采礦活動(dòng)和氣候變化對(duì)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失的影響

[摘 要] 目前受采礦活動(dòng)和氣候的變化的影響，煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境有了顯著的負(fù)面影響。引入植被凈初級(jí)生產(chǎn)力NPP，使NPP作為衡量采礦活動(dòng)和氣候變化對(duì)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失影響的標(biāo)準(zhǔn)度，同時(shí)結(jié)合煤礦的實(shí)際例子，來(lái)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失的影響因素，這具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

[關(guān) 鍵 詞] 采礦活動(dòng)；氣候變化；生態(tài)環(huán)境；損失；影響

[中圖分類號(hào)] X820.3 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）18-0178-01

現(xiàn)階段，能源需求和能源消耗的大幅增長(zhǎng)使煤炭資源的開采深度越來(lái)越深，開采面積越來(lái)越大，大量的開采活動(dòng)對(duì)煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境在一定程度上造成了負(fù)面的影響。這些負(fù)面影響使礦區(qū)形成了具有獨(dú)特的地表植被格局特點(diǎn)。我們以煤礦區(qū)的植被作為本文研究的出發(fā)點(diǎn)，并引入NPP來(lái)對(duì)煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境的損失量進(jìn)行深入的研究。通過分析，我們可以發(fā)現(xiàn)NPP與植被的特點(diǎn)以及它們的區(qū)域環(huán)境因素之間有著十分密切的聯(lián)系，這些可以最為直接的反映植物群在生態(tài)環(huán)境中的生態(tài)能力，并在一定程度上反映煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。

一、煤礦區(qū)的研究概況

本文所研究的煤礦區(qū)是位于溫?zé)釒У募撅L(fēng)氣候區(qū)，每年的平均氣溫大約為14攝氏度，平均降水量大概在900毫米左右，日照率大約在52%至58%，平均風(fēng)速大概是每秒2.1米。此煤礦區(qū)主要的土壤類型一般為潮土和棕褐土，主要用地類型是耕地。本文研究的煤礦區(qū)面積為230平方千米，整個(gè)煤礦區(qū)擁有四個(gè)煤礦，六個(gè)礦井，該煤礦區(qū)的地層平均厚度為485米，含煤的系數(shù)為4.2%。

在計(jì)算NPP差值的過程中，我們了解到，采礦的一切開采活動(dòng)對(duì)于NPP的影響是可以通過計(jì)算水分、溫度以及太陽(yáng)輻射等眾多因素來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在計(jì)算NPP差值時(shí)，我們可以通過這樣的公式來(lái)實(shí)現(xiàn)，NPP″=NPP′-NPP在調(diào)查的過程中，不僅采礦活動(dòng)可以影響NPP，氣候的因素也是可以對(duì)NPP產(chǎn)生影響的，計(jì)算公式為：NPP′=0.29×[exp（-0.216×RDI）]×Rn×0.45×0.0917，在這個(gè)公式中，RDI指的是平均的輻射干燥度，而Rn指的是凈輻射。

三、結(jié)果分析

（一）采礦活動(dòng)對(duì)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失的影響

我們通過分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NPP值受采礦活動(dòng)的時(shí)長(zhǎng)與煤炭產(chǎn)量的影響，當(dāng)它們?cè)黾訒r(shí)，NPP值是會(huì)大大降低的。通過對(duì)此礦區(qū)的研究，我們發(fā)現(xiàn)，1987年至2008年的時(shí)間范圍之內(nèi)，采礦活動(dòng)對(duì)礦區(qū)的NPP的影響是不斷增加的，最大時(shí)達(dá)到5.718g/（m2·month），主要是由于開采速度的加快導(dǎo)致煤炭產(chǎn)量大幅度增加，這對(duì)礦區(qū)環(huán)境的影響很大。

具體表現(xiàn)在采礦的初期對(duì)周邊非煤礦區(qū)的NPP影響是最為巨大的，自1998年之后，采礦活動(dòng)對(duì)于煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境影響就在逐年下降，這主要是由于礦區(qū)以及政府部門采取了一些重要的措施來(lái)保護(hù)煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境。我們通過對(duì)此礦區(qū)的四大煤礦的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)能力與NPP之間有一定的聯(lián)系，當(dāng)煤礦區(qū)的生產(chǎn)能力很強(qiáng)時(shí)，這時(shí)NPP的降低速度也會(huì)大大增加，而且煤礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境的損壞速度也是大大提升的。有兩個(gè)極端現(xiàn)象，在煤礦區(qū)的投產(chǎn)期，NPP的值是降低的；在穩(wěn)定期，NPP的降低幅度是最大的；而在衰退期，降低的幅度是緩慢的。因此，隨著煤礦區(qū)采礦活動(dòng)的時(shí)間不斷增加，采礦活動(dòng)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響也是不斷增加的，導(dǎo)致NPP受采礦活動(dòng)的影響是最大的。

（二）氣候變化對(duì)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失的影響

我們通過大量的調(diào)查數(shù)據(jù)分析得出，此煤礦區(qū)的溫度空間差異大約在3攝氏度變化范圍之間，降水量的差異大約在10毫米左右，6月份是一年中降水量最大的時(shí)段，此時(shí)的降水量范圍是16.2至116.3毫米之間。通過分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，同一時(shí)間氣候變化對(duì)于NPP的變化幅度是十分小的，而在不同時(shí)間段內(nèi)，氣候變化對(duì)于NPP的變化幅度是十分大的，變化范圍是-48.99～25.194g/（m2·month）。通過長(zhǎng)期對(duì)降水、溫度和NPP之間的關(guān)系分析，我們發(fā)現(xiàn)與降水之間的關(guān)系是負(fù)相關(guān)的聯(lián)系，與溫度是正相關(guān)的關(guān)系。當(dāng)溫度升高則有利于植被的生長(zhǎng)，當(dāng)降水量增大則容易引起煤礦區(qū)的地表塌陷，這樣就很容易形成積水，淹沒大量的植被，這種負(fù)相關(guān)的關(guān)系是十分明顯的。

由于當(dāng)今社會(huì)對(duì)煤炭的需求量日益增加，這不僅使煤炭資源開采力度大幅提高，也使煤礦開采活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞速度大大增加，這引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合煤礦區(qū)的實(shí)際情況，在推出NPP計(jì)算的基礎(chǔ)上，探究了采礦活動(dòng)與氣候變化對(duì)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失的影響，為有效治理生態(tài)環(huán)境提供了一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

徐占軍.采礦活動(dòng)和氣候變化對(duì)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012（5）：232-240.