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        礦區(qū)土地復墾景觀格局變化和生態(tài)效應探索

        2021-07-08 13:54:34任艷珍
        山西農(nóng)經(jīng) 2021年12期
        關(guān)鍵詞:格局礦區(qū)斑塊

        □任艷珍

        (山西金甌土地礦產(chǎn)咨詢服務有限公司 山西 太原 030000)

        我國國土面積廣闊,蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源。社會發(fā)展加速,對礦產(chǎn)資源的需求逐漸增多,開采資源致使礦區(qū)周邊的土地受到不同程度的損毀。為有效遏制因礦產(chǎn)資源開發(fā)造成的土地損毀和水土流失,需要通過土地復墾和生態(tài)重建來進行改善,促進生產(chǎn)、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。對損毀的土地進行復墾,盡快恢復和重建項目區(qū)生態(tài)環(huán)境,保障項目區(qū)及周邊地區(qū)水土資源得到持續(xù)利用。

        礦區(qū)指集中開采煤炭資源的區(qū)域,煤炭資源的開采為我國經(jīng)濟發(fā)展提供了有力支持,但開采過程會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,致使資源開采與環(huán)境之間的矛盾加劇,此類問題會對我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展帶來不利影響。

        基于生產(chǎn)建設項目造成土地損毀后“誰損毀、誰復墾”的原則,應落實珍惜、合理利用土地和切實保護耕地的基本國策,規(guī)范土地復墾活動,加強土地復墾管理,提高土地利用生態(tài)效益,采取土地復墾的措施化解二者的矛盾,并在生態(tài)重建中投入更多精力。

        1 礦區(qū)土地景觀格局與生態(tài)效應的特點

        1.1 景觀格局特點

        景觀格局是指在空間內(nèi)大小和形狀各異的景觀斑塊的排列狀態(tài)。景觀格局并不是一成不變的,會受到生產(chǎn)和人類活動的直接影響,尤其是其空間分布特點以及排列狀態(tài)均會受到外界因素的影響,表現(xiàn)為鑲嵌性、動態(tài)性以及空間異質(zhì)性。其中,鑲嵌性是由斑塊、廊道和基質(zhì)共同組合而成的景觀格局,斑塊被作為景觀的基礎要素,廊道則是條形或者帶狀分布的景觀,基質(zhì)則是景觀格局中分布面積較大的部分,一般指景觀背景;動態(tài)性指的是在人類活動的基礎上,遭受外部擾動影響出現(xiàn)的格局變化;空間異質(zhì)性則是空間內(nèi)部斑塊和結(jié)構(gòu)分布不一的表現(xiàn)。

        1.2 生態(tài)效應特點

        土地景觀格局的生態(tài)效應會受到景觀格局中斑塊分布、大小以及數(shù)量等的影響,指空間結(jié)構(gòu)對物種所產(chǎn)生的影響。生態(tài)效應主要可以從兩個方面進行分析。一方面,從物種與面積的關(guān)系層面進行分析,具體是指景觀格局中一些大小和形狀各異的斑塊對區(qū)域內(nèi)生物和生態(tài)演變所造成的影響。例如生態(tài)中的物種多樣性與斑塊大小存在直接聯(lián)系,即在斑塊面積增大的情況下,物種多樣性會隨之增多。另一方面,從邊緣效應的角度進行分析,在景觀斑塊邊緣受到外界因素影響的情況下,其邊緣位置的生態(tài)特性與斑塊中間位置的生態(tài)特性呈現(xiàn)差異化,這種差異通常體現(xiàn)在自然條件和物種組成等方面[1]。

        2 礦區(qū)開采對土地生態(tài)效應的影響

        社會經(jīng)濟快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的開采力度隨之加大。雖然礦產(chǎn)資源的開發(fā)有效提高了我國的經(jīng)濟水平,但在開采過程中會對礦區(qū)周邊的土地資源造成塌陷、挖損以及壓占等問題,對生態(tài)環(huán)境造成不利影響。礦區(qū)開采對土地生態(tài)效應的影響如下。

        2.1 對土地生態(tài)環(huán)境的影響

        2.1.1 影響土壤結(jié)構(gòu)

        在開采過程中,開采作業(yè)會導致地表變形、沉陷和出現(xiàn)裂縫等,改變項目區(qū)原有的地表形態(tài),在一定程度上增加水土流失,導致土壤養(yǎng)分含量減少,土壤結(jié)構(gòu)板結(jié),土壤平均直徑減小、分形維數(shù)增大,土壤總孔隙度減少,土壤密度增大,使土壤通透性降低,含水量減小,土壤肥力下降。此外,礦區(qū)開采導致耕作層厚度減小,使土壤質(zhì)量受到影響。

        2.1.2 影響土地資源

        淺層的礦產(chǎn)資源通常采取露天開采的措施,而露天開采必定會破壞土地的上層結(jié)構(gòu),導致區(qū)域內(nèi)的土地結(jié)構(gòu)和植被被大量破壞。開采完成后,會在地面留下坑洼,使土地下層結(jié)構(gòu)裸露在外,對土地資源造成不可逆的影響。

        2.1.3 造成土地污染

        礦區(qū)開采過程中產(chǎn)生的“三廢”含有大量污染物,主要包括氧化物、有機污染物、酸堿污染物、氮氧化物、二氧化硫等,上述污染物經(jīng)過相互作用會產(chǎn)生酸雨,引發(fā)土壤酸化問題。各類廢渣的隨意堆積也會對土地資源造成極大的影響,給周邊民眾的健康生產(chǎn)與生活帶來極大威脅。

        2.2 對土地生態(tài)要素的影響

        礦區(qū)開采會對礦區(qū)土地生態(tài)造成一定影響,主要體現(xiàn)在生態(tài)方面。礦產(chǎn)開發(fā)力度增大,對生態(tài)環(huán)境的影響也會逐漸加劇。礦區(qū)內(nèi)部的土地生態(tài)結(jié)構(gòu)存在一定差異,受資源開采的影響也存在差異??傊?,礦區(qū)開采對土地生態(tài)環(huán)境的影響會限制社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,因此需要針對其對生態(tài)要素的影響進行分析,以期能夠通過土地復墾改善土地生態(tài)環(huán)境問題。礦區(qū)開采對土地生態(tài)要素的影響見圖1。

        2.2.1 影響水環(huán)境健康

        礦區(qū)開采會給地表水和地下水系帶來一定污染,污染源主要包括礦井中排放的煤泥水以及一些固體懸浮物。隨意排放清洗煤炭的水會對地表水質(zhì)造成極大影響。在露天開采或者地下開采的過程中,會對土層結(jié)構(gòu)造成影響,致使地下水體大量流失,使原本的富水區(qū)變?yōu)槿彼畢^(qū),給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生活帶來不利影響。

        2.2.2 影響土地環(huán)境

        礦產(chǎn)資源生產(chǎn)對土地環(huán)境的影響呈現(xiàn)出持續(xù)性特征,且在生產(chǎn)完成之后會對土地環(huán)境造成持續(xù)影響。這主要是因為生產(chǎn)過程中對土層結(jié)構(gòu)、土地覆被以及土地生態(tài)特性等造成影響。主要表現(xiàn)為露天開采引發(fā)坑洼土地結(jié)構(gòu),造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)裸露;土層結(jié)構(gòu)被破壞,造成水土流失和沙化。開采時還會使本該處于土地深層的礦物質(zhì)與重金屬物質(zhì)暴露在淺層結(jié)構(gòu)中,改變土地生態(tài)特性。

        2.2.3 影響土地景觀格局

        礦區(qū)土地景觀格局的演變會受到實際開采工作的直接影響,具體表現(xiàn)為礦區(qū)開采對景觀斑塊大小、形狀以及景觀空間結(jié)構(gòu)的影響。此類問題的成因在于礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中會占用大量土地資源,致使原本面積較大的土地資源被分割為多個小斑塊,且開采過后也會在礦區(qū)形成復墾難度較大的坑洼地帶,導致土地景觀格局中的斑塊密度以及大小等發(fā)生根本性改變,同時會使廊道結(jié)構(gòu)被切割,最終影響生物物種的生長環(huán)境,造成區(qū)域物種多樣性減少[2]。

        3 礦區(qū)土地復墾景觀格局變化及其生態(tài)風險

        礦區(qū)土地復墾主要是靈活應用工程技術(shù)和生物化學措施等對損毀的土地進行修復。在土地復墾過程中,對已損毀土地的情況進行實地調(diào)查,對擬損毀土地的情況進行合理預測,結(jié)合當?shù)氐匦?、坡度、土層厚度等條件對土地復墾方向進行適宜性評價,以此為基礎,采取復墾工程及生物措施。例如對某礦的土地復墾,可以通過表土剝離與回覆、裂縫填充、坡改梯、土地翻耕、田坎修筑等工程技術(shù),結(jié)合生物化學措施進行復墾[3]。

        土地復墾的景觀格局變化主要體現(xiàn)在土地的功能和組成方面,不僅會影響土地資源的利用,還會使其自身的功能發(fā)生改變,被認為是引發(fā)土地生態(tài)風險的關(guān)鍵性因素。由景觀格局變化所引發(fā)的生態(tài)風險問題主要包括土地質(zhì)量下降、水土流失、土地沙漠化以及影響物種生存環(huán)境等方面。在礦區(qū)開發(fā)力度加大的情況下,土地復墾景觀格局必定會隨之發(fā)生改變,對其結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生不可逆影響。

        另外,生態(tài)風險問題會反作用于土地景觀格局的變化,即當發(fā)現(xiàn)生態(tài)風險問題時,人們會對生產(chǎn)工作作出調(diào)整,對土地利用和開發(fā)方案進行重新規(guī)劃,盡量降低生態(tài)風險問題的發(fā)生概率,而此時便會對土地景觀格局造成一定影響,這種影響往往較為積極。

        通過上述分析可以看出,生態(tài)風險與土地景觀格局存在相互作用的關(guān)系,在土地結(jié)構(gòu)調(diào)整以及土地復墾時,均需考慮對生態(tài)風險的影響,實現(xiàn)共贏。

        4 礦區(qū)土地復墾的生態(tài)作用

        一方面,有助于維護生態(tài)系統(tǒng)平衡。礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)常受到資源開采工作的影響,在生態(tài)系統(tǒng)失衡的情況下,不僅會引發(fā)土地資源利用問題,還會使大量植被遭受破壞,影響物種生存環(huán)境,進而威脅生態(tài)系統(tǒng)安全。基于此類問題,應結(jié)合礦區(qū)的土地資源狀況以及景觀格局的變化特征,采取有效的土地復墾措施,解決現(xiàn)有的土地資源問題。常用手段是對坑洼區(qū)域進行填充,對植被破壞嚴重區(qū)域進行植被培育等。實踐證明,有效的復墾措施可以降低資源開發(fā)對土地景觀格局的影響,進一步減少對生態(tài)環(huán)境的威脅,對于維護生態(tài)系統(tǒng)平衡具有積極作用。

        另一方面,有助于增加生態(tài)服務價值。生態(tài)服務價值主要指人類在生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益。為了突出生態(tài)服務價值,需要保障生態(tài)環(huán)境健康。對于一些開發(fā)力度較大的礦區(qū)來說,其周邊生態(tài)環(huán)境遭受了極大破壞,致使生態(tài)服務價值降低,并呈現(xiàn)出持續(xù)降低的態(tài)勢。基于此,應加大對土地復墾的投入力度,通過有效的復墾措施改善區(qū)域的環(huán)境現(xiàn)狀,增強區(qū)域內(nèi)的生態(tài)調(diào)節(jié)能力,為人們創(chuàng)造更好的生態(tài)服務價值。

        5 結(jié)束語

        礦產(chǎn)資源開發(fā)力度不斷增大,對區(qū)域土地資源以及生態(tài)環(huán)境的影響隨之加劇。為了實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展目標,需要積極開展土地復墾工作,結(jié)合土地景觀格局的演變和生態(tài)效益,做好生態(tài)重建工作,從根本上降低礦產(chǎn)開發(fā)對土地資源以及生態(tài)環(huán)境的影響。

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