戰(zhàn) 甜,包 亮,張武文
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)
基于GIS的霍林河南露天礦區(qū)景觀格局動(dòng)態(tài)變化研究
戰(zhàn) 甜,包 亮,張武文
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)
本文以霍林河南露天礦為研究區(qū),利用該區(qū)1986年、1996年、2008年、2013年四期遙感影像,在ArcGis10.0及Fragstasts4.0軟件支持下,分析礦區(qū)近27年的景觀格局變化,進(jìn)而研究開礦導(dǎo)致的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化情況,結(jié)果表明:(1)從景觀水平對研究區(qū)景觀格局進(jìn)行分析,研究結(jié)果得出由于礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的影響,研究區(qū)內(nèi)斑塊總量增多,聯(lián)接度提高,相對應(yīng)的景觀破碎性、景觀多樣性呈現(xiàn)增加的趨勢,景觀格局的穩(wěn)定性逐漸下降。(2)通過計(jì)算得到的各時(shí)期景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表明,在人類活動(dòng)的干擾作用下,研究區(qū)內(nèi)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢,由1986年的1.1999增加到2013年的1.4599,但土地復(fù)墾面積的增加在一定程度上降低了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)增加的速度。
GIS;景觀格局;動(dòng)態(tài)變化;霍林河露天煤礦
Abstract:Under the support of geographic information system software technology, the Huolinhe south open-pit mine as the research area, the study area in 1986, 1996, 2008 and 2013 four period remote sensing image as the data source, in ENVI5.0, ArcGis10.0 and Fragstasts4.0 software support, to analysis the land use and landscape pattern change in recent 27 years. And then reaearch the changes of landscape ecological risk caused by mining, the main conclusions are as follows: (1)T The plate number, fragmentation, diversity was increased. The landscape pattern stability decreased.(2) The landscape ecological risk was increased, its index from 1.1999 in 1986 to 1.4599 in 2013, but the increase of land reclamation area cut down the increased speed of the ecological risk index.
Keywords:GIS; landscape; landscape ecological risk; Huolinhe opencast coal mine
引言
礦區(qū)土地利用變化是以資源開采為原動(dòng)力的動(dòng)態(tài)變化過程,在時(shí)間與空間尺度上綜合反映采礦對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響程度〔1-2〕。隨著社會(huì)的發(fā)展,對礦產(chǎn)資源的需求呈上升趨勢,大規(guī)模地開采礦產(chǎn)資源對土地利用和生態(tài)環(huán)境造成了巨大的影響,其中露天采礦對土地的破壞最為明顯和直接,帶來嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題〔3-5〕。霍林河南露天礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)霍林郭勒市,西北毗鄰錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗,南鄰?fù)ㄟ|市扎魯特旗,東北與興安盟科爾沁右翼中旗相連,交通便捷。該礦礦產(chǎn)資源豐富,為繁榮國家與地方經(jīng)濟(jì)做出了重要的貢獻(xiàn)。建礦以來在礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的影響下,霍林河南露天礦區(qū)內(nèi)土地景觀格局發(fā)生了巨大變化,因此,有必要對研究區(qū)內(nèi)露天采礦擾動(dòng)土地的景觀及風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行研究〔6-8〕,以期為礦區(qū)土地資源可持續(xù)利用提供依據(jù)〔9-12〕。
1.1研究區(qū)范圍和研究時(shí)段的確定
研究區(qū)范圍的確定是在劃定采礦權(quán)范圍的基礎(chǔ)上,綜合考慮了礦區(qū)的自然環(huán)境特征、礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)與周圍人類活動(dòng)的關(guān)系及其他相關(guān)的影響因素,在采礦權(quán)范圍內(nèi)適當(dāng)擴(kuò)大或縮小研究區(qū)的范圍,最終確定的研究區(qū)范圍面積為5453.37hm2。
霍林河一號(hào)露天礦始建于1979年,1984年正式投產(chǎn),收集到的與開礦前最接近的、符合解譯精度要求的存檔影像年份為1986年,所以研究初始年設(shè)定為1986年,間隔10年,取1996年為一個(gè)研究節(jié)點(diǎn),由于礦區(qū)2007年進(jìn)行了礦山地質(zhì)環(huán)境治理,獲取的高分影像年份為2008年,將2008年作為一個(gè)研究時(shí)間點(diǎn),項(xiàng)目截止年份為2014年,故研究終止年為2013年。
1.2數(shù)據(jù)來源
霍林河南露天礦開發(fā)建設(shè)歷史較長,且大興安嶺地區(qū)遙感影像稀缺,綜合考慮礦山建設(shè)發(fā)展階段特征、礦山環(huán)境治理方案實(shí)施年限等實(shí)際狀況,采用的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)為美國Landsat5TM影像(1986年)、法國spot影像(1996年)、日本Alos影像(2008年)與我國高分一號(hào)遙感影像(2013年)。其中l(wèi)andsat5TM影像分辨率為30m,其余三期影像均在ENVI5.0平臺(tái)下通過2.5m分辨率的全色波段與10m分辨率的多光譜影像融合成2.5m分辨率的真彩色影像。
1.3研究方法
本文借助ENVI5.0軟件對獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行影像鑲嵌、正射矯正、影像融合等預(yù)處理,使影像符合精度要求,在地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)ArcGis10.0下,根據(jù)研究區(qū)范圍邊界對影像進(jìn)行裁剪,同時(shí)對各期影像進(jìn)行投影變換。然后選用2013年的影像,通過ARCGIS軟件運(yùn)用人機(jī)交互解譯方法對影像進(jìn)行信息提取,并結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查對提取結(jié)果、現(xiàn)狀土地利用類型進(jìn)行驗(yàn)證,建立解譯標(biāo)志。在此基礎(chǔ)上分別對其他影像進(jìn)行解譯(其中1986年的遙感影像解譯過程中結(jié)合礦區(qū)地形圖等資料),土地利用類型按耕地、林地、草地、交通運(yùn)輸用地、工礦倉儲(chǔ)用地、水域進(jìn)行分類,將解譯結(jié)果在ARCGIS下進(jìn)行矢量化編輯,獲得四個(gè)時(shí)期土地利用現(xiàn)狀圖及研究所需數(shù)據(jù)。采用Fragstats4景觀格局指數(shù)計(jì)算軟件,從景觀水平研究分析霍林河南露天礦區(qū)的景觀格局變化,通過景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算模型,獲取研究區(qū)各時(shí)期風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),對研究區(qū)內(nèi)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化趨勢進(jìn)行研究。
(1)景觀格局指標(biāo)的確定
表1 景觀格局指數(shù)公式及意義
(2)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指數(shù)計(jì)算
①景觀干擾度指數(shù)計(jì)算
景觀干擾度指數(shù)是衡量各景觀類型表征的生態(tài)系統(tǒng)所受到外部干擾的程度,景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與景觀干擾度指數(shù)的關(guān)系是正相關(guān)的。由于景觀干擾度的變化可以在一定程度上表示出不同的景觀類型受到外界干擾的劇烈程度,本文通過建立景觀破碎度指數(shù)(Ci)與景觀分離度指數(shù)(Di)和景觀分維指數(shù)(Fi)的復(fù)合信息模型來構(gòu)建干擾度指數(shù)Ei。
Ei=a×Ci+b×Di+c×Ni
(1)
式中:a、b、c分別為干擾度指數(shù)中的景觀破碎度、景觀分離度、景觀分維指數(shù)的權(quán)重值,結(jié)合前人的研究成果,通過熵值法對各景觀指數(shù)權(quán)重分別賦值0.501、0.302、0.197〔13〕。
②景觀脆弱度指數(shù)計(jì)算
一般用景觀脆弱度(Fi)來表示研究區(qū)域所代表的生態(tài)系統(tǒng)的易損性的指標(biāo),以反映不同的景觀類型對外界干擾的抵抗能力。綜合各類景觀易損性的特點(diǎn)〔14、15〕并考慮到研究區(qū)域土地利用的特點(diǎn),借鑒眾多學(xué)者研究方法,同時(shí)通過向?qū)<艺埥?,最終判斷,本研究區(qū)域內(nèi)7類景觀類型中,脆弱度由高到低排序依次為:工礦用地6、草地5、耕地4、林地3、道路2、水域1,經(jīng)歸一化得到各類型景觀要素脆弱度指數(shù)Fi的值分別為:0.2857、0.2381、0.1905、0.1429、0.0952、0.0476。
③景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算
景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)可以定量的衡量研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度,它可以通過景觀干擾度指數(shù)、景觀脆弱度指數(shù)計(jì)算獲得〔16〕,表的式如下:
(2)
式中:n—景觀類型的總數(shù)量;Ai為研究區(qū)內(nèi)第i種景觀類型面積;A為研究區(qū)域的總面積;Ei為景觀類型i的景觀破碎度指數(shù);Fi為景觀類型i的景觀脆弱度指數(shù)。
2.1景觀格局變化分析
如表2為各時(shí)期景觀水平下的景觀指數(shù)統(tǒng)計(jì)表:
表2 各時(shí)期景觀水平景觀格局指數(shù)
(1)景觀數(shù)量及形狀指數(shù)
由表2、圖1分析各研究期景觀水平下的數(shù)量、形狀指數(shù)NP、LSI可知:四個(gè)時(shí)期的斑塊數(shù)量分別為76、47、206、363,斑塊數(shù)量在1996年最少,通過分析是由于在這一期間內(nèi),對工礦倉儲(chǔ)用地內(nèi)的零散道路進(jìn)行了大規(guī)模的規(guī)整,大大降低了工礦道路對斑塊的切割作用,使得斑塊數(shù)量在這一時(shí)期內(nèi)降低,隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的進(jìn)行,新增地類斑塊增多,原始的較大斑塊的地類被大范圍開發(fā),使得斑塊數(shù)量在這一時(shí)期大量增加,后期由于研究區(qū)內(nèi)的恢復(fù)治理措施的實(shí)施,使得斑塊數(shù)量稍有減少。四個(gè)時(shí)期的景觀形狀指數(shù)值分別為7.22、6.71、11.74、15.28,在1986-1996年小幅度降低,后大幅度增加,說明在1996年時(shí),研究區(qū)內(nèi)的斑塊形狀較其他時(shí)期規(guī)則,在后期向不規(guī)則化方向發(fā)展。
圖1 1986-2013年各時(shí)期景觀面積與形狀指數(shù)變化趨勢折線圖
(2)景觀優(yōu)勢度指數(shù)
分析表2、圖2可知,在景觀水平下各時(shí)期最大斑塊指數(shù)分別為33.19、18.93、24.23、22.94,在1986年,景觀的斑塊優(yōu)勢程度最大,最明顯,在人類活動(dòng)的干擾下,這種優(yōu)勢度大幅度下降,在2008年后又開始增加,景觀的優(yōu)勢效果逐漸明顯,這時(shí)一種斑塊類型已經(jīng)取代另一種斑塊類型成為新的景觀本底類型。各時(shí)期的景觀均勻度指數(shù)分別為0.45、0.63、0.69、0.68,可見在1986年研究區(qū)內(nèi)的景觀分布不均勻,即景觀中有明顯的優(yōu)勢類型,景觀中由一種或幾種優(yōu)勢類型所支配,到2008年,這種優(yōu)勢輕度減弱,2013年優(yōu)勢強(qiáng)度又稍有增加。
圖2 1986-2013年各時(shí)期景觀優(yōu)勢度指數(shù)變化趨勢折線圖
(3)景觀多樣性指數(shù)
由表2、圖3可以分析出:四個(gè)時(shí)期的景觀香農(nóng)多樣性指標(biāo)值分別為0.94、1.30、1.44、1.41,可見1986-2008年香農(nóng)多樣性指數(shù)在增加,這表明在這一期間內(nèi)景觀的多樣性以及豐富度都在增加,在2008年香農(nóng)多樣性指數(shù)達(dá)到最大,說明在這一時(shí)期斑塊在景觀中的分布呈現(xiàn)均衡化趨勢。
圖3 1986-2013年各時(shí)期景觀多樣性指數(shù)變化趨勢折線圖
(4)景觀聚散性指數(shù)
通過分析表2、圖4可以得出:景觀水平下四個(gè)時(shí)期的蔓延度指數(shù)值分別為76.77,68.03、64.11、64.55,在1986年景觀的蔓延度指數(shù)值較高,說明在這一時(shí)期景觀內(nèi)有較高的聯(lián)接性,后呈現(xiàn)降低趨勢。四個(gè)時(shí)期的景觀凝聚度指數(shù)值分別為99.88、99.88、99.82、99.74,在2008年之前幾乎無變化,到2013年有所降低,單從這一指標(biāo)的變化上分析景觀內(nèi)的連接度在2008年之前較穩(wěn)定,到后期稍有降低。1986年的景觀分離度指數(shù)為0.85,1996、2008年和2013年的景觀分離度指數(shù)都約為0.90,在整個(gè)研究期內(nèi)景觀分離度呈增加趨勢,且景觀內(nèi)的聯(lián)接程度提高,抗干擾能力下降,說明隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的進(jìn)行,景觀的穩(wěn)定程度趨于下降趨勢。
圖4 1986-2013年各時(shí)期景觀聚散性指數(shù)變化趨勢折線圖
2.2景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)分析
2.2.1 土地利用變化率分析
通過公式(1)、(2)計(jì)算得出各時(shí)期各景觀類型的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值,如表3所示,1986-2013年研究區(qū)各景觀類型風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)變化趨勢圖如圖5所示,總體景觀風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)年變化率趨勢如圖6所示。通過分析可得:
(1)單一景觀類型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析
各景觀類型中,草地的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值在研究初期相對最大,隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的進(jìn)行,草地的面積被更多地挖損、壓占、占用,使得草地面積銳減,導(dǎo)致草地的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也呈現(xiàn)降低趨勢,由1986年的0.8319降低到2013年的0.3479,其實(shí),本研究中的降低趨勢是指剩余的未被破壞的草地總風(fēng)險(xiǎn)值隨面積的銳減而降低,但草地依然呈現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)水平。耕地的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,由1986年的0.0243增加到2008年的最高風(fēng)險(xiǎn)值0.0891,后降低到2013年的0.0495,隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口的增長使得研究區(qū)內(nèi)的耕地面積不斷增加,耕地面積的這種增加趨勢持續(xù)到2008年,后由于研究區(qū)內(nèi)踐行退耕護(hù)岸林、還草的政策,使得耕地風(fēng)險(xiǎn)值有所降低,但依然高于開發(fā)初期的風(fēng)險(xiǎn)值。林地的風(fēng)險(xiǎn)值呈現(xiàn)降低趨勢,到后期風(fēng)險(xiǎn)值穩(wěn)定,分析導(dǎo)致這種變化趨勢的原因依然是其面積的不斷減少,四個(gè)時(shí)期風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值分別為0.0145、0.0062、0.0031、0.0035,在研究中后期防護(hù)林面積幾乎變化,相對應(yīng)的其風(fēng)險(xiǎn)值趨于穩(wěn)定趨勢;交通用地的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加,由研究初期的0.0019增加到研究末期的0.0048,其面積增加的同時(shí)交通用地整體的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)也提高了。研究區(qū)內(nèi)水域面積較少,致使其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值也較小,但其隨著人類的干擾,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值在研究區(qū)初期呈現(xiàn)提高趨勢,后由于面積的減少風(fēng)險(xiǎn)值稍有降低。
(2)工礦倉儲(chǔ)用地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析
分析三類工礦倉儲(chǔ)用地可以發(fā)現(xiàn),采礦挖損土地、采礦壓占土地、采礦占用土地在研究初期的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值相對較低,在人類開采活動(dòng)的影響下,風(fēng)險(xiǎn)值不斷增加。其中,采礦挖損土地的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值于四個(gè)時(shí)期分別為0.2220、0.2117、0.4016、0.4068,其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值在1996-2008年增長最快,到后期基本穩(wěn)定;采礦壓占土地的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)于1986年、1996年、2008年、2013年值分別為0.0523、0.3966、0.5272、0.5560,其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不斷提高,且呈現(xiàn)大幅度變化趨勢,研究初期增加幅度最大,在1996年超過挖損土地的風(fēng)險(xiǎn)值,對工礦倉儲(chǔ)用地總體的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值貢獻(xiàn)率最高;采礦占用土地的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)先降低后增加趨勢,具體數(shù)值變化由1986年的0.0524降低到1996年的0.0519,后增加到2008年的0.0429,到研究后期持續(xù)增加,于2013年的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值為0.0908,遠(yuǎn)大于研究初期的風(fēng)險(xiǎn)值。
綜合三類工礦用地的指數(shù)值可知,工礦倉儲(chǔ)用地的總景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)于四個(gè)時(shí)期分別為0.3266、0.6601、0.9717、1.0536,其對總的生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的貢獻(xiàn)率隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的進(jìn)行是不斷增大的,并且于2008年后其占總ERI值的50%以上,可見礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)對土地資源的破壞作用是及其明顯的,其大大提高了研究區(qū)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
(3)礦區(qū)總體景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析
由表3可知,四個(gè)研究時(shí)期的景觀風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別為1.1999、1.3198、1.4200、1.4599,可見霍林河南露天礦景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)在1986-2013年期間呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢,并且風(fēng)險(xiǎn)值均處于較高水平。研究區(qū)地處草原腹地,大面積的脆弱度較高的草地使得ERI值總體水平較高,但由于研究初期高脆弱度的工礦倉儲(chǔ)用地面積相對較少,故ERI值在整個(gè)研究期內(nèi)相對較低;由于開發(fā)前、中期模式較粗放,使得大面積草地被工礦用地利用,到中、后期隨著工礦倉儲(chǔ)用地規(guī)模的不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值大幅度增加,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了由草地的大面積減少而引起的減少的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值。由圖6可知,于1996年、2008年、2013年三個(gè)研究時(shí)期的景觀風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)累計(jì)年增長率分別為0.96%、0.77%、0.73%,相對應(yīng)的在1986-1996年、1986-2008年、1986年-2013年土地累計(jì)復(fù)墾面積分別為225.91hm2、479.51hm2,1986-2013年土地復(fù)墾面積為563.98hm2,可見對礦區(qū)內(nèi)土地恢復(fù)治理等能在一定程度上降低景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值的增長速度,且復(fù)墾土地面積增加速度越快越大,景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)增長速度降低得越快。
由于各土地利用類型面積在很大程度上會(huì)影響總的ERI值,所以確定的研究區(qū)域范圍直接決定了總體的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值高低水平,但通過研究可以確定的是隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的進(jìn)行,研究區(qū)域內(nèi)的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)是呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢,因此應(yīng)對霍林河南露天礦區(qū)因煤礦資源開發(fā)活動(dòng)引發(fā)的影響和破壞所帶來的景觀生態(tài)安全隱患的變化給予足夠的重視。
表3 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)
圖5 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)變化趨勢圖
圖6 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)變化率趨勢圖
3.1結(jié)論
(1)從景觀水平對研究區(qū)景觀格局進(jìn)行分析,研究結(jié)果表明由于礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)的影響,研究區(qū)內(nèi)斑塊數(shù)量增加,斑塊間的聯(lián)接程度提高,景觀破碎性、多樣性增加,景觀優(yōu)勢度先下降后增加,景觀格局趨于穩(wěn)定性降低的發(fā)展態(tài)勢。
(2)通過各時(shí)期風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值分析礦區(qū)內(nèi)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平及變化情況發(fā)現(xiàn),在人類活動(dòng)的干擾作用下,研究區(qū)內(nèi)任何一個(gè)時(shí)期的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值都處于一個(gè)較高的水平,并且其景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢,四個(gè)研究時(shí)期的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別為1.20、1.32、1.42、1.56。
(3)隨著復(fù)墾土地面積的增加,三個(gè)研究時(shí)間段的風(fēng)險(xiǎn)值變化率分別為0.96%、0.77%、0.73%,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)增速減緩。
3.2建議
霍林河南露天礦地處科爾沁草原腹地,景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高、景觀生態(tài)脆弱度較高?,F(xiàn)針對改善礦區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)礦山資源的合理開發(fā)利用等方面提出以下建議,以促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,達(dá)到人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的目標(biāo)。
(1)控制工礦用地規(guī)模??茖W(xué)合理地規(guī)劃礦區(qū)內(nèi)的土地利用布局,嚴(yán)格控制礦區(qū)內(nèi)工礦倉儲(chǔ)用地規(guī)模的擴(kuò)張,調(diào)整各類用地規(guī)模。改善礦區(qū)采掘工藝,減少成本。
(2)加大礦區(qū)內(nèi)土地復(fù)墾力度。經(jīng)現(xiàn)場勘查、影像分析發(fā)現(xiàn),礦區(qū)內(nèi)排土場面積大,應(yīng)選取耐旱、耐瘠薄、繁殖容易、根系發(fā)達(dá)、抗逆性強(qiáng)的植被,對研究區(qū)內(nèi)的排土場、礦區(qū)內(nèi)零散分布的道路、廢棄廠房進(jìn)行植被恢復(fù),以改善礦區(qū)環(huán)境,降低景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)要對排土場邊坡進(jìn)行治理,以減少研究區(qū)內(nèi)的風(fēng)沙、粉塵,降低不穩(wěn)定邊坡的潛在危害。
(3)加強(qiáng)對復(fù)墾土地的維護(hù)。對已經(jīng)恢復(fù)治理的草地進(jìn)行維護(hù)。恢復(fù)治理區(qū)的土壤相對貧瘠,要對人工草地進(jìn)行澆灌、修剪、施肥等流程,必要的時(shí)候要進(jìn)行圍欄建設(shè),以達(dá)到預(yù)期的治理效果。
〔1〕劉軍,張武文,藍(lán)登明,等.牙克石市五九煤礦土地利用及景觀格局變化研究〔J〕.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,36(3):70-77.
〔2〕畢如田,白中科,李華,等.基于RS和GIS技術(shù)的露天礦區(qū)土地利用變化分析〔J〕.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(12):201-204.
〔3〕Yuri G, Andrew V, Matthew R and Erica M. Prioritizing abandoned coal mine reclamation projects within the contiguous United States using Geographic information system extrapolation 〔J〕. Environmental Management,2003(32):527-534.
〔4〕劉正綱.基于RS和GIS的礦區(qū)土地利用變化研究〔D〕.遼寧工程技術(shù)大學(xué),2007.
〔5〕孫瑞.基于RS的礦山開發(fā)監(jiān)測與土地利用變化研究.中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2010.
〔6〕盧艷艷.基于GIS的煤礦區(qū)景觀格局時(shí)空變化及生態(tài)重建研究〔D〕.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2012:24-31.
〔7〕張小松.西寧市土地利用景觀格局演變及預(yù)測研究.中國地質(zhì)大學(xué),2014.
〔8〕肖篤寧,趙羿,孫中偉.沈陽西郊景觀格局變化的研究.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)〔J〕.1990,1(1):75-84.
〔9〕封建民,王黎,文琦.榆神府礦區(qū)土地利用變化及合理性分析〔J〕.水土保持研究,2015,22(1):189-191.
〔10〕張召,白中科,賀振偉,等.基于RS與GIS的平朔露天礦區(qū)土地利用類型與碳匯量的動(dòng)態(tài)變化〔A〕.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012,28(03):230-236.
〔11〕曹銀貴,白中科,劉澤民,等.安太堡露天礦區(qū)土地類型變化研究〔A〕.西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2007,22(2):44-48.
〔12〕于頌,王飛紅,楊愛民.平朔露天煤礦土地利用變化的遙感監(jiān)測〔B〕.測繪通報(bào),2014(4):86-90.
〔13〕程建龍,陸兆華,范英宏.露天煤礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法.生態(tài)學(xué)報(bào),2004,24(12):2945-2950.
〔14〕胡和兵,劉紅玉,郝敬鋒,安靜.流域景觀結(jié)構(gòu)的城市化影響與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià).生態(tài)學(xué)報(bào),2011,31(12):3432-3440.
〔15〕李謝輝,李景宜.基于GIS的區(qū)域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析——以渭河下游河流沿線區(qū)域?yàn)槔?干旱區(qū)研究.2008.25(6):899-903.
〔16〕吳春花,杜培軍,譚現(xiàn).煤礦區(qū)土地覆蓋與景觀格局變化研究〔J〕.煤炭學(xué)報(bào),2012,37(6):1026-1031.
DynamicmonitoringoflandscapeinHuolinheSouthOpen-pitMinebasedonGIS
ZhanTian,BaoLiang,ZhangWuwen
(CollegeofDesertcontrolscienceandEngineering,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010019,P.R.China
P208;F301.24
A
2095—5952(2017)03—0022—08
2017-03-04
內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳重點(diǎn)研究項(xiàng)目“內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究”(內(nèi)建財(cái)〔2012〕1965號(hào))資助。
戰(zhàn) 甜(1990- ),女,呼和浩特市人,碩士研究生,主要從事土地信息技術(shù)方面的研究
包 亮 E-mail:1291650061@qq.com