基于尺度差异的山西省采煤土地损毁影响因素分析

曹银贵，白中科，周 伟，王金满，潘 健，胡 飞，景 明

（1.中国地质大学 （北京）土地科学技术学院，北京100083；2.国土资源部土地整治重点实验室，北京100035；3.湖北省安陆市国土资源局，湖北 孝感432600）

采煤过程中土地损毁类型主要包括挖损、塌陷和压占土地[1－3]。井工开采对土地的损毁以塌陷和矸石压占为主，而露天开采则以挖损和排土场压占为主[4]。山西省是中国的能源重化工基地，煤炭开采导致土地严重损毁。山西省1949～2010年每万吨煤平均塌陷土地面积为0.15hm2[5]，塌陷土地中耕地的塌陷损毁现象严重[6]，其中塌陷损毁的土地中40%为耕地[7]。由于采煤影响，大量水浇地变成旱地，并且大量耕地绝产被弃耕[8－9]。根据环境经济学理论，矿产资源的开发利用引起的生态环境问题，属于外部不经济性问题，应通过内部化来解决[10]。从土地损毁的角度来看，即要探寻煤炭开采过程中影响土地损毁的主要因素及其作用效应。

从宏观经济学的角度来看，经济增长促进能源消耗，通过经济结构调整，提高经济运行效率，可以促进能源节约[11]。赵梦楠等[11]采用格兰杰因果关系检验法说明经济增长是拉动煤炭消耗的原因。从技术经济学的角度来看，煤炭生产的技术效率受到居多因素的影响[12]。刘新梅[12]运用随机前沿分析模型验证煤炭技术效率的区域差异较大，并且地质条件对煤炭开采技术效率有负面影响，而运输条件、人力资源、开采技术等因素对区域煤炭开采技术效率有正面影响，其中人力资源和开采技术影响较大。土地损毁最直接的影响因素是煤炭资源的开采规模，这是土地损毁的直接驱动力。张金锁等认为煤炭开采规模的影响因素主要有煤炭储量、累计开采量、开采率、价格、成本、技术水平等[10]。李振林等[13]认为煤炭资源开发利用总量受到国家煤炭开发总量调控、国民经济发展、开采技术条件、矿井建设程序及建设时间、运输条件等因素的影响。

针对煤炭资源最优开采规模的研究从20世纪70年代开始，在研究方法和影响因子选择层面取得一些重要进展，建立了动态规划模型[14]、一般竞争性模型[15]、矿产资源优化动态模型[16]、矿产资源开发价值动态决策模型[17]、矿产资源跨期优化模型[16]等。引入了煤炭资源开采的破坏效应影响因素[14]，如技术进步对资源稀缺性的测度[15]、煤炭资源开采的生态约束[16]、技术不确定性的影响[18]、煤炭资源储量的影响[16]、煤炭资源开发价值的影响[17]、煤炭开采成本的影响[16]等。

上述研究成果主要是分析煤炭资源开采规模的影响因素与研究方法，这些影响因素从类型上可分为正相关性因素和负相关性因素，从影响因素内涵上可分为技术进步型因素、生态约束型因素、开发价值型因素、生产成本型因素、煤炭资源型因素。本次研究以煤炭资源开采规模为纽带，从山西省尺度、煤炭基地尺度和县（市、区）煤炭产地尺度探寻土地损毁面积变化的影响因素及其作用效应与差异。

1 研究区概况

山西省重点煤炭基地包括晋北煤炭基地、晋中煤炭基地和晋东煤炭基地。晋北煤炭基地地处山西省太原以北地区，区域面积占山西省总面积的1／3以上，区域总面积4.29万km2。从行政区划来看包含大同市、朔州市、忻州市、太原市、吕梁市所属的县（市、区）。从煤炭资源分布来看包含大同煤田、宁武煤田全部，河东煤田北部地区，划分为大同、平朔、朔南、轩岗、河保偏和岚县6个矿区。晋中煤炭基地位于山西省中部地区，区域总面积3.81万km2。从行政区划来看包含太原市、吕梁市、晋中市、临汾市、长治市所属的县（市、区），从煤炭资源分布来看包含西山煤田、河东煤田（中、南部分）、霍西煤田和沁水煤田（西北部分），划分为西山、东山、离柳、汾西、霍州、乡宁、霍东、石隰8个矿区。晋东煤炭基地地处山西省东南部地区，区域总面积2.81万km2。从行政区划来看包含阳泉市、晋中市、长治市、晋城市和临汾市所属的县（市、区），从煤炭资源分布来看包含沁水煤田东南部，划分为阳泉、武夏、潞安和晋城4个矿区。从煤炭开采的工艺分布来看，2000～2010年期间，山西省井工开采的煤炭产量占全省煤炭总产量的92%，露天开采的煤炭产量占全省煤炭总产量的8%[20]。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本次研究所涉及的煤炭产量、耕地面积、地区生产总值、煤炭工业投资等数据主要来源于2001～2011年的《山西省统计年鉴》，煤炭基础储量数据来源于2005～2011年的《全国矿产资源储量通报》。

2.2 研究方法

2.2.1 土地损毁系数确定的方法

土地损毁系数是指在一段时间范围内每采万吨煤所导致的土地损毁面积[21]。从煤炭开采对土地的损毁来看，土地损毁系数与地貌类型、采矿工艺和损毁土地的类型紧密相关[22]。从目前已有的研究来看，土地损毁系数主要从2个方面来确定。

1）基于地貌类型的土地损毁系数确定。基于山西省井工煤矿土地复垦方案统计分析，山区万吨煤土地损毁系数的范围为0.09～0.34hm2，平均万吨煤土地损毁系数为0.25hm2；丘陵区万吨煤土地损毁系数的范围是0.02～0.57hm2，平均万吨煤土地损毁系数为0.23hm2；平原区万吨煤土地损毁系数为0.19～0.43hm2，平均万吨煤土地损毁系数为0.31hm2。经地貌类型加权求和分析，山西省井工煤矿生产万吨煤土地损毁系数平均为0.23hm2。基于山西省露天煤矿土地复垦方案统计分析，丘陵区万吨煤土地损毁系数的范围为0.04～0.55hm2，平均万吨煤土地损毁系数为0.24hm2；低山侵蚀区万吨煤土地损毁系数的范围为0.09～0.39hm2，平均万吨煤土地损毁系数为0.24hm2；中高山区万吨煤土地损毁系数的范围为0.14～0.22hm2，平均万吨煤土地损毁系数为0.20hm2。经地貌类型加权求和分析，山西省露天煤矿平均万吨煤土地损毁系数为0.24hm2。

2）基于损毁类型的土地损毁系数确定。由于煤矿区土地损毁的类型主要包括挖损、塌陷和压占3个类型，从这3个类型来分析土地损毁可以使土地损毁的过程更加清晰。鉴于此，何书金、苏光全[21]在大量实证研究的基础上，从土地损毁的3个类型出发，确定了土地损毁系数计算模型。其计算公式分别为式（1）、式（2）、式（3）。

式中：Sw为挖损土地面积，hm2；St为塌陷土地面积，hm2；Sz为压占土地面积，hm2；O为煤炭产量，万t；Lr为露天开采率，%；Wr为露天开采万吨煤产量的挖损土地面积，hm2；Jr为井工开采率，%；Tr为井工开采万吨煤产量的塌陷土地面积，hm2。Zl为露天开采万吨煤产量的压占土地面积，hm2；Zj为井工开采万吨煤产量的压占土地面积，hm2。

何书金、苏光全研究表明，露天开采每万吨煤挖损土地面积为0.104hm2，井工开采每万吨煤塌陷土地面积为0.270hm2，露天开采每万吨煤压占土地面积为0.107hm2，井工开采每万吨煤压占土地面积为0.005hm2[21]。

2.2.2 土地损毁面积与影响因素关系的研究方法

1）散点拟合分析法。从不同尺度出发，利用Excel 2003的散点拟合工具分别构建散点拟合模型来分析土地损毁面积与单一影响因素之间的关系。为提高拟合精度，将土地损毁面积与影响因素取对数（以log10为底的对数）进行拟合分析。为了提高拟合函数的可比性，结合拟合系数R2的大小，统一拟合成二次函数。

2）多元回归分析法。从不同尺度出发，利用SPSS16.0的多元回归分析工具分别研究土地损毁面积与多个影响因素之间的关系。根据F检验和t检验分别评价回归模型的显著性和影响因素系数的显著性。

3 结果与分析

3.1 基于不同损毁系数的土地损毁面积对比

利用基于地貌类型的土地损毁系数和煤炭产量计算得出山西省2000～2010年总土地损毁面积、露天开采土地损毁面积和井工开采土地损毁面积。2000～2010年间，山西省总土地损毁面积逐年递增，累计增加了1.95倍，其年均增长率为11.43%。但在2009年，由于煤炭产量的下降，总土地损毁面积略微有所下降。在山西省，露天开采的煤炭产量比例较低，相比井工开采而言，其土地损毁面积远低于井工开采土地损毁面积，但是二者之间土地损毁面积差在缩小。2000年露天开采土地损毁面积211.53hm2，井工开采土地损毁面积5582.24hm2，井工开采土地损毁面积是露天开采土地损毁面积的26.39倍，2010年，二者之间的倍数变为11.03倍。

利用基于损毁类型的土地损毁系数和煤炭产量计算得出山西省2000～2010年总土地损毁面积、露天开采土地损毁面积和井工开采土地损毁面积。2000～2010年间，山西省总土地损毁面积在逐年递增，累计增加了1.91倍，其年均增长率为11.29%。露天开采土地损毁面积和井工开采土地损毁面积也在逐年递增。从具体的损毁类型来看，挖损土地面积最少，其次是压占土地面积，塌陷土地面积最大。2000年挖损土地面积91.66hm2，压占土地面积是挖损土地面积的2.35倍，塌陷土地面积是挖损土地面积的71.49倍。2010年挖损土地面积615.85hm2，压占土地面积是挖损土地面积的1.58倍，塌陷土地面积是挖损土地面积的29.89倍。从各类型的年均增长率来看，挖损土地面积的增长率最快，挖损土地面积年均增长率为20.98%，塌陷土地年均增长率为10.88%，压占土地面积年均增长率为16.28%。

通过对比土地损毁面积差发现，基于地貌类型的土地损毁系数计算所得的总土地损毁面积和井工开采土地损毁面积要小于基于损毁类型的土地损毁系数计算所得的总土地损毁面积和井工开采土地损毁面积，而露天开采土地损毁面积则反之。为了提高土地损毁面积的准确度，将2种损毁系数计算所得的土地损毁面积求和平均，得到平均土地损毁面积、露天开采平均土地损毁面积和井工开采平均土地损毁面积。

利用平均土地损毁面积除以总的煤炭产量、露天开采平均土地损毁面积除以露天开采煤炭产量、井工开采平均土地损毁面积除以井工开采煤炭产量分别得出相应的平均土地损毁系数。2000～2010年期间山西省采煤土地损毁系数范围为0.2503～0.2515hm2／万t煤，其平均土地损毁系数为0.2509 hm2／万t煤。露天开采平均土地损毁系数为0.2255hm2／万t煤，井工开采平均土地损毁系数为0.2525hm2／万t煤。利用平均土地损毁系数计算土地损毁面积，并探讨土地损毁面积与影响因子之间的关系。

3.2 土地损毁面积影响因素分析

煤炭资源基础储量属于煤炭资源型因素，反映了一定经济技术条件下能够开采的煤炭资源总量。地区生产总值属于开发价值型因素，在山西省，煤炭工业产值是地区生产总值的重要组成部分，其煤炭资源开采的价值量一定程度上会影响地区生产总值。煤炭工业投资属于生产成本型因素，增加对煤炭工业的投资，改善煤炭开采工艺，提高煤炭生产的技术水平，势必会减少煤炭开采过程中的土地损毁。耕地面积属于生态约束型因素，耕地保护是中国的基本国策，必须得严守1.5亿hm2耕地红线。山西省煤炭产地近40%属于煤粮复合区，煤炭开采对耕地的损毁非常严重。保护耕地，防止耕地在煤炭开采过程中受损有利于矿区生态环境保护。

在山西省尺度，以2000～2010年为研究期，选择了煤炭资源基础储量、地区生产总值、煤炭工业投资和耕地面积4个因素探寻与土地损毁面积之间的关系。在煤炭基地尺度和县（市、区）煤炭产地尺度，以2000～2008年为研究期，选择了地区生产总值和耕地面积2个因素探寻与土地损毁面积之间的关系。

3.2.1 山西省尺度

1）土地损毁面积与煤炭基础储量的关系。在2000～2010年内，山西省土地损毁面积与煤炭基础储量对数之间的拟合度高达0.8869（图1（a））。通过对拟合函数的最值分析，当煤炭基础储量对数达到2.92亿t时，即煤炭基础储量达到839.40亿t时，土地损毁面积达到最大值1.88万hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图1（a）），并且曲线位于拟合函数对称轴的右侧，表明土地损毁面积随着煤炭基础储量对数的增加而减少，即当煤炭基础储量大于839.40亿t时，土地损毁面积随煤炭基础储量的增加而减少。

2）土地损毁面积与地区生产总值的关系。在2000～2010年内，山西省土地损毁面积与地区生产总值对数之间的拟合度高达0.9747（图1（b））。通过对拟合函数的最值分析，当地区生产总值对数为8.18万元时，即地区生产总值为15241.80亿元时，土地损毁面积达到最大值1.81万hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图1（b）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积随着地区生产总值对数的增加而增加，即当地区生产总值小于15241.80亿元时，土地损毁面积随地区生产总值的增加而增加。

3）土地损毁面积与煤炭工业投资的关系。在2000～2010年内，山西省土地损毁面积与煤炭工业投资对数之间的拟合度高达0.9729（图1（c））。通过对拟合函数的最值分析，当煤炭工业投资对数为7.88万元时，即煤炭工业投资为7593.98亿元时，土地损毁面积达到最大值1.98万hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图1（c）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积随着煤炭工业投资对数的增加而增加，即当煤炭工业投资小于7593.98亿元时，土地损毁面积随煤炭工业投资的增加而增加。

4）土地损毁面积与耕地面积的关系。在2000～2010年内，山西省土地损毁面积与耕地面积对数之间的拟合度高达0.8263（图1（d））。通过对拟合函数的最值分析，当耕地面积对数为2.54万hm2时，即耕地面积为350.39万hm2时，土地损毁面积达到最大值1.57万hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图1（d）），并且曲线位于拟合函数对称轴的右侧，表明土地损毁面积随着耕地面积对数的增加而减少，即当耕地面积大于350.30万hm2时，土地损毁面积随耕地面积的增加而减少。

在研究期内就单一因素来看，山西省土地损毁面积随着煤炭基础储量、耕地面积的增加而减少，而随着地区生产总值、煤炭工业投资的增加而增加。但是煤炭开采过程中土地损毁面积的变化是多个因素综合作用的结果，因此需要从多因素共同作用层面来分析土地损毁面积的变化。

5）土地损毁面积多因素影响分析。采用多元回归分析法，建立了土地损毁面积与煤炭基础储量、地区生产总值、煤炭工业投资及耕地面积之间的多元回归模型。多元回归模型为y＝2.97－1.43x1＋0.66x2＋0.26x3－0.94x4，其回归关系拟合程度高达0.9940，并且回归关系能通过F检验的要求，Sig＜0.001。另外标准化系数均能达到t检验的要求，Sig＜0.05。可见，多元回归模型模拟精度较高。并且在多因素综合作用的结果下，煤炭基础储量、耕地面积是影响土地损毁面积的负相关因素，而地区生产总值、煤炭工业投资是影响土地损毁面积的正相关因素。

图1 2000～2010年山西省土地损毁面积与各影响因素之间的关系、

3.2.2 煤炭基地尺度

1）土地损毁面积与地区生产总值的关系。晋北煤炭基地在2000～2008年内，土地损毁面积对数与地区生产总值对数拟合度高达0.9449（图2（a））。通过对拟合函数的最值分析，当地区生产总值对数为6.69万元时，即地区生产总值为490.23亿元时，土地损毁面积对数达最大值3.77hm2，即土地损毁面积达到最大值5886.91hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图2（a）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积对数随地区生产总值对数的增加而增加，即当地区生产总值小于490.23亿元时，土地损毁面积随地区生产总值的增加而增加。

晋中煤炭基地在2000～2008年内，土地损毁面积对数与地区生产总值对数拟合度高达0.9573（图2（b））。通过对拟合函数的最值分析，当地区生产总值对数为7.52万元时，即地区生产总值为3283.66亿元时，土地损毁面积对数达到最大值3.57hm2，即土地损毁面积达到最大值3751.43hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图2（b）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积对数随地区生产总值对数的增加而增加，即当地区生产总值小于3283.66亿元时，土地损毁面积随地区生产总值的增加而增加。

晋东煤炭基地在2000～2008年内，土地损毁面积对数与地区生产总值对数拟合度高达0.9771（图2（c））。通过对拟合函数的最值分析，当地区生产总值对数为7.24万元时，即地区生产总值为1755.92亿元时，土地损毁面积对数达到最大值3.68hm2，即土地损毁面积达到最大值4831.45hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图2（c）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积对数随地区生产总值对数的增加而增加，即当地区生产总值小于1755.92亿元时，土地损毁面积随地区生产总值的增加而增加。

2）土地损毁面积与耕地面积的关系。晋北煤炭基地在2000～2008年内，损毁土地面积对数与耕地面积对数拟合度高达0.8945（图2（d））。通过对拟合函数的最值分析，当耕地面积对数为1.92万hm2时，即耕地面积为83.64万hm2时，土地损毁面积对数达到最大值3.74hm2，即土地损毁面积达到最大值5479.63hm2。由于该拟合函数曲线开口向下（图2（d）），并且曲线位于拟合函数对称轴的右侧，表明土地损毁面积对数随耕地面积对数的增加而减少，即当耕地面积大于83.64万hm2时，土地损毁面积随耕地面积的增加而减少。

晋中煤炭基地在2000～2008年内，土地损毁面积对数与耕地面积对数拟合度高达0.8282（图2（e））。通过对拟合函数的最值分析，当耕地面积对数为1.99万hm2时，即耕地面积为99.38万hm2时，土地损毁面积对数达到最小值3.11hm2，即土地损毁面积达到最小值1293.51hm2。由于该拟合函数曲线开口向上（图2（e）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积对数随耕地面积对数的增加而减少，即当耕地面积小于99.38万hm2时，土地损毁面积随耕地面积的增加而减少。

晋东煤炭基地在2000～2008年内，土地损毁面积对数与耕地面积对数拟合度高达0.9216（图2（f））。通过对拟合函数的最值分析，当耕地面积对数为1.76万hm2时，即耕地面积为57.61万hm2时，土地损毁面积对数达到最小值3.05hm2，即土地损毁面积达到最小值1109.93hm2。由于该拟合函数曲线开口向上（图2（f）），并且曲线位于拟合函数对称轴的左侧，表明土地损毁面积对数随耕地面积对数的增加而减少，即当耕地面积小于57.61万hm2时，土地损毁面积随耕地面积的增加而减少。

总的来看，在3大煤炭基地，土地损毁面积均随地区生产总值的增加而增加，随耕地面积的增加而减少。在各煤炭基地，地区生产总值与耕地面积对土地损毁面积的共同影响需要进一步分析。

3）土地损毁面积多因素影响分析。在3大煤炭基地，采用多元回归分析法，分别建立了土地损毁面积与地区生产总值、耕地面积之间的多元回归模型。晋北基地、晋中基地、晋东基地的多元回归模型分别是：y＝4.52＋0.18x2－3.70x4，y＝2.75＋0.39x2－2.14x4，y＝3.71＋0.31x2－3.01x4，3大煤炭基地土地损毁面积与影响因素之间回归关系拟合程度高，其拟合系数分别是0.9930、0.9320、0.9950，并且回归关系均能通过F检验的要求，Sig＜0.001。另外标准化系数均能达到t检验的要求，Sig＜0.05。可见，多元回归模型模拟精度较高。并且在2个因素共同作用的情况下，3大煤炭基地都能体现出地区生产总值与土地损毁面积之间的正相关性，耕地面积与土地损毁面积之间的负相关性。

图2 2000～2008年3大煤炭基地土地损毁面积与各影响因素之间的关系

3.2.3 县（市、区）煤炭产地尺度

1）土地损毁面积单因素关系分析。在2000～2008年期间，相比山西尺度和煤炭基地尺度，在县（市、区）煤炭产地尺度土地损毁面积对数值与地区生产总值对数值、耕地面积对数值之间的拟合程度不高。地区生产总值对数与土地损毁面积对数的拟合曲线发展趋势相对一致（图3（a）、图3（b）、图3（c）），土地损毁面积对数随地区生产总值对数的增加而增加。耕地面积对数与土地损毁面积对数的拟合曲线发展趋势一致性差，耕地面积对数与土地损毁面积对数之间的相关性体现不明显（图3（d）、图3（e）、图3（f））。

2）土地损毁面积多因素影响分析。在3大煤炭基地内，分别建立3大煤炭基地各县（市、区）煤炭产地土地损毁面积与地区生产总值、耕地面积之间的多元回归模型。晋北基地煤炭产地、晋中基地煤炭产地、晋东基地煤炭产地的多元回归模型分别是：y＝－0.03＋0.53x2＋0.50x4，y＝1.06＋0.11x2－0.18x4，y＝0.35＋0.34x2＋0.31x4。回归关系虽均能通过F检验的要求，Sig＜0.001，但是回归关系拟合程度不高，拟和系数均低于0.5。可见，多元回归模型模拟精度低。另外，在2个因素共同作用的情况下，3大煤炭基地各县（市、区）煤炭产地都能体现出地区生产总值与土地损毁面积之间的正相关性，但耕地面积与土地损毁面积之间的负相关性体现不明显，其中晋北煤炭基地各县（市、区）煤炭产地和晋东煤炭基地各县（市、区）煤炭产地表现出了正相关性，而晋中煤炭基地各县（市、区）煤炭产地表现出了负相关性。

图3 2000～2008年山西省3大煤炭基地各县（市、区）煤炭产地土地损毁面积与各影响因素之间的关系

4 结语

1）在研究期内，山西省在煤炭开采过程中土地损毁具有明显的阶段性和动态性。由于土地损毁具有阶段性和动态性，精确的土地损毁系数适合于单个矿区的研究，在省域尺度、煤炭基地尺度及县（市、区）煤炭产地尺度很难确定精确的土地损毁系数，因此需要引入平均土地损毁系数研究大尺度层面土地损毁情况。本文基于地貌类型土地损毁系数和基于损毁类型土地损毁类型系数计算了山西省2000～2010年内的平均土地损毁系数，其值为0.2509hm2／万t煤。露天开采平均土地损毁系数为0.2255hm2／万t煤，井工开采平均土地损毁系数为0.2525hm2／万t煤。另外，确定平均土地损毁系数的研究期不宜太长。在煤炭开采的初期，每采万吨煤的土地损毁面积（土地损毁系数）相对比较大，包括工业场地占地、排土场及矸石山的下垫面占地及首采煤层形成的塌陷。随着开采过程的深入，工业场地、排土场、矸石山的下垫面已经相对稳定，并且采坑形成了内排土场，这样土地损毁系数会逐渐减小。另外井工矿随所采煤层的深度变化，一定程度上会加深塌陷的深度，新的土地损毁面积会有所减小，因此也可以降低土地损毁系数。

2）在煤炭开采过程中，土地损毁面积的影响因素比较多，包括新的资源探明、技术革新、煤炭赋存条件、沉积层的松散程度等等。从统计学的角度来看，这些数据之间肯定存在一定的关系，因此有必要在研究过程中进一步明晰彼此之间的真实联系。就一个尺度情况下，影响因素与土地损毁面积表现出的关系需要进一步分析。因此需要从多个尺度出发，利用单因素拟合分析和多因素回归分析，在相关检验通过的情况下，进一步分析影响因素与土地损毁面积之间表现出的某种联系的趋同性与差异性。影响因素对土地损毁面积作用的过程是复杂的，综合的，既有趋同性，又有差异性。在山西省尺度，煤炭基础储量、耕地面积是影响土地损毁面积的负相关性因素，而地区生产总值、煤炭工业投资是影响土地损毁面积的正相关性因素。在煤炭基地尺度，体现出地区生产总值对土地损毁面积的正相关性，耕地面积对土地损毁面积的负相关性。在县（市、区）煤炭产地尺度，基本上能体现出地区生产总值对土地损毁面积的正相关性，但耕地面积对土地损毁面积的负相关性体现不明显。山西省尺度和煤炭基地尺度是利用地区生产总值和耕地面积控制采煤土地损毁面积的最佳尺度。

3）在山西省尺度，煤炭基础储量在研究期内与土地损毁面积之间是负相关的，由于山西省煤炭开采时间长，煤炭基础储量上升空间有限。期初煤炭基础储量高，开采相对容易，造成的土地损毁面积相对较小，随着煤炭开采速度加快，在采煤技术水平提升有限的情况下，煤炭基础储量下降，采煤的难度逐渐加大，势必加大土地损毁。地区生产总值促进土地损毁。由于山西省经济产业结构相对单一，经济发展对煤炭工业的依赖程度高，在追求经济发展的过程中，煤炭的产量逐步提升，势必影响煤炭开采的规模，导致土地损毁面积增加。在煤炭基地尺度和县（市、区）煤炭产地尺度均能体现地区生产总值对土地损毁面积的正相关性。在山西省尺度，煤炭工业投资促进了土地损毁，可见投资的方向主要在煤炭开采层面。因此，要合理调配煤炭工业投资的方向，一方面控制生产性的投资，另一方面加大对技术革新及生态环境保护方面的投资，减轻煤炭开采对土地的损毁。在山西省尺度和煤炭基地尺度耕地面积对土地损毁面积的负相关性是明显的，而在县（市、区）煤炭产地尺度体现的不是很明显。相对山西省尺度和煤炭基地尺度而言，各县（市、区）煤炭产地尺度耕地面积及土地损毁面积偏低，负相关性不明显，在大统计样本情况下很难建立二者之间的关系。总之，针对采煤土地损毁面积的控制应该从不同的尺度出发，制定针对性的控制措施。

致谢：感谢陈思、孙琦、卢元清、宋雪姣等硕士研究生提供的数据支持！

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