沙拉·哈那皮亞 賈爾恒·阿哈提 陳麗（新疆羅布泊野駱駝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局新疆烏魯木齊8300；新疆環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院新疆烏魯木齊8300）

新疆南山國(guó)際景區(qū)現(xiàn)有礦山對(duì)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估研究

沙拉·哈那皮亞1賈爾恒·阿哈提2陳麗2
（1新疆羅布泊野駱駝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局新疆烏魯木齊830011；2新疆環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院新疆烏魯木齊830011）

本文基于2000年LandsatTM影像和2016年高分1號(hào)衛(wèi)星遙感影像對(duì)該區(qū)域的采礦點(diǎn)分布進(jìn)行提取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算土地破壞的影響程度、礦區(qū)景觀脆弱度和干擾度，對(duì)南山國(guó)際景區(qū)現(xiàn)有礦山的景觀生態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，得出研究區(qū)域的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，景觀生態(tài)安全受到一定威脅的結(jié)論，并提出了針對(duì)性風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制和綜合整治措施。

景觀；礦山開發(fā)；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；評(píng)估

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)是特定區(qū)域內(nèi)由外界自然變化或人為活動(dòng)引起的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與生態(tài)過(guò)程、甚至生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可持續(xù)性的可能損傷[1-3]。區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是從區(qū)域尺度是描述和評(píng)估環(huán)境污染、人為活動(dòng)或自然災(zāi)害對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及其組分產(chǎn)生不利作用過(guò)得可能性和大小的過(guò)程。礦區(qū)是含礦地段以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)組成的礦產(chǎn)資源開采、加工、利用的工業(yè)園區(qū)和礦山職工及居民組成的生活區(qū)，是以生產(chǎn)作業(yè)區(qū)為核心的半人工生態(tài)系統(tǒng)，屬于典型的資源豐富但生態(tài)脆弱型的區(qū)域[4]。大范圍、高強(qiáng)度的礦產(chǎn)資源開發(fā)所造成的地表沉陷、裂縫、水土流失等問(wèn)題，改變了礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)及其組分，嚴(yán)重影響礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性[5]。新疆南山國(guó)際旅游基地位于烏魯木齊市南部，天山北麓，準(zhǔn)格爾盆地南緣，是天山北坡經(jīng)濟(jì)帶及絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的交匯點(diǎn)。南山國(guó)際旅游基地位于新疆核心旅游區(qū)范圍內(nèi)，也是烏魯木齊地區(qū)礦山資源較為富集的區(qū)域。南山區(qū)域礦產(chǎn)資源開發(fā)已有幾十年，在景區(qū)規(guī)劃保護(hù)與建設(shè)到目前，依然在持續(xù)，對(duì)景區(qū)景觀生態(tài)的影響也一直存在。本文以景觀生態(tài)學(xué)原理和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為理論基礎(chǔ)，基于南山國(guó)際旅游基地不同時(shí)段土地利用類型面積的變化，運(yùn)用高分影像，ENVI及ARCGIS軟件解譯處理數(shù)據(jù)，分析景區(qū)內(nèi)開礦前后的土地利用和景觀格局的變化情況，評(píng)估其景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化情況，并提出重點(diǎn)治理對(duì)策及措施。

1 研究區(qū)概況

南山國(guó)際旅游基地處地處亞歐大陸腹地，天山山脈之中，屬高山、谷地、平原自然地貌單元區(qū)域，由高山永久冰雪帶、高山臺(tái)原草被帶、中山峽谷森林帶、低山臺(tái)原草被帶組成。南山有豐富的礦藏資源和生態(tài)資源種類，2015年，烏魯木齊縣全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）21.52億元，比上年增長(zhǎng)9.59%。南山區(qū)域有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)旅游景區(qū)（點(diǎn)）15家，國(guó)家級(jí)森林公園2處，自治區(qū)級(jí)森林公園1處，國(guó)家AAAAA級(jí)、AAAA級(jí)、AAA級(jí)旅游景區(qū)各1處，AA級(jí)旅游景區(qū)2處；自治區(qū)級(jí)SSSSS、SSSS、SSS滑雪場(chǎng)各一處。2015年共接待游客397.8萬(wàn)人次，較上年同期增加99.96萬(wàn)人次，增長(zhǎng)33.6%；實(shí)現(xiàn)旅游收入5.81億元，較上年同期增加1.6313億元，增長(zhǎng)39%。

南山國(guó)際旅游基地內(nèi)域富含礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)資源開采現(xiàn)象較為普遍，礦產(chǎn)開采較為集中區(qū)域有5個(gè)，呈帶狀分布，包括昌吉市硫磺溝鎮(zhèn)一帶，廟爾溝鄉(xiāng)—后峽一帶，柴窩堡鄉(xiāng)一帶，鹽湖—達(dá)坂城鎮(zhèn)—東溝鄉(xiāng)一帶，托克遜—吐魯番市北部一帶。已探明的礦種有15種，主要有煤、芒硝、石灰碳、銅、膨潤(rùn)土、石膏、粘土等礦產(chǎn)資源。2009年至2015年期間，已獲得開采許可的生產(chǎn)單位有86家。其中，金屬礦（銅、金）8個(gè)、開采許可面積8.68平方公里，非金屬礦（花崗巖、膨潤(rùn)土、石灰石礦等）36個(gè)，開采許可面積63.23平方公里，煤礦42個(gè)、開采許可面積106.95平方公里。

2 數(shù)據(jù)獲取與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)獲取

選取TM衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和高分一號(hào)遙感影像作為研究區(qū)遙感分類的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，輔助使用最新的Google數(shù)據(jù)，選取研究區(qū)2000年和2016年7-8月的遙感數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象，獲取景觀類型提取面積及斑塊屬性，以便準(zhǔn)確的反應(yīng)研究區(qū)受礦業(yè)活動(dòng)影響產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的變化情況。對(duì)結(jié)合研究區(qū)土地利用實(shí)際情況，參照《第二次全國(guó)土地調(diào)査技術(shù)規(guī)程》，將獲取的土地利用分類數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分類，分別按照耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、工礦用地和未利用地等7種景觀類型來(lái)劃分，并作為風(fēng)險(xiǎn)受體進(jìn)行分析。識(shí)別出礦產(chǎn)資源的采挖、開采、堆放和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中形成的開采區(qū)、排土場(chǎng)、壓占區(qū)、采礦設(shè)施及構(gòu)筑建筑物、地表破壞區(qū)、塌陷區(qū)等等生態(tài)敏感區(qū)，共提取到2000年采礦點(diǎn)圖斑數(shù)量25個(gè)（30米空間分辨率精度），圖斑總面積15.6平方公里；2016年采礦點(diǎn)圖斑數(shù)量626個(gè)（2米空間分辨率精度），圖斑總面積為37.4平方公里。

2.2 研究方法

本研究以景觀干擾度指數(shù)和景觀脆弱度指數(shù)作為生態(tài)終點(diǎn)度量的指標(biāo)，反映不同生態(tài)系統(tǒng)受干擾的程度及可能性，即研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)[6-7]。選取指標(biāo)包括：景觀破碎度指數(shù)、景觀分離度指數(shù)、景觀分維度指數(shù)、景觀干擾度指數(shù)、景觀脆弱度指數(shù)。

景觀干擾度用來(lái)反映不同景觀所代表的生態(tài)系統(tǒng)受到干擾（主要是人類活動(dòng)）的程度。可通過(guò)將景觀破碎度指數(shù)Ci、景觀分離度指數(shù)Ni和景觀分維度指數(shù)Di權(quán)重疊加獲得。計(jì)算公式為：

式中Si為景觀干擾度指數(shù)，a，b，c為景觀指數(shù)的權(quán)重，權(quán)重分別賦值為0.5、0.3、0.2。綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值ERV（Ecological Risk Value）是礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)大小的定量表征，它是各類土地破壞活動(dòng)綜合作用于礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)果，可通過(guò)礦區(qū)土地破壞程度影響值β和礦區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行度量。其計(jì)算方法如下:

式中，ERVc是研究區(qū)空間單元C的綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值；βc是研究區(qū)空間單元C土地破壞影響值；ERIc是研究區(qū)空間單元C景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值，C為空間分辨率為30m的柵格單元。

3 評(píng)估結(jié)果與分析

3.1 土地破壞影響程度評(píng)價(jià)

根據(jù)礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因果鏈分析結(jié)果，選取不同風(fēng)險(xiǎn)表征因子。通過(guò)對(duì)比求和評(píng)分法及公式求得南山國(guó)際旅游基地景區(qū)土地破壞風(fēng)險(xiǎn)影響值，見表1。

表1 南山國(guó)際旅游基地景區(qū)礦區(qū)土地破壞風(fēng)險(xiǎn)影響值

3.2 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)由景觀干擾度指數(shù)和脆弱度指數(shù)共同決定，計(jì)算得出南山國(guó)際旅游基地景區(qū)礦區(qū)（樣區(qū)）2000年、2016年兩個(gè)時(shí)期的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表。

表2 研究區(qū)各景觀類型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

從各類景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)及整體景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的評(píng)估結(jié)果來(lái)看，現(xiàn)狀年生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)高于基期2000年，說(shuō)明該區(qū)域的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)有所增加，景觀生態(tài)安全受到一定威脅。

4 整治對(duì)策建議

烏魯木齊南山區(qū)域是烏昌地區(qū)重要的生態(tài)屏障，是烏昌地區(qū)重要的產(chǎn)匯流區(qū)，具有烏昌水塔作用，對(duì)于烏昌地區(qū)的氣候調(diào)節(jié)具有顯著地調(diào)節(jié)功能。因此，保護(hù)南山生態(tài)環(huán)境對(duì)于烏昌地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)完整性和可持續(xù)發(fā)展尤為重要。南山生態(tài)資源的開發(fā)利用，必須以保護(hù)為前提，施以綜合措施。

4.1 做好頂層設(shè)計(jì)，盡快批準(zhǔn)實(shí)施南山國(guó)際景區(qū)總體規(guī)劃

土木工程施工技術(shù)是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，但是，我國(guó)的土木工程技術(shù)依舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，因此，技術(shù)創(chuàng)新變得尤為重要，不僅提升施工效率，同時(shí)提高工程質(zhì)量，而且大幅減少施工成本，降低污染。本文提出重要研究粉塵、噪音等污染、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建設(shè)思想、大力研發(fā)環(huán)保技術(shù)等方案，以期實(shí)現(xiàn)中國(guó)土木工程的可持續(xù)發(fā)展。

南山夏季是納涼避暑、休閑旅游，冬季冰雪運(yùn)動(dòng)的勝地，是新疆冬季冰雪旅游的龍頭基地。按照自治區(qū)黨委“綠水青山就是金山銀山、冰天雪地也是金山銀山”的理念，編制南山國(guó)際景區(qū)總體規(guī)劃，以規(guī)劃指導(dǎo)南山國(guó)際景區(qū)的開發(fā)利用和建設(shè)。

4.2 建立并實(shí)施南山國(guó)際景區(qū)生態(tài)環(huán)境影響負(fù)面清單準(zhǔn)入機(jī)制

按照南山區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)格局、生態(tài)功能和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的要求，建立南山國(guó)際景區(qū)生態(tài)環(huán)境影響負(fù)面清單，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大不良影響的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)和項(xiàng)目禁止建設(shè)，對(duì)生態(tài)環(huán)境有一定不良影響的項(xiàng)目必須附加保護(hù)治理措施，嚴(yán)格限制。通過(guò)負(fù)面清單準(zhǔn)入機(jī)制，嚴(yán)格管控南山國(guó)際景區(qū)開發(fā)和建設(shè)活動(dòng)。

4.3 限期退出南山國(guó)際景區(qū)內(nèi)的礦山開發(fā)

2009年至2015年期間，南山國(guó)際景區(qū)煤炭、花崗巖、膨潤(rùn)土、石灰石等礦產(chǎn)資源在新疆不屬于緊缺稀有資源，應(yīng)當(dāng)分期分批逐步退出，還南山國(guó)際景區(qū)自然生態(tài)景觀環(huán)境。

4.4 啟動(dòng)南山國(guó)際景區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治項(xiàng)目

建議政府牽頭組織相關(guān)部門提出南山國(guó)際景區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合整治規(guī)劃，啟動(dòng)并實(shí)施生態(tài)環(huán)境綜合和整治項(xiàng)目。參考文獻(xiàn)

[1]張思鋒,劉晗夢(mèng).生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法述評(píng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(10):2735-2744.

[2]付在毅,許學(xué)工.區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2001,16(2):267-271.

[3]殷賀,王仰麟,蔡佳亮,呂曉芳,劉小茜.區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(5):969-975.

[4]陳虎維,郭昭華.露天煤礦土地復(fù)墾生態(tài)重建[J].露天采礦技術(shù),2005,21(5):79-78.

[5]賈媛,曹玲嫻.煤炭礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2011,36(4):177-182

[6]程建龍,陸兆華,范英宏.露天煤礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2004,24(12):2945-2950.

[7]常青,邱瑤,謝苗苗,彭建.基于土地破壞的礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià):理論與方法[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2012,32(16):5164-5174.