门头沟煤矿区生态修复功能及生态农业工程规划

门头沟煤矿区生态修复功能及生态农业工程规划 第 23卷第 11 期 1382007年 11 月 农业工程 头沟煤矿区生态修复功能及生态农业工程规划 王德起 ,王霖琳 , (北京 100070; 朱海坤 ,盖海鹏 东营 257091) 摘要 :生态环境的破坏已成为中国煤矿区的共性问题 ,对破坏了生态环境进行修复成为现阶段矿区环境保护工作的重点 规划的编制是煤矿区生态修复工作 顺利开展的重要保障 ,生态修复功能区划又是生态修复总体规划的首要步骤 生态修复为例 ,结合门头沟煤矿区生态修复总体目标 ,重点探讨了生态修复功能区划的指标体系和方法 ;将整个研究区划分为生态修复区 , 生态维护区和生态保持区 ,分别对 3个区的修复方式 ,修复方向进行了界定 ,并根据区划结果对生态农业修复工程进行了指导 . 关键字 :生态修复 ;功能区划 ;门头沟煤矿区 ;生态农业 中图分类号 :321文献标识码 :1002 6819(2007)1104 王德起 ,王霖琳 ,朱海 坤 ,等 J2007,23(11):138 141. 007,23(11):138 142.(0引言 中国是以煤炭为主要能源的国家 ,有关研究表明 :中国现有 矿业城市 (镇 )426座 ,其中煤炭城市 149座 ,这些因煤而立 ,因 煤而兴的城市在经历了长时间的资源开采和环境的严重破坏以 后 ,不得不重新思考区域发展与生态保护之间的关系 ,考虑协调 人与环境 ,经济与生态的关系 工作来说 ,修复规划的编制是生态修复成功与否的重要保 障 ,而生态修复规划必须要确定的修复目标的确定和修复方 式的选择需要依据区域的生态功能 ,损害特征 ,适宜性和当地 需 求来确定 展协调共生的目的是资源枯竭矿区的生态修复规划中首要的步 骤 n本文将以门头沟煤矿区为例 ,讨论煤矿区生态修复 规划的方法和步骤 ,为门头沟生态修复工程的实施提供指导 ,并 为相关研究提供借鉴 . 1研究区概况 北京市门头沟区曾是北京重要的能源基地 ,矿产资源丰富 , 煤田总面积 700辽代即有开采 ,为北京市经济建设做出 了巨大贡献 煤炭资源濒临枯竭 ,生态环境的 破坏更是成为制约该区经济继续发展的瓶颈 由于门头沟 区地处首都的 上风上水地区 ,对于维护和改善北京市的生态环 境起着重要的生态屏障作用 ,北京市城市发展规划也将其列为 了北京市的 生态涵养发展区 ,有效改善该区由于采煤破坏了 的生态环境 ,全面提升社会经济发展就成为该区当前的一项重 要战略任务 . 收稿日期 :2007 06 30修订日期 :2007 08 31 基金项目 :教育部人文社会科学研究项目 (02北京市科 技计划项目 (101)资助 作者简介 :王德起 (1962一 ),男 ,山东临清人 ,博士后 ,教授 ,主要研 究方向为土地资源管理 首都经济贸易大学城市学院 , 门头沟煤矿区的生态修复总体目标是通过对塌陷地复垦 , 零散煤矸石的清理及大型煤矸石山的绿化 ,房屋废弃地整理以 及水土流失治理 ,用地结构的调整等 ,建立整体协调的生态环 境 ,实现矿区生态 ,社会 ,经济成功转型 ,促进区域整体的协调共 生 该区生态修复规划一 方面解决区域内存在的由于采煤导致的环境地质问题 ,恢复良 好生态系统 ;另一方面考虑到区域内经济现状 ,生态修复的目的 要偏重于开发生态 农业 ,发展休闲旅游 ,为区域 三农 ,四矿 问题的解决提供出路 ,最终为郊区服务城市 ,城乡一体化发展 , 实现和谐社会的目标服务 指导下 ,分区制宜 ,合理布置 . 2门头沟煤矿区生态修复功能区划 煤矿区生态修复功能区划需要确定生态环境破坏区域的生 态修复方式 ,方法以及方向 生态环境损害程度是自 然生态系统的直接反映 ,是决定生态修复工程是采用人为修复 还是自然恢复的主要依据 ;人类活动的方式及强度是导致生态 环境破坏的主要驱动力 ,反映着生 态环境被进一步破坏的可能 性 ;同时 ,社会经济系统的问题也是生态修复所要涵盖的问题 : 当地经济发展水平是分区单元经济功能的主要体现 ,而由于资 源枯竭 ,矿山关闭导致的人口失业等社会矛盾是修复分区的限 制条件 煤矿区生态修复功能区划影响指标体系如图 1所 不 资源枯竭矿区生态修复功能区划指标体系 生态环境破坏程度 位条件 1人类活动强度 会发展状况 图 1研究区生态修复功能区划指标体系 11 期王德起等 :门头沟煤矿区生态修复功能及生态农业工程规划 139 依据前人研究经验 ,本研究采用灰色星座聚类法进行区划 , 其基本原理是 :将每个样点按一定的数量关系点在一个半圆之 中 ,每一个样点用一个星点表示 ,同样的样点便可以组成一个 星座 ,然后归类并区分不同星座的界线 ,从而得到一个星座类 型图 ,最后 ,不同星座的样点归为一类 ,再根据实际情况进行 不同功能区域的划分 . 门头沟区煤矿开采造成的景观破坏和诱 发的地质灾害主要 表现在煤矸石压占 ,地面塌陷和裂缝 ,水土流失 ,对植被的破坏 以及土地利用结构的不合理转换等方面 ,在对研究区矿区生态 环境破坏类型及特征实地调查的基础上 ,确定了门头沟煤矿区 生态环境损害评价的指标体系 ,在 综合评判法 ,综合评价后得到煤矿废弃地的生态破坏等级及分 区 (图 2). 图例 研究区村界 口研究区范围 生态环境评价结果 一生态环境损害极严重区 一生态环境严重区 圈生态环境损害一般区 口生态环境损害较轻区 图 2研究区生态环境损害评价结果 态环境破坏区域所在的位置也能决定其修复的迫切程 度 ,本研究用到行政中心距离来进行分析 政中心所在地作为一级行政单位 ,在 以 5000将各乡镇行政中心所在地作为 二级行政单位以 2000图 3), 缓冲半径的确定是在调查研究区实际经济发展状况的基础上 , 通过咨询当地有经验的领导和专家所得 . 图倒 口研究区边界 一行政中心 镇 行政中心缓冲区 缓冲半径 /m 一 0 2 24000 区行政中心缓冲区 缓冲半径 /m 一 05000 510000 口 5000 图 3研究区行政中心影响缓冲区分析 类活动对生态系统的影响 ,通过人类活动强度来表示 ,人 类活动强度大的地方 ,环境污染严重 ,生态环境敏感性强 密度在一定程度上反映了区域内人类社会经 济活动的频繁程度 和对周边自然环境的影响程度 ,若生态破坏区域发生在人迹罕 至之处 ,则主要依靠自然恢复即可 水平和矿业人口失业率来表示 适宜于生产生活的良好环境 ,要人与自然和谐发展 ,协调经济发 展与生态环境之间的关系 ,实现可持续发展 可以比较客观地反映该村的经济发展水平和人民生活水平 . 为了操作的可行性和简便性 ,需要对每一指标进行量化 ,对 于矿区生态环境损害程度 ,经评价后用等级 4 1分别对应于生 态环境损害严重 ,较严重 ,一般及损害程度轻 ,使生态环境损害程 度达到定量化的结果 ;对于区位条件 ,将距离区行政中心 5000m 以内的样点赋值为 3,距离区行政中心 500010000离乡镇行政中心 2000,距离区行政中心 10000150000004000, 其它赋值为 定不符 ,则以区行政中心确定为准 ,从而确定不同区域的修复功 能区划类型 ;对于其他 3个指标均在门头沟区统计数据的基础 上 ,通过计算得到 ,结果如表 1所示 . 表 1研究区部分样点指 标数据 :由于版面限制 ,表中为部分样点数据 . 第 11 期王德起等 :门头沟煤矿区生态修复功能及生态农业工程规划 141 4门头沟煤矿废弃地生态农业修复规划 依据研究区社会经济发展要求 ,近期内该区的主要产业类 型可以分为生态采摘观光园 ,生态养殖业 ,生态旅游等 态修复功能区划的结果 ,生态修复区和生态维护区是生态治理 的重点目标 ,一方面 ,这部分区域是破坏较严重需要进行人为修 复的区域 ,另一方面这部分区域又需要承担较多社会经济 功能 的区域 . 因此将功能区划得出的生态修复区和生态维护区作为重点 修复区域 ,结合土地适宜性评价 ,综合考虑区域自然特性 ,社会经 济发展对区域生态修复的导向和限制 ,最终确定了生态农业修 复的综合分区及规划方案 :1)将生态修复区及维护区内自然条件 优越 ,土层厚水源好的地区建设成为沟渠一路一林配套的 优质农田 ,增强排灌 ,防洪 ,排涝 ,蓄水 ,灌溉的能力 ,创建农林 禽一畜加工各业组成现代农业区 ,最终成为生产 ,加工 ,和休 闲 ,观光旅游为一体的生态立体高效农业园区 生态修复区 和维护区土壤条件差 ,但水源充沛的 地方 ,发展畜禽养殖业及加 工业 ,提高复垦区的经济效益 复区和维护区内自然条件较 差的工矿点和村镇居民点连片规划 ,在工业区绿化美化的基 础上开发新型工业人文旅游项目 ,重点发展工矿区旅游休闲业 . 4)对于生态保持区则以自我恢复和发展为主 ,限制人类活动的进 入 . 生态修复分区及方向确定后 ,进一步针对其中破坏区域特 点和利用现状 ,进行修复技术及工程的具体配置 硫量低 ,不自燃 ;土壤重金属含量也较低 ,满足该区林业以至农业 修复的要求 主要以漏斗型塌陷坑为主 ,塌陷深度 并不大 ,且无积水 ,在 修复技术上 ,塌陷地治理主要包括利用煤矸 石充填 ,平整 ,覆土以及相应的水利工程 ;煤矸石堆的整地 ,整形 , 绿化植被的选择 ,以及最终的煤矸石堆绿化 . 5结论 生态修复功能区划是矿山及其影响范围所构成的矿区尺度 上的宏观区划 ,是以一定技术方法支撑下政府对区域景观进行 管理与调控的手段 可以确定不同地域生态 系统的主导生态功能 ,指导生态修复的方式 ,因地制宜制定产业 发展方向 体系和区划方法 ,并依据区划结果对当地的修复实践进行了指 导 :第一步根据功能区划的 结果限制不同分区生态修复工程的 方式 ,方法 ,进而根据区划结果结合适宜性评价等进行修复工程 规划 由于各地自然条件和区域特点的差异 ,在生态修复 功能区划指标选择及具体的修复工程规划上可能会存在一定差 别 ,但是 ,生态修复功能区划作为生态修复总体规划的首要步骤 , 对生态修复方向的选择及区域可持续发展都具有重要的意义 . 参考文献 1鲍艳 D中 国矿业大学 ,2005;0. 2005,25:304 314. 3 004,201:4356. 4王霖琳 ,胡振琪 ,赵艳玲 ,等 例 J2007,(5):17 2o. 558. 6李香芹 ,吴殿廷 ,宋金平 J自然科学版 ,20