铁岭煤田区域生态环境现状调查及分析

王 浩

(铁岭市环境保护科学研究院， 辽宁 铁岭 112000)

铁岭市是辽宁省十四个省辖地级市之一，位于辽宁省北部，区域面积12 966km2，人口302万。铁岭市是辽宁省重要煤炭生产基地，其煤炭储量约占辽宁省煤炭总储量的三分之一，主要分布在调兵山市和昌图县北部。铁岭市近几年原煤年产量约为2 000万吨，煤炭工业在对地方经济做出重大贡献的同时，也对当地生态环境造成一定破坏。为了更好地恢复和保护当地生态环境，通过对该地区生态环境现状进行调查，分析评价采煤区生态敏感性和生态脆弱性，能够比较全面客观地掌握当地生态环境质量水平，从而提出合理的有针对性的生态环境恢复和保护措施，对于在当地构建良性的可持续发展的生态系统具有积极意义。

1 采煤区生态环境现状评价

1.1 评价方法

利用遥感法与实地调查法相结合的方式进行评价。遥感法利用ERDAS软件监督分类最小距离方法对当地卫星影像数据进行解译分析，卫星影像数据选取时段为夏季，这一时段具有植被发育好、地表信息丰富的特点，有利于对各生态环境因子的研判。实地调查法通过进行实地调查，走访技术人员、政府管理部门、当地村民等，验证遥感影像，了解区内生态环境现状。再通过ERDAS软件的HAZE模块进行除霾，消除一些斑块过小的区域，最终统计解译结果评价当地生态环境质量现状。

1.2 土壤及土地利用现状

选取铁法煤田(包括康平煤田和康北煤田)和昌北煤田普查区总面积为1.025×1010m2卫星影像进行解译评价，土地类型见表1。

表1 评价区土地利用现状统计情况

表1中评价区旱地以种植玉米为主，水田主要分布于辽河及其支流两岸区域;其它林地主要为人工林、绿化带绿地等;草地面积较小，主要分布于田间和平原荒野地以及恢复中的盐碱地等区域;裸地主要是矿山开采和盐碱地，盐碱地主要分布在康平北部区域，另外山脊、河漫滩和水库及湖泊周边等地也有裸地分布;公路主要指高速公路，土路归于裸地;水域包括河流、水库和湖泊。可见，区域内土地利用以农田为主，特别是旱地面积占主要地位。

1.3 植被分布现状

评价区植被覆盖面积合计8.105×109m2，占总面积的83.75%，植物类型见表2。

由表2可见，评价区植被类型以玉米等旱生作物为主，林地植被主要是辽东松、黑桦、蒙古栎、紫椴等乔木林和斑枝卫矛、金银忍冬、胡枝子、杜鹃、榛子等灌木林。

1.4 动物资源现状

通过走访当地林业部门和农业部门，查看相关资料。评价区主要野生动物是各种兽类、鼠类、爬行类、鸟类、两栖类等。两栖类动物主要是东北雨蛙、黑斑蛙、中华大蟾蜍、中国林蛙等，爬行类主要是鳖、虎斑游蛇、蝮蛇等，鸟类主要以苍鹭、夜鹭、草鹭、池鹭、白鹭、啄木鸟、山雀、灰喜鹊、松鸦、百灵、戴胜、三宝鸡、鸿雁、斑头雁、绿头鸭等较为常见。哺乳动物常见的有狐狸、狍子、獾子、山猫、黄鼠狼等。人工养殖动物以猪、牛、羊、鱼、鹅、鸭、鸡为主。

表2 评价区主要植被类型现状统计情况

1.5 土壤侵蚀现状

依据土壤类型、遥感解译结果植被类型分布、坡度、1:250 000 DEM高程数据、降水情况等数据对评价区土壤侵蚀现状进行分析，统计情况见表3。

表3 评价区土壤侵蚀现状统计情况

实地调查后发现，引起土壤侵蚀的原因包括人为破坏植被、乱恳滥牧、农业生产过度、传统的施肥方式以及矿产开发等，煤矿开采导致的土地塌陷是土壤侵蚀重要原因之一。

2 生态敏感性分析

生态环境敏感性指在自然状况下生态系统某一生态过程潜在的活动强度，用于表明其对人类活动反应的敏感程度，说明产生生态失衡与生态环境问题的可能性大小。生态敏感性评价根据主要生态环境问题的形成机制，首先针对特定生态环境问题进行分析，然后对多种生态环境问题的敏感性进行综合分析与评价，明确区域生态环境敏感性的分布特征。将敏感性分为5级，即极度敏感、较敏感、中度敏感、轻度敏感、不敏感，其对应的分值为 1、3、5、7、9。同时借助ARCGIS作为空间数据管理工具，矢量化相关图层并获取指标数据后采用多边形法获取评价单元及其属性数据。将各生态因子的景观斑块分别赋予相应的等级指数制作单因子敏感性分布图。同时，根据敏感度指数分析并划分敏感度级别。结合ARCGIS数据叠加和模型构建实现评价结果输出。铁岭市采煤区域轻度、中度和不敏感区所占比重较大(分别为总面积的 31.01%、30.21% 和15.94%)，而较敏感和极敏感区面积较小(各为总面积的11.67%和11.17%)，说明发展用地潜力较大;而极敏感和较敏感区是评价区重要的保护地，是维持区域生态平衡的重要环节，应得到保护。

极敏感区为评价区河流、湖泊、水库、坡度≥20%、生态价值高的成片林地，对区域煤矿开发建设极为敏感，一旦出现破坏干扰，可能会给整个区域生态系统带来严重破坏，属自然生态重点保护地段。较敏感区一般为平缓区域的林地等，对人类活动敏感性较高，生态恢复难，对维持极敏感区的良好功能及气候环境等方面起到重要作用，开发必须慎重。中度敏感区为荒山、灌草丛、盐碱地等，能承受一定的人类干扰，严重干扰会产生水土流失及相关自然灾害，生态恢复慢。轻度和不敏感区主要是旱地、农田等，可承受一定强度的开发建设，土地可作多种用途开发。

3 生态脆弱性分析

“脆弱性”来自于生态系统的不可恢复性和不可再生性。原始森林、水生态系统、湿地生态系统以及特殊的自然景观等，生态环境往往具有不可逆性，一旦遭到破坏就很难恢复或者根本无法恢复，往往具有不可能性。采用层次分析法(AHP法)进行评价区的生态脆弱性分析，其计算表达式为:

式中 Pi:各指标初始化值;

Wi:各指标权重;

G ＞0.7为极度脆弱;0.7≥ G ＞0.6为较脆弱;0.6≥ G ＞0.5 为中度脆弱;0.5≥ G ≥0.4 为轻度脆弱;G ＜0.4为不脆弱。

指标体系从影响因子和指示因子两方面构建，影响因子包括地貌适宜性、生物种类、种群数量、优势种优势度、景观连接度、气候适宜性和稳定性。指示因子包括景观斑块结构，景观破碎化，濒危种和濒危等级、初级生产力、群落多样性。评价区生态脆弱性解译结果为中度和较脆弱区所占比重最大(各为总面积的33.75%和30.90%)，而轻度脆弱区和不脆弱区面积中等(各为总面积的15.89%和11.02%)，极度脆弱区面积最小，所占比例最低(8.44%)。

4 生态环境恢复及保护措施

根据铁岭矿区生态环境现状和生态环境敏感性及脆弱性分析结果通过，采用遥感法和实地调查法相结合的方式，比较客观的了解铁岭矿区生态环境现状，并在此基础上进行生态敏感性和生态脆弱性分析，得出该区域生态环境大部分属中度、轻度敏感和中度脆弱、较脆弱。因此，应重视该区域的生态环境恢复工作，其恢复及保护措施应主要从地表沉陷减缓和治理、水土保持、景观恢复等方面进行。沉陷区治理采用因地制宜方式，可复垦的进行复垦，可修建水塘的转换为水塘，并制定沉陷区居民的搬迁安置方案，统筹规划，使沉陷区生态环境逐步恢复。水土保持环节应重点考虑工业场地、排矸场、场外线性工程以及深度沉陷区边坡的水土保持，通过修建截水、排水工程、护坡工程，同时结合绿化和土地整治，能够极大地减少或避免矿区的水土流失。景观恢复应与生态恢复紧密衔接，做到随开采随恢复。逐步降低煤炭工业对当地生态环境的影响。

[1]方品贤，江欣，奚元福.环境统计手册[M].四川:四川科学技术出版社，1985.45～88.

[2]铁法煤业(集团)有限责任公司大隆矿、大兴矿采煤塌陷地复垦项目规划设计报告[R].煤炭科学研究总院唐山研究院，2009.

[3]刘学成，韩书才.靖远矿区采煤沉陷区复垦综合评价方法研究[J].中国煤炭地质，2008，20(8):47～50.

[4]李博.生态学[M].北京:高等教育出版社，2000:280.