采煤沉陷濕地景觀格局與水文過程研究進展

周士園，常 江，羅萍嘉

(1.中國礦業大學力學與土木工程學院，江蘇 徐州 221116； 2.中國礦業大學建筑與設計學院，江蘇 徐州 221116)

采煤沉陷濕地是伴隨著地下煤炭資源開發形成的人工次生濕地。在我國煤炭資源的開發中95%以上為井下開采[1]，據預計在我國東部高潛水煤礦區中全部開采后可形成約1.9萬km2積水區，其中40%為積水深度在3 m以上的深積水區[2]。大量地表積水的出現深刻地改變了原有的景觀環境，使采煤沉陷區由陸生生態系統演替為水-陸復合型生態系統[3]。國際《濕地公約》和我國《濕地分類GB/T24708—2009》中都將因采礦挖掘形成的積水區界定為人工濕地的一類。采煤沉陷濕地對資源型城市的生態安全格局有著重要的影響。近年來隨著城市生態修復理念和資源型城市生態轉型的深入發展，已日益成為恢復生態學、濕地學與城市規劃學研究的熱點。從現有的研究成果來看，由于我國采煤沉陷濕地的規模大、分布范圍廣且復墾率低，造成的生態環境問題尤為突出[4]。目前，關于采煤沉陷濕地的研究重點集中在采煤沉陷濕地的景觀格局演變與驅動力分析[5]、水文過程模擬[6]、生物地球化學過程[7]、植被的生態修復[8]、開采沉陷的生態效應[9]與綜合利用規劃管理[10]等方面，其中景觀格局與水文過程是濕地系統形成與演化關鍵過程。本文闡述了采煤沉陷濕地形成的一般過程，總結了國內采煤沉陷濕地景觀格局與水文過程研究的進展，為推動采煤沉陷濕地在濕地學領域里的研究提供基礎。

1 采煤沉陷濕地的成因分析

從發生學的角度，采煤沉陷濕地是地下采動引發的一種次生地質災害，即在地下礦層采出后形成采空區，周邊巖體原始應力平衡被打破，造成巖層和地表出現彎曲變形、斷裂和位移并在地表形成下沉盆地，在水文過程變化影響下形成積水[11]。采煤沉陷濕地的形成是一個動態變化的過程并具有明顯的階段特征，根據沉陷穩定程度可以分為：待沉陷、動態沉陷和穩定沉陷三個時期。

水文、濕地土壤與水生植被是界定濕地的關鍵要素[12]。當采煤沉陷濕地與周邊的河流連通時將改變流域的匯流格局，并成為區域水系的組成部分。在沒有其他地表水系匯入的封閉型采煤沉陷濕地中，水源補給以降水為主，水量季節性變化大。研究表明地區年降水量和年蒸發量的比值越大，沉陷盆地內形成積水面積的比例通常也越大[13]。在開采沉陷的作用下原有地表土壤塌陷成為洼地，積水的出現使其逐步演化為季節性或永久性濕地土壤。隨著水生環境條件的逐步成熟，原有的陸生植被發生退化，水生植物逐步出現并成為優勢物種，濕地生態系統逐步形成[14]。

在我國東北地區以及黃淮海平原的煤炭資源型城市中廣泛分布著因采煤沉陷而形成的連片水域組成的濕地群。為了修復城市周邊礦區的生態環境，進入21世紀后，我國部分城市開始嘗試將部分采煤沉陷區納入城市的綠地系統中。對此《全國資源型城市可持續發展規劃(2013～2020 年)》中明確提出“結合工礦廢棄地整理，建立總量適宜、景觀優美的城市綠地和景觀系統，走一條發展中保護、保護中發展的可持續之路”。江蘇、安徽等省的濕地保護條例中也均提出“鼓勵、支持單位和個人修復濕地或者因地制宜利用采礦塌陷地、低洼廢棄地等建設濕地”。因此，基于恢復生態學、景觀生態學的原理以及濕地演化規律的認識，利用采煤沉陷濕地進行人工濕地的生態規劃設計、建設和運行，成為實現生態環境的修復較為廣泛的利用模式之一。目前我國已利用采煤沉陷濕地建成了多座濕地公園，如河北省唐山市南湖濕地公園、安徽省淮北市南湖濕地公園和淮南市十澗湖濕地公園、河南省平頂山市白鷺洲濕地公園。此外，一些學者開始論證利用采煤沉陷濕地進行平原水庫的建設。這些實踐的展開都需要以對采煤沉陷濕地關鍵生態過程演化規律的研究為基礎。

2 采煤沉陷濕地景觀格局演變研究

2.1 采煤沉陷濕地景觀格局演變特征分析

景觀格局演變的研究反映了采煤沉陷濕地各土地利用/覆蓋類型空間結構的動態變化，能夠在時空上揭示其變化的基本規律和發展趨勢。景觀格局數量分析是目前采煤沉陷濕地景觀格局演變特征研究的主要方法，即以高分辨率遙感影像、沉陷預計結果為依據提取濕地水文、植被等土地利用/覆被類型信息，結合地理信息系統(GIS)進行景觀格局指數的計算和景觀動態變化模型的構建分析[15]。

2.1.1 采煤沉陷濕地景觀格局指數分析

采煤沉陷濕地景觀格局演變的研究多采用不同時段遙感數據結合土地利用規劃、沉陷預計等資料進行景觀分類提取、數據庫建立，進而選取能夠表征景觀幾何特征的定量指標進行對比分析[16-17]。根據描述對象和尺度不同，景觀格局指數包括景觀單元特征指數和景觀整體特征指數。采煤沉陷濕地景觀格局研究中，景觀單元特征指數主要用于分析區域內積水斑塊的空間結構特征，側重于描述景觀異質性。MARSCHALKO等[18]利用連續航片分析了2002～2012年間捷克Kozinec地區采煤沉陷區水域形成與擴展過程的面積指數，并對比分析了積水區與其他用地的景觀面積的變化的速率。國內研究較早的如彭蘇萍等[19]通過遙感影像提取淮南礦區1992～1998年積水擴展變化的信息，從而對礦區環境進行動態監測。WU等[20]采用最大斑塊指數、形狀指數、聚集度指數、景觀分布指數分析了不同程度的地表沉陷對景觀格局的擾動特征，結果顯示與林地、農用地和園地等其他土地利用類型變化相反，積水的形狀指數持續減小，表明隨著沉陷范圍的擴大分散的積水區逐步合并且呈規則化的變化特征。

景觀整體特征指數主要用于分析包括采煤沉陷濕地在內的礦區景觀格局空間分布特征和景觀異質性，如破碎度指數、多樣性指數、距離指數和均與度等，其中破碎度指數和多樣性指數是反映采礦活動對景觀格局擾動的常用指標。EFFAH等[21]在研究閉礦后礦區生境多樣性和土地利用變化中，構建了包括面積、斑塊密度與面積指數、邊緣密度指數、形狀指數、香農多樣性指數和香農均度指數等9項景觀格局指數的研究指標體系，研究表明閉礦后水域的規模迅速擴大，區域生態呈現破碎化、線性化和單一化的特征。卞正富等[22]對徐州東部高潛水礦區20余年的土地利用演變分析的過程中選取了最大斑塊指數、斑塊密度、平均分維數等9項景觀單元特征指數，以及香農多樣性指數、蔓延度指數、散布于并列指數3項景觀整體特征指數。結果發現這一時期積水斑塊數量和面積增長最為顯著，斑塊的形狀趨于復雜，同時破碎化的速度和程度大于其他土地類型。

2.1.2 采煤沉陷濕地中景觀動態變化模型的應用

景觀動態變化模型是用來描述景觀格局動態變化特征的重要方法，在礦區景觀格局的研究中能夠綜合的反映不同土地利用/覆蓋類型的相互轉化關系和變化趨勢，包括景觀動態變化表征模型和景觀動態模擬模型[23-24]。礦區土地利用研究一般將采煤沉陷濕地的形成作為對原有景觀格局的干擾過程，側重對動態沉陷時期積水斑塊變化特征的研究。李幸麗[25]、范忻[26]在礦區土地利用變化的研究中均選用了土地利用變化度反映采煤沉陷濕地景觀在一定時段的變化程度。胡振琪等[27]運用了地類面積變化率指數、土地利用程度綜合指數、土地利用動態度、多度和重要度指數反映煤礦區土地利用/覆蓋變化規律。此外應用較多的如反映積水斑塊空間分布變化的斑塊質心變化模型、空間自相關分析等。

景觀動態模擬模型是近年來在礦區土地利用研究中發展較快的研究方法，是利用統計模型實現對礦區景觀格局的時空變化進行模擬預測。景觀動態模擬模型主要用于綜合反映包括采煤沉陷濕地在內礦區各類用地的轉化過程分析和預測，能夠為土地利用規劃和礦區環境的生態修復提供決策支持。黃家政等[28]基于1985～2010年5個時期遙感數據，采用Markov模型對淮南礦區景觀格局變化進行了預測，結果表明研究期間采煤沉陷積水區主要由耕地轉化而來。然而，Markov模型是假設社會經濟發展平穩，政策因素沒有重大變化下的概率估計，這一方法忽視了資源產業及其土地利用變化的特殊性。王行風等[29]依據資源產業的生命周期理論，在CA模型的基礎上引入時間變量構建了適應礦區土地利用變化模擬的T-ANN-CA模型。CLUE-S模型具備了分析政策與社會經濟驅動因素變化的多情景下的土地利用時空變化的預測，因此，李保杰[30]利用CLUE-S模型模擬分析了徐州賈汪礦區整體土地利用時空動態變化趨勢，結果顯示在當前的趨勢下采煤沉陷區水域面積的擴展速度將逐步降低(表1)。

表1 采煤沉陷濕地研究中景觀格局指數與景觀動態變化模型的應用

近年來,我國進入衰退期的資源型城市快速增加，大量城市開始探索將采煤沉陷濕地納入城市綠色基礎設施體系中，為城市提供更多的生態服務功能[31]。這一發展趨勢下，僅僅將采煤沉陷濕地作為干擾因子的研究方法已不足適應這一發展，未來需要更多的從濕地生態保護與利用的角度進行了采煤沉陷濕地景觀動態變化研究。

2.2 采煤沉陷濕地景觀格局演變驅動力分析

景觀動態變化模型的研究重點闡釋了景觀格局狀態的轉化過程，而驅動力分析揭示了景觀格局演變的原因和內部機制，為預測和控制景觀格局發展趨勢提供依據。當前，采煤沉陷濕地景觀格局演變驅動力的分析模式可以歸納為：依據采煤沉陷濕地景觀格局要素分析選取驅動因子，進而定量分析各驅動因子的相對重要性，最終確定主導驅動因子[32]。綜合現有的研究成果來看，定性描述采煤沉陷濕地景觀格局演變驅動因子的研究較多，但在驅動因子量化分析方面的研究案例相對較少。

景觀格局演變是自然驅動因子和人為驅動因子綜合作用的結果。自然驅動因子包括如氣候、水文、地形地貌、土壤等，除自然災害外其他因子的作用方式往往體現在較大的時空尺度上且具有累積效應。人為驅動因子通常包括社會經濟因素、政策、科技、人口與文化5類，作用方式更為直接也更為復雜。在采煤沉陷濕地具體的案例研究中驅動因子的篩選主要采用的方式包括：依據對采煤沉陷濕地環境變化的實際觀測數據和相關的資料選取；通過專家評價根據經驗判定；基于壓力-狀態-響應模型分析潛在驅動因子與采煤沉陷濕地景觀格局響應關系確定[33]。由于采煤沉陷濕地的形成與變化具有顯著的階段性特征，在時間尺度上驅動因子也具有明顯的分異性[34]。動態沉陷期的研究側重于分析積水斑塊形成與擴展的機制，包括如礦層地質條件、降水量、徑流與地下水變化為主的內在驅動力，以及采礦業的發展、礦區土地的規劃管理政策、開采工藝與方法以及人口變化為主的外生驅動因素。穩沉期側重于研究人類活動對采煤沉陷濕地土地利用演化的影響，涉及的驅動因子如：城鎮化、人口、土地復墾與利用、維護生態格局安全等。自然因素方面主要為自然災害、氣候變化、水文地質環境穩定性、生態需水等。李幸麗[25]對比分析了引發唐山開灤礦采煤沉陷濕地——南湖地區二十年來景觀格局演變的驅動因子發現地下煤炭開采是導致區域景觀格局變化的重要因素，但隨著開采范圍減小，經濟和政策影響下的地面工程建設取代了煤炭開采的作用。氣候與水文因素是積水形成的主要驅動因子，但長期來看目前的自然條件下水域面積還將繼續減少。

景觀格局演變驅動力是綜合各類因子的有機整體，在特定的問題導向和特定的時空尺度下存在主導驅動因子和非主導驅動因子[35]。景觀格局演變驅動因子的定性研究具有一定的主觀性，難以準確的反映驅動因子的作用程度。因此在驅動因子的定量研究中，通過引入數理統計模型進行模擬演變過程，分析各驅動因子的貢獻率，以確定主導驅動因子。目前采煤沉陷濕地景觀格局演變驅動力定量研究中應用的主要方法如相關分析與回歸分析法、主成分析法、層次分析法等。馬雄德等[5]在神榆府礦區濕地水體演化研究中采用模糊層次分析法分析了1990～2011年動態沉陷期內資源開采、氣候因素、水源開發以及生態需水對地表水體面積變化影響的權重關系。此外研究側重的問題不同，各個學者也構建了其他具有針對性的數學模型，如孟磊[36]在研究淮南泥河流域水體變化驅動力時，從各驅動因子作用的結果出發構建了水體演變采煤驅動指數(CMWDI)對采煤驅動的作用程度進行了定量分析。

3 采煤沉陷濕地水文過程研究

水文過程控制著濕地土壤、植被的形成乃至地形的變化[37]，是采煤沉陷濕地生態系統形成與演變的基本過程和唯一決定性因素。水文過程的時空分異性使得沉陷盆地發育成為不同類型的人工濕地。采煤沉陷濕地水文過程涉及降水、蒸散發、地下水循環、地表產匯流、礦井疏排水和人工取水等方面[38]。近年來采煤沉陷濕地水文過程研究在水文情勢的監測與預計、水文循環機制的模擬等方面已逐步展開。

3.1 采煤沉陷濕地水文情勢

濕地水文情勢是指各水文要素在時空上的分異情況，是濕地的關鍵特征，水文情勢的變化影響著濕地生態系統的結構與功能演替。掌握采煤沉陷濕地的水文情勢是進行水文過程研究的基礎，其主要表征指標如：積水水位、地下水水位的時空分異特征；水文周期；濕地降水的時空分異等。現有采煤沉陷濕地水文情勢研究主要圍繞積水容量的計算與預測、資源開采前后地下水水位的動態變化及其影響效應等[39]。整體來看目前國內外相關研究成果較少，如季節性采煤沉陷濕地的水文周期、土壤的濕度變化等方面的研究較為匱乏。

采煤沉陷濕地積水容量關系著濕地的水資源保護利用、防洪蓄水和生態修復方式的選擇[40]。在積水形成過程中，由于采煤沉陷濕地具有動態變化特征，其積水容量也為一個變量，并在穩沉后逐步趨于穩定。現有的研究成果在計算采煤沉陷濕地的積水容量的過程中通常不考慮降水和水文地質條件，以沉陷預計參數為基礎計算穩沉后的最大積水容量。李金明[41]在建立湖底高程模型的基礎上利用水位-蓄水量-面積關系曲線計算了穩沉后采煤沉陷濕地最大蓄水量。余洋[42]在計算中綜合考慮了沉陷預計數值模擬與沉陷盆地實際地形的不規則性和粗糙性，提高了計算結果的準確性。相關的研究成果為利用采煤沉陷濕地進行水利工程建設提供了重要基礎。

地下水與采煤沉陷濕地的積水具有相互調節的作用，維系著沉陷盆地的蓄水能力和水位的變化。含水層受資源開發擾動的變化情況對地下水水位變化具有重要作用：在地表發生沉陷的過程中當含水層發生斷裂變形并出現開采裂隙則容易導致地下水流失、潛水水位驟降，潛水的流動方式從水平徑流為主轉變為垂向滲漏為主，使得沉陷盆地內難以形成積水。當開采裂隙未影響含水層，其含水性穩定時則高潛水水位能夠維持并對地表水的入滲起到阻隔和補給的作用。此外采煤沉陷濕地地下水水位的變化還收到降水等因素的影響。任晨曦等[43]通過對濟寧采煤沉陷區地下水水位和降水量變化的監測分析表明，穩沉期兩者的變化趨勢一致呈周期性波動，并具有一定的滯后性。

3.2 采煤沉陷濕地水文循環過程

在濕地中降水-地表水-地下水構成了一個復雜的水文循環系統，決定了濕地的水量平衡。地表沉陷改變了下墊面和水文地質環境，打破了原有水文循環過程。目前采煤沉陷濕地水文循環研究的焦點在于積水的主要補給來源、地表沉陷對地表匯流的影響、地下水循環的變化。

以往的研究認為采煤沉陷濕地積水來源主要為地下水的出露，但近年來部分學者提出降水是主要的水源補給方式，其分析方法主要通過實驗性分析和模型模擬。張磊等[44]對比分析了淮南采煤沉陷區深層地下水與淺層地表水、河水、雨水、沉陷區積水的氫氧穩定同位素的成分，從而追蹤了采煤沉陷濕地積水的主要來源。實驗表明，大氣降水補給是沉陷區積水的主要來源，而深層地下水的補給作用微弱。陸垂裕等[45]對于淮南地區典型的封閉型采煤沉陷濕地10年間的水量平衡分析表明，積水的主要來源依次為水面降水、未積水區產流、地下水補給。李慧等[46]、WANG等[47]基于分布式水文模型MODCYCLE，構建了“河道-沉陷區-地下水”水循環耦合模型，對開放型的采煤沉陷濕地的水資源補給進行了定量研究。利用該模型對淮南潘謝礦采煤沉陷濕地水量平衡的模擬分析表明，影響當地采煤沉陷濕地水資源補給最大的為連通河流，其次為水面降水、地下水補給和未積水區產流。在動態沉陷期，降水對于采煤沉陷濕地的補給量的增速大于地下水的補給增速。現有相關研究主要集中在兩淮地區，針對半濕潤地區的定量研究不足，但綜合各地的觀測結果顯示：積水面積占采煤沉陷區面積比和降水量與蒸發量比值的地域分異規律一致，表明影響采煤沉陷濕地積水的主要因素為降水與蒸發條件[13，45]。

地表沉陷改變了區域的地形、地貌致使地表匯流過程隨之變化，對流域的水文與地理格局穩定形成威脅。在坡面匯流的過程中，地表沉陷范圍的擴展、坡度和坡向的變化使得采煤沉陷濕地的集水區范圍、流向和徑流系數產生不同程度的變化。動態沉陷期，隨著地表沉陷范圍的擴展坡面匯流的波動顯著，進入穩沉期后則逐步趨于穩定[48]。同時，地表沉陷強度增加的過程中原本獨立的采煤沉陷濕地相互兼并，集水區范圍相互疊加。魏婷婷[49]運用SWAT模型對地表沉陷前后的流域的徑流條件變化分析后表明，地表沉陷造成子流域內徑流深和徑流系數增加。在河網匯流過程中，大規模的地表沉陷變形造成原有的河流發生斷流、逆流乃至不同水系的并流[50-51]，而河網水系結構的調整又反作用于采煤沉陷區積水的形成過程。這主要表現在：當河流或自然湖泊因河床的改道而與原本封閉的采煤沉陷濕地相互連通時，采煤沉陷濕地的出水口產生位移，從而使得其集水區的范圍發生不同程度的增減。徐翀等[52]通過對比淮南礦區不同片區的采煤沉陷濕地集水區面積的變化后指出：由于地表沉陷在流域中分布位置的不同，其匯流面積不一定隨地表沉陷范圍的擴展而增加。此外，河流的注入也改變了采煤沉陷濕地的水量平衡的構成要素和更新率，永久性積水的范圍增加。

地下資源的開采嚴重破壞了區域原有的水文地質條件，造成了地下含水層的變形，地下水循環過程發生改變。采煤沉陷區地下水的循環過程影響著區域的水量平衡、生態修復與土地利用，相關的研究開展較早[53]。1970年，WOHLRAB[54]初步闡釋了采煤沉陷的擾動下地下水的運動規律以及水源豐富地區地表積水的形成機制。濕地生態系統的構建主要關注地下水水位變化規律及其與地表水的轉化機制兩方面。目前對于采煤沉陷區地下水循環的模擬主要采用地下水數值模擬模型[55]和將其與水文模型結合的綜合模擬模型[56]。現有研究成果表明，影響采煤沉陷濕地地下水循環的因素十分復雜，包括水文地質環境的變化、降水、周邊河流、人為因素以及水平流和垂直流過程變化等。馮忠倫等[57]通過地表沉陷前后地下水補給狀況的對比發現，地表沉陷發生后由于地下水側向補給采煤沉陷濕地積水的水平流作用加強，造成水文周期內地下水的最終補給量相比沉陷前有所下降。對封閉型和開放型兩類采煤沉陷濕地地表水與淺層地下水水量轉化的分析均表明，降水和蒸發作用對沉陷區積水與地下水的間水量轉化有顯著影響。降水主導了封閉型采煤沉陷濕地水分補給，枯水期地下水以越流方式輸入地表水，但作用微弱，進入豐水期地表水滲漏補給地下水作用明顯。陸垂裕等[45]對淮南封閉性采煤沉陷濕地的研究表明，地表徑流緩慢地區高潛水位主要作用在于地表水的涵養作用而并非補給通量作用。開放型采煤沉陷濕地中河流對采煤沉陷濕地水位變化的作用顯著，且地表水與地下水的轉化關系更為復雜，時空分異性顯著。

3.3 采煤沉陷濕地水文過程與景觀格局關系研究

濕地水文對濕地物理過程和生物地球化學過程發揮著重要的溝通作用，控制并維系著濕地生態系統的結構與功能。采煤沉陷濕地形成的過程中，水文過程對濕地生態系統的作用主要體現在：首先，積水的形成了新的水生環境單元直接改變了區域的理化性質和地表覆蓋類型，進而影響了生境的多樣性。ANTWI[58]對德國Schlabendorf Süd礦區的研究認為閉礦后水文條件的變化使得當地的生境多樣性增加，然而具有優勢的景觀類型減少，各類斑塊在景觀中趨于均勻分布。其次，水文過程的分異性對植被組成和豐度形成影響，改變了生態系統的形態、營養結構和生產力。

濕地景觀格局的演變又對水文過程具有反饋作用[59]，如降雨徑流、地下水循環、土壤水入滲和水土流失的影響等[60]。水面降水和蒸散發是控制采煤沉陷濕地水文平衡的重要部分，而水生植被的出現和擴散增加降水過程中的植被截流量，并對水分的蒸發和植被的散發量產生影響。同時相關研究表明濕地中不同植被類型的演替對地表的產流過程具有不同程度的控制作用。但目前生態演替對采煤沉陷區水文過程的作用機制中仍存在許多未知的因素，且定量研究成果較少。此外人類活動是對于土地利用變化的重要驅動力，對于淺積水區的土地復墾、水利設施的建設、城市化等過程改變了采煤沉陷濕地的水文過程。

水文過程與景觀格局的作用機制十分復雜，兩項研究采用的時空尺度又具有明顯的差異，采煤沉陷濕地景觀格局研究主要以煤田邊界或采煤沉陷邊界為研究范圍，而以開采沉陷周期為研究的時間尺度。水文過程研究通常在流域的尺度下展開。因此難以綜合各類因素定量化描述兩者的相互關系。現有的研究多為特定的時空尺度下單一水文過程對景觀格局要素的作用，深入研究開采沉陷周期內多水文變量對景觀格局的綜合作用關系和機制的研究有待繼續開展。

4 研究展望

近年來，采煤沉陷濕地在景觀格局和水文過程研究方面獲得了較大的發展，并逐步受到多學科領域的廣泛關注。研究成果為系統的分析采煤沉陷濕地景觀過程并進行生態重建與綜合利用提供了重要基礎。綜合目前采煤沉陷濕地景觀格局與水文過程的研究現狀與發展趨勢，未來應重點開展以下幾個方面的研究。①景觀格局與水文過程耦合機制的研究。采煤沉陷濕地生態過程具有顯著的動態特征，植被演替、土地利用變化與水文過程的相互作用關系是其關鍵生態過程。然而目前研究成果主要集中在景觀格局演變與驅動力分析方面，水文過程在濕地形成前后的分異特征和驅動機制研究相對薄弱。今后探索定量化模擬水文過程與景觀格局的綜合作用機制是研究的重點之一。②濕地生態服務功能的保護與綜合利用。通過對采煤沉陷濕地的生態重建與水文管理，可以對其蓄水和水源涵養的功能進行綜合利用，達到調洪蓄水、凈化水質、調節氣候等目的。近年來結合資源型城市生態轉型，發揮采煤沉陷濕地在城市中的生態服務功能是當前研究的熱點內容。③區域性景觀格局的優化研究。采煤沉陷濕地生態系統的發育使得區域內形成了新的景觀格局，盡管已有部分研究從城市或流域的范圍上對采煤沉陷濕地在宏觀尺度上的生態效應進行研究，然而景觀格局重建的研究成果多數圍繞沉陷片區的中小尺度展開，從較宏觀尺度的研究較少。區域性景觀格局優化研究的深入展開將為采煤沉陷濕地生態重建的規劃與實施提供科學依據。