2000年至2022年中国露天采矿引发的生态累积影响的评估

《Land Degradation & Development》：Evaluation of Opencast Mining-Induced Ecological Cumulative Impacts in China From 2000 to 2022

中国露天矿区生态累积效应研究基于2000-2022年NDVI时序数据和LandTrendr算法，量化评估了生态服务价值损失与空间分异规律，揭示东北部与温带气候区生态破坏最严重，高-高自相关 cluster主导内蒙古等矿区，为生态修复提供科学依据。

　　

摘要

露天采矿对区域生态环境造成严重破坏。准确评估其生态累积效应（ECE）对于确定破坏程度以及减少后续土地复垦和生态恢复的成本至关重要。在本研究中，我们对2000年至2022年中国各地露天采矿区域的生态累积效应进行了定量分析。首先，基于归一化差异植被指数（NDVI）时间序列数据和LandTrendr算法，我们识别了采矿活动及复垦情况，并分析了这些现象在露天采矿区域中的时空变化特征（以像素为单位）。随后，将识别结果与土地利用类型数据相结合，从理想条件和实际条件出发，基于生态系统服务价值（ESV）对生态累积效应进行了量化。最后，我们分析了中国各地生态累积效应的时空分布特征。研究结果表明：（1）2000年至2022年间，露天采矿区域的累计受扰面积为8803.80平方公里，其中复垦面积为1741.55平方公里，占累计受扰面积的19.78%；2019年后，每年的复垦面积超过了受扰面积。在省级层面，内蒙古自治区的受扰面积最大（2646.06平方公里）。（2）辽宁省的生态累积效应损失最为严重（1,426,306.74元人民币/平方公里），其次是内蒙古自治区、河北省和山西省。在经济区和气候类型方面，东北地区及温带季风气候区的生态累积效应损失最高（分别为2,046,731.09元人民币/平方公里和3,790,849.86元人民币/平方公里）。（3）在县级层面，生态累积效应表现出正的空间自相关性。高-高聚类和低-高聚类主要分布在内蒙古自治区、辽宁省、河北省和山西省，其中低-高聚类环绕着高-高聚类；而低-低聚类主要位于中国西部。本研究为全面了解露天采矿区域的生态环境演变提供了重要见解，同时为制定未来的生态保护和恢复策略奠定了科学基础。

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