基于复合生态网络的矿区生态修复策略:理论框架与长治实证研究

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Ecological Engineering 3.9

编辑推荐:

  针对矿区生态修复缺乏国土空间尺度协同决策的问题,研究人员提出基于复合生态网络(MaxEnt/InVEST 3.8.0/MCR模型)的理论框架,以资源型城市长治为例,构建生物多样性保护-水文生态-人工网络三元体系,划分18种治理模式(极重要生态修复区占19.55%),为国土空间规划体系下矿区修复提供系统性解决方案。

  

矿产资源开发与生态保护的矛盾始终是资源型城市发展的痛点。以煤炭为例,其占我国一次能源消费70%以上,但高强度开采导致生物多样性锐减、水系格局破坏、人居环境恶化等连锁反应。传统矿区修复多聚焦微观工程层面,如土壤修复(phytoremediation)或单一矿山治理,难以实现与区域生态系统的协同。在"山水林田湖草沙"生命共同体理念下,如何构建国土空间尺度的系统性修复框架成为关键挑战。

中国矿业大学(北京)的Yuan Yuan团队在《Ecological Engineering》发表研究,创新性地提出基于复合生态网络(composite ecological networks)的矿区修复理论。研究整合MaxEnt物种分布模型、InVEST 3.8.0水文评估工具和最小累积阻力模型(MCR),通过2020年长治市DEM、气象、土地利用等多源数据,首次实现生物多样性-水文-社会经济三网融合的空间耦合分析。

关键技术包括:1)基于34种哺乳动物/鸟类分布数据构建生物多样性保护网络;2)采用InVEST产水模块量化水文生态源区;3)运用MCR模型识别生态廊道;4)通过空间叠加划分修复优先级。

【研究结果】

  1. 空间分布特征:
  • 生态源呈"东西屏障-中部城市"格局,哺乳动物源区(1587.94 km2)分散于西北/东部,鸟类源区(1272.9 km2)呈U型分布
  • 三类生态廊道(生物/水文/人工)贯穿全境,与源区空间分布高度关联
  1. 修复分区:
  • 极重要生态修复区占矿区总面积19.55%,高社会需求区占20.55%,但高投入区仅6.79%,验证基于自然解决方案(NbS)的合理性
  • 识别出18种治理模式,包括5种生物多样性保护型、5种水文生态修复型和8种人居环境改善型
  1. 复合网络效能:
  • 水文网络显著提升产水服务(+23.7%),生物网络关键廊道使物种迁移阻力降低42%
  • 人工网络优化使城市绿地可达性提高35%,证实三网协同的倍增效应

结论部分强调,该框架突破传统单要素修复局限,首次实现"生态-社会"双维度的矿区空间治理。提出的分级分类策略(classified implementation + hierarchical governance + zoning control)为国土空间规划体系下的矿区修复提供标准化流程。特别值得注意的是,研究揭示极重要生态区与高社会需求区仅6.79%的空间重叠,说明生态保护与社会发展并非零和博弈,为资源型城市转型提供理论支撑。

研究创新点在于:1)创建"三网融合"的复合网络构建方法;2)开发矿区修复效益最大化决策模型;3)提出差异化治理的18种实施路径。这些成果不仅丰富矿区修复理论,更对《全国重要生态系统保护修复重大工程规划》的实施具有直接指导价值。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号