村庄与人口搬迁对平朔矿区景观格局变化的影响

韩武波，贾 薇，白中科

（1.山西省国土资源厅，山西 太原030024；2.山西工商学院，山西 太原030006；3.中国地质大学土地科学技术学院，北京 100083；4.国土资源部土地整治重点实验室，北京 100035）

村庄与人口搬迁对平朔矿区景观格局变化的影响

韩武波1，贾 薇2，白中科3,4

（1.山西省国土资源厅，山西 太原030024；2.山西工商学院，山西 太原030006；3.中国地质大学土地科学技术学院，北京 100083；4.国土资源部土地整治重点实验室，北京 100035）

研究目的：研究因矿区扩大生产规模引致村庄和人口迁移对于矿区景观格局变化的影响。研究方法：以山西省平朔矿区为例，结合其开展的三次村庄和人口搬迁，通过1987年、1996年、2001年、2005年、2010年的陆地卫星TM影像数据分析，采用景观格局指数方法，分析平朔矿区土地利用和景观格局的变化。研究结果：1987—2010年，平朔矿区：（1）各景观类型的斑块面积均呈上升趋势，但因受到矿山生产影响的程度不同而各异；（2）矿坑、剥离区、边坡三类景观的形状指数呈上升趋势，复垦地呈缓慢增长趋势，建设用地呈明显的下降趋势；（3）边坡、矿坑、剥离区、矿山复垦地的最大斑块指数呈上升趋势，建设用地先升后降，整体呈上升的复杂态势；（4）各景观类型的聚集度指数缓慢增加，而分割度不断下降。研究结论：由矿区生产规模扩大引致的村庄和人口迁移，对于平朔矿区景观格局的变化具有一定的影响，但并不是直接的主导因素，矿区生产规模扩大的需求和规划才是直接的主导因素。因此，重要的是应当在矿区生产发展规划中加强对矿区生产与人的生活、社会和生态环境协调发展的统筹力度。对于已建的矿区而言，通过加强人、矿和生态环境的协调发展规划和调整，在矿区重建、矿区土地复垦、经济转型发展中，仍然能在较大程度上促进现有矿区的社会经济和环境的协调发展。

土地利用；景观格局；村庄；人口搬迁；平朔矿区

1 引言

工矿区中以矿区生态环境破坏范围最为集中、规模最为宏大、类型最为典型、程度最为严重[1]。现今有关矿山的生态治理、土地利用、工程地质、土地复垦等方面的研究已有大量成果，但是这些研究的落脚点主要停留在产业调整的初步阶段，即矿区修复和矿区重建[1]。针对矿区发展导致的矿区人口、村庄的迁移及以人口为核心的村庄规划对矿区景观变化的系统研究较为缺乏，将人口纳入研究的领域在社会影响方面稍有提及[2]。这很容易导致人们将矿区重建理解为主要是矿山的土地复垦，忽略人、地、矿的和谐发展。因此，集中于村庄和人口搬迁对矿区特别是露天矿区景观变化的研究，对于实现矿区社会经济和生态协调发展具有重要意义和价值。

平朔矿区是中国中西部地区的一座大型露天矿区，包括安太堡露天煤矿、安家岭露天煤矿和东露天煤矿三个大型露天矿田，矿田总面积380 km2，探明煤炭地质储量127×108t[3]。平朔煤业公司辖地范围内，原有46个行政村，人口约14160人。1985年以来，已完成了3次大规模的村庄和人口搬迁，目前正在开展第4次搬迁。第一次搬迁是在1985—1993年，搬迁6个村，1900余人；第二次搬迁是1998年，搬迁3个村，1500余人；第三次搬迁是2008年，搬迁5个村，4900余人。同时，平朔矿区多年来也探索出一种结合废弃土地复垦与可持续利用的发展模式，在中国中西部矿区具有典型的代表性、先进性和示范性[1]，为研究由于矿山开采导致村庄和人口迁移进而对矿区景观发展的影响，提供了很好的条件。

2 研究方法

1987年、1996年的影像可以体现第一次搬迁的变化；2001年、2005年的影像可以体现第二次搬迁的变化；2010年的影像可以体现第三次搬迁的变化。因此，首先利用ArcGIS 9.2对平朔矿区用地景观1987年、1996年、2001年、2005年、2010年5个时相的陆地卫星TM影像数据的平朔矿区用地景观进行矢量化。提取土地利用信息时采用最大似然法，借助实地影像和地学信息的辅助，完成所有土地利用类型的解译后，最终获得平朔矿区用地景观信息。考虑矿区土地利用类型的特点，本文将矿区景观分为矿坑、剥离区、边坡、矿山复垦地、建设用地5个类型（表1，封三）。

利用景观格局分析软件FRAGSTATS，从斑块类型水平进行研究，得出以下具有代表性的指标：斑块面积（CA）、景观形状指数（LSI）、最大斑块指数（LPI）、聚集度指数（Clumpy）、景观分割度（Division）。针对这些指标的变化，分析村庄和人口迁移对平朔矿区景观变化的影响。

3 研究结果

3.1 景观斑块面积变化特征

图1显示，随着平朔矿区生产规模的扩大，引致的矿区村庄和人口的三次迁移，使得矿区各景观类型的斑块面积均呈上升趋势。这种变化很易理解。村庄和人口迁移的原因是由于矿山生产扩大规模引起的，必然会增加有关生产的各种景观类型的斑块面积增加，只是这种增加因不同景观类型受到矿山生产影响的程度不同而异。

3.2 景观形状指数变化特征

LSI值反映了景观类型斑块的形状规则的复杂程度，在其他条件相同下，LSI值也能间接反映人的活动对景观类型变化的干扰程度。即LSI值越大说明斑块的形状越不规则。图2反映了这种变化。1987—2010年，矿坑、剥离区、边坡三类景观的LSI呈上升趋势，表明村庄和人口迁移后，由于矿山生产规模的扩大，矿山作业区成为主要的活动区域，使得各类型的空间分布和数量均围绕矿山生产快速配置。但矿山复垦地景观类型的LSI呈缓慢增长趋势，反映了人们对矿山复垦的规划性逐步增强，而建设用地的LSI呈明显的下降趋势，则反映了人们对生产建设用地较强的规划性。这反映出村庄和人口迁移对矿区涉及生产的景观变化影响较小，而矿山生产的规划和规模才是主要的影响因素。表明在矿区发展中，对矿区发展的规划和控制对于促进矿区人、生产和生态环境的协调具有关键作用。

图1 平朔矿区1987—2010年各景观斑块面积变化图Fig.1 Change of CA indices of Pingshuo Open Coal Mines from 1987 to 2010

图2 平朔矿区1987—2010年各景观景观形状指数变化图Fig.2 Change of LSI indices of Pingshuo Open Coal Mines from 1987 to 2010

图3 平朔矿区1987—2010年各景观最大斑块指数变化图Fig.3 Change of LPI indices of Pingshuo Open Coal Mines from 1987 to 2010

图4 平朔矿区1987—2010年各景观聚集度指数变化图Fig.4 Change of CLUMPY indices of Pingshuo Open Coal Mines from 1987 to 2010

3.3 景观最大斑块指数变化特征

LPI值反映了景观类型的破碎程度，即LPI值越小表明景观类型越破碎。图3显示，1987—2010年，边坡、矿坑、矿山复垦地的LPI呈上升趋势，表明景观中的优势种类逐渐趋于集聚。剥离区在2001年和2005年的LPI值有个反差变化，反映出此阶段矿区土地复垦活动的进程加快，人类对剥离区的干扰行为较多。建设用地LPI指数先升后降，整体呈上升的复杂态势，说明建设用地斑块逐渐趋于集中，其中人的活动程度不断增大，但是却逐渐趋于秩序化，所以使得建设用地斑块更加规则。随着村庄和人口的迁移，在扩大矿山生产规模的同时，人们也越来越加注意对各类用地的规划性和控制性，表明尽管矿山生产对于矿区景观类型的影响居于主导地位，但是人们有意识地逐步增强矿区发展的规划性和控制性可以改变各类用地景观斑块的规模和形状，从而促进人、矿和生态的协调发展。

3.4 景观聚集度指数和景观分割度指数变化特征

景观聚集度指数和景观分割度指数放映了景观的聚散性。图4和图5是平朔矿区景观类型的聚集度指数和景观分割度指数的变化。1987—2010年平朔矿区各景观类型的聚集度指数缓慢增加，而分割度不断下降，反映了近30年的时间中，各景观类型不断聚集，逐渐趋于规模化。表明随着村庄和人口的迁移，矿区在扩大生产的同时，逐步意识和重视人、矿和生态环境的协调发展，逐步加强了人、矿和生态环境的规划性和控制性。

图5 平朔矿区1987—2010年各景观分割度指数变化图Fig.5 Change of DIVISION indices of Pingshuo Open Coal Mines from 1987 to 2010

4 结论

（1）综上所述，由于矿区生产规模扩大引致的村庄和人口迁移，对于平朔矿区景观格局的变化具有一定的影响，但并不是直接的主导因素，矿区生产规模扩大的需求和规划才是直接的主导因素。因此，对于矿区有关人、矿和生态环境的协调发展，重要的是应当在矿区生产发展规划中加大和加强对矿区生产与人的生活、社会和生态环境协调发展的统筹力度。

（2）尽管矿区的生产规模和发展规划对于矿区景观格局的变化具有主导作用，但是仍然不能忽视在因矿区发展引致村庄和人口迁移对矿区景观格局的变化的影响。对于已建的矿区而言，有关人、矿和生态环境的协调发展，实际上通过加强人、矿和生态环境的协调发展规划，在矿区重建、矿区土地复垦、经济转型发展中，仍然能在较大程度上促进现有矿区的社会经济和环境的均衡发展。在大多数矿区的发展中，都能看到矿区建成前的村庄很多散落在生存条件较差的沟岔地区，通过矿区发展带来的的移民搬迁能够使得原来的村庄发生很大的变化，在这一过程中，加强规划和控制可以更好地促进人、矿和生态环境的协调发展。

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）:

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（本文责编：陈美景）

Analysis of Landscape Pattern in Pingshuo Open Coal Mines Under the Villages and the Migration

Abstract: The purpose of this paper is to study the analysis of landscape pattern in Pingshuo Open Coal Mines under the villages and the migration. Method of technology combined with landscape ecology analysis is employed ,based on the TM images respectively obtained in 1987, 1996, 2001, 2005, 2010 with the villages and the migration. The result shows that the areas and aggregation degree of all kinds of landscape increased continually. With the rapid development of the mines, it is concluded that the impact of changes in the landscape of the population, villages and other human intervention factors has laid an important foundation for the sustainable planning of Pingshuo Open Coal Mines in the long term. It is the basis to summary landscape pattern variation and promote ecological civilization in mines.It is able to promote the economic and environment to harmony with the development of reconstruction in mine under economic transformation by

land use; landscape pattern; the villages; the migration; Pingshuo Open Coal Mines

F301.2

A

1001-8158（2015）05-0093-04the coordination of the population, the mines and ecological environment.

10.13708/j.cnki.cn11-2640.2015.05.013

2014-08-09

2015-04-20

国土资源部公益性行业科研专项（200911015）；山西省科技攻关项目（20090311071）。

韩武波（1977-），男，山西运城人，博士，高级工程师。主要研究方向为土地整理与规划。E-mail: hanwubo@163.com

白中科（1963-），男，山西运城人，教授，博士生导师。主要研究方向为土地整理复垦与生态恢复、环境影响评价和土地利用工程。

E-mail: baizk@cugb.edu.cn