)域生態(tài)平衡的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)得到保護(hù)。

極敏感區(qū)為評價(jià)區(qū)河流、湖泊、水庫、坡度≥20%、生態(tài)價(jià)值高的成片林地，對區(qū)域煤礦開發(fā)建設(shè)極為敏感，一旦出現(xiàn)破壞干擾，可能會(huì)給整個(gè)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重破壞，屬自然生態(tài)重點(diǎn)保護(hù)地段。較敏感區(qū)一般為平緩區(qū)域的林地等，對人類活動(dòng)敏感性較高，生態(tài)恢復(fù)難，對維持極敏感區(qū)的良好功能及氣候環(huán)境等方面起到重要作用，開發(fā)必須慎重。中度敏感區(qū)為荒山、灌草叢、鹽堿地等，能承受一定的人類干擾，嚴(yán)重干擾會(huì)產(chǎn)生水土流失及相關(guān)自然災(zāi)害，生態(tài)恢復(fù)慢。輕度和不敏感區(qū)主要是旱地、農(nóng)田等，可承受一定強(qiáng)度的開發(fā)建設(shè)，土地可作多種用途開發(fā)。

3 生態(tài)脆弱性分析

“脆弱性”來自于生態(tài)系統(tǒng)的不可恢復(fù)性和不可再生性。原始森林、水生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)以及特殊的自然景觀等，生態(tài)環(huán)境往往具有不可逆性，一旦遭到破壞就很難恢復(fù)或者根本無法恢復(fù)，往往具有不可能性。采用層次分析法(AHP法)進(jìn)行評價(jià)區(qū)的生態(tài)脆弱性分析，其計(jì)算表達(dá)式為:

式中 Pi:各指標(biāo)初始化值;

Wi:各指標(biāo)權(quán)重;

G ＞0.7為極度脆弱;0.7≥ G ＞0.6為較脆弱;0.6≥ G ＞0.5 為中度脆弱;0.5≥ G ≥0.4 為輕度脆弱;G ＜0.4為不脆弱。

指標(biāo)體系從影響因子和指示因子兩方面構(gòu)建，影響因子包括地貌適宜性、生物種類、種群數(shù)量、優(yōu)勢種優(yōu)勢度、景觀連接度、氣候適宜性和穩(wěn)定性。指示因子包括景觀斑塊結(jié)構(gòu)，景觀破碎化，瀕危種和瀕危等級、初級生產(chǎn)力、群落多樣性。評價(jià)區(qū)生態(tài)脆弱性解譯結(jié)果為中度和較脆弱區(qū)所占比重最大(各為總面積的33.75%和30.90%)，而輕度脆弱區(qū)和不脆弱區(qū)面積中等(各為總面積的15.89%和11.02%)，極度脆弱區(qū)面積最小，所占比例最低(8.44%)。

4 生態(tài)環(huán)境恢復(fù)及保護(hù)措施

根據(jù)鐵嶺礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和生態(tài)環(huán)境敏感性及脆弱性分析結(jié)果通過，采用遙感法和實(shí)地調(diào)查法相結(jié)合的方式，比較客觀的了解鐵嶺礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)敏感性和生態(tài)脆弱性分析，得出該區(qū)域生態(tài)環(huán)境大部分屬中度、輕度敏感和中度脆弱、較脆弱。因此，應(yīng)重視該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作，其恢復(fù)及保護(hù)措施應(yīng)主要從地表沉陷減緩和治理、水土保持、景觀恢復(fù)等方面進(jìn)行。沉陷區(qū)治理采用因地制宜方式，可復(fù)墾的進(jìn)行復(fù)墾，可修建水塘的轉(zhuǎn)換為水塘，并制定沉陷區(qū)居民的搬遷安置方案，統(tǒng)籌規(guī)劃，使沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境逐步恢復(fù)。水土保持環(huán)節(jié)應(yīng)重點(diǎn)考慮工業(yè)場地、排矸場、場外線性工程以及深度沉陷區(qū)邊坡的水土保持，通過修建截水、排水工程、護(hù)坡工程，同時(shí)結(jié)合綠化和土地整治，能夠極大地減少或避免礦區(qū)的水土流失。景觀恢復(fù)應(yīng)與生態(tài)恢復(fù)緊密銜接，做到隨開采隨恢復(fù)。逐步降低煤炭工業(yè)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響。

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