矿产资源开发区生态安全评价及预警研究：以河南省义马煤矿区为例

矿产资源开发区为我国经济的发展做出了突出贡献，但许多矿产资源开发区的生态破坏日益严重，威胁到区域生态安全和人类健康。本课题以生态学、资源环境经济学等多学科理论为基础，选择矿产资源开发区为研究对象，研究内容主要包括：分析矿产资源开发区生态系统服务价值的构成，确定评价方法；分析矿区生态安全的影响因素，构建矿区生态安全现状评价指标体系；构建矿区生态安全评价模型，对矿区生态安全现状进行评价，并对其动态演化过程和规律进行分析；分析影响矿区生态安全预警的主要因素，通过预测模型和进行模拟情景设计，判断矿区的生态安全预警状况，在此基础上，利用GIS等技术，构建矿区生态安全预警体系；并以河南省义马煤矿区为例进行实证研究。. 本课题可为矿产资源开发区生态问题的深入研究提供必要的理论、方法和实践准备，为矿产资源开发区生态环境建设和保护提供理论和事实依据，使矿产资源开发区的环保建设具有针对性和可操作性。

因资源开采与综合利用形成的矿产资源开发区（以下简称“矿区”）在资源型城市经济发展中占据非常重要的地位。矿区资源的开采在给人类带来巨大好处的同时，也给人类赖以生存的环境带来了极大危害，引发了矿区一系列的生态环境问题，对区域生态安全和经济可持续发展造成严重威胁。本项目在对矿区生态环境现状综合分析的基础上，诠释矿区生态安全的内涵，对矿区生态安全评价和预警框架进行研究。.项目将矿区生态系统服务功能划分为供给服务、调节服务、支持服务和文化服务四个方面，计算不同服务功能的单位面积价值。在此基础上，采用Costanza等人提出的综合服务价值测算公式，对义马矿区生态系统服务总价值进行评估，结果表明义马矿区生态服务价值先下降，后上升，到2009年以后，又呈现逐年下降的趋势。生态服务价值测算为生态安全评价奠定了基础。项目结合矿区实际特点，遵循科学性、整体性、可度量性、可操作性等原则，构建基于PSR概念模型的矿区生态安全评价指标体系，采用非线性测度函数的属性识别模型，探究矿区生态安全评价模型与方法，并以义马煤矿为例，进行了实证分析。分析结果表明，2005-2012年间义马煤矿区的生态安全状况呈现出逐年恶化的趋势。其中，2005-2007年间属于“临界安全”级，表明矿区生态系统服务功能已有退化，当地生态环境受到一定破坏，生态系统结构发生变化。2008-2012年间属于“较不安全”级，表明矿区生态系统服务功能严重退化，土地生态环境受到较大破坏，结构破坏较大，功能不全，受外界干扰后恢复困难，生态问题较大，生态灾害较多。为了更好地预测矿区生态系统未来变化趋势，项目采用情景预测方法，对矿区生态安全预警指标变化趋势进行模拟预测，并在此基础上分析矿区未来生态警情变化情况，结果表明，在2015年以后，随着社会科技发展，居民环保意识增强，矿区政府逐步采取积极的生态响应措施，矿区环境将逐年改善，警情变化也将呈现良好趋势。矿产资源具有枯竭性特点，因此矿区产业转型及可持续发展问题也是亟待解决的议题。项目通过测算矿区不同产业的梯度系数来衡量这些产业的发展阶段，并以此界定需要转入和转出产业的种类，绘制区域产业梯度和成长系数的二维模型，并针对矿区开发不同阶段（资源富集和枯竭阶段）构建了矿区产业转入和转出分布结构图。