城中采煤塌陷地土地利用和生態系統服務價值演變研究

王志亮 李傳夏 尹亞軍 鄭國棟 張慧敏 薄懷志 盧國宏 劉康

收稿日期：20231121；修訂日期：20240102；編輯：曹麗麗

基金項目：山東省重點研發計劃（重大科技創新工程），礦區土壤生態修復與大宗固廢高值利用關鍵技術及工程示范（項目編碼：2020CXGC011403）和2023年濟寧市重點研發計劃，采煤塌陷地生態修復關鍵技術集成與示范（項目編碼：2023HHCG003）

作者簡介：王志亮（1983—），男，山東臨朐人，高級工程師，主要從事礦產勘查、礦山生態修復工作；Email：wazl4585@163.com

*通訊作者：劉康（1989—），男，山東兗州人，工程師，主要從事地質災害方面工作；Email：314965394@qq.com

摘要：城中采煤塌陷地嚴重限制了城市發展，影響了生態系統服務的供給。因此，城中采煤塌陷地的生態修復與開發利用更為迫切和重要。本文利用2000—2021年遙感影像數據，采用土地利用變化分析和生態系統服務價值當量模型研究了太白湖新區采煤塌陷地土地利用和生態系統服務價值時空演變，探討了主要驅動因素。結果表明：采煤塌陷地土地利用以耕地和水域占優，其次是建設用地，林地和草地再次之；各地類間的轉移以耕地向水域轉出為主，其次是耕地向建設用地的轉移。生態系統服務總價值（ESV）呈長期顯著增加后小幅回落；水域生態系統服務價值大幅增加，耕地價值顯著減少，林地和草地價值較小；水文調節、廢物處理、氣候調節3項服務功能價值量相對較大；ESV高值區由西南向東南、中部、北部不斷擴張，隨后向中部聚集。土地利用和ESV變化主要是由城鎮化建設、采煤塌陷、采煤塌陷地修復治理和政策驅動共同驅動造成的。

關鍵詞：采煤塌陷地;土地利用;生態系統服務價值;驅動分析;太白湖新區;山東濟寧

中圖分類號：P96;X37??? 文獻標識碼：A??? doi：10.12128/j.issn.16726979.2024.06.008

引文格式：王志亮，李傳夏，尹亞軍，等.城中采煤塌陷地土地利用和生態系統服務價值演變研究——以山東濟寧太白湖新區為例［J］.山東國土資源，2024，40（6）：5767.WANG Zhiliang， LI Chuanxia， YIN Yajun， et al. Study on the Change of Land Use and Ecosystem Service Value in Coal Mining Subsidence Area in the City——Taking Taibaihu New District in Ji'ning City as an Example［J］.Shandong Land and Resources，2024，40（6）：5767.

0? 引言

我國東部平原地區分布有多座煤炭資源型城市，如唐山、濟寧、棗莊、徐州、淮北、淮南等［15］。煤炭開采為區域經濟社會發展作出了巨大貢獻，但隨之而來的采煤塌陷造成大面積地表塌陷、積水，顯著改變了土地利用結構［67］、景觀格局［810］和生態功能［1115］，進而影響生態系統服務的供給。此外，隨著城市的快速擴張，煤炭開采區域由原來的遠郊轉變為城郊、城中［5］，形成采煤塌陷地“環城”的窘境，在影響土地利用結構、景觀格局和生態功能的同時，嚴重限制了城市發展［16］。因此，城中采煤塌陷地的生態修復與開發利用更為迫切和重要。太白湖新區作為未來濟寧城市的主中心，煤炭資源豐富，煤炭開采形成了大面積采煤塌陷地，生態保護壓力和生態產品供給需求巨大。本文以濟寧市太白湖新區采煤塌陷地為研究對象，利用2000—2021年高分辨率遙感影像數據，借助生態修復服務價值（ESV）當量模型，量化土地利用和ESV時空變化，探討土地利用和ESV的驅動機制，為城市發展和生態保護修復提供參考。

1? 研究區概況

太白湖新區位于山東省濟寧市主城區南部（圖1），是未來濟寧城市的主中心。南接南四湖，北靠老城區，河網密布，地勢平坦，交通便利，自然環境優越，生態稟賦獨特，建有國家4A級旅游景區太白湖生態景區。共轄1個街道辦事處（許莊街道）和1個鎮（石橋鎮），面積約133km2，人口12萬人。

太白湖新區煤炭資源儲量豐富，煤炭資源分布面積約占全區國土面積的70%。區內采煤塌陷地主要由2處礦井的煤炭開采所致，為兗礦能源集團股份有限公司所屬的濟寧二號煤礦（以下簡稱濟二煤礦）和濟寧三號煤礦（以下簡稱濟三煤礦），礦區面積分別為87.11km2、105.05km2，主采3上、3下兩層煤，平均厚度超過6m，合計生產能力超1000萬t/a。

為實現土地利用和生態系統服務價值數據的空間范圍一致和時序演化對比，本文以2021年濟寧太白湖新區采煤塌陷地為研究對象，面積3833.16hm2，全部位于石橋鎮，占全區國土面積的28.82%。

2? 數據來源與方法

2.1? 數據來源及預處理

為分析煤炭開采以來土地利用和生態系統服務價值的變化，根據研究區煤礦投產時間，選取2000年、2004年、2009年、2013年Landsat5TM和2016年、2018年、2021年Landsat8 OLI遙感影像數據作為土地利用類型數據源。根據《土地利用現狀分類》（GB/T 21010—2017），結合研究區土地利用特點，將土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域和建設用地5類。在ENVI軟件支持下，對遙感數據進行輻射定標、大氣校正、圖像增強、裁剪等預處理后，采用支持向量機監督分類解譯得到初始分類結果，隨后結合土地變更調查和野外調查數據，對初始分類結果進行修正，得到研究區的7期土地利用數據。生態系統服務價值計算所需的經濟社會數據主要來源于山東省統計年鑒、濟寧市統計年鑒、國家統計局國家數據網站及當地有關部門。

2.2? 土地利用變化分析

土地利用變化分析主要采用土地利用動態度和土地利用轉移矩陣來刻畫。

土地利用動態度是定量刻畫區域土地利用變化速度和劇烈程度的重要參數［17］，包括單一土地利用動態度和綜合土地利用動態度。

（1）單一土地利用動態度（K）。

單一土地利用動態度是指一定時間范圍內某種土地利用類型的數量變化情況，計算公式為式（1）［18］：

K=Ub-UaUa×T×100%（1）

式中：K為單一土地利用動態度；Ua、Ub分別為研究時段初期和研究時段末期某種土地利用類型的面積（hm2）；T為研究時段長度（a）。

（2）綜合土地利用動態度（LC）。

綜合土地利用動態度指一定時間范圍內全部土地利用類型的綜合變化率［19］，計算公式為式（2）：

LC=∑ni=1△LUi-j2LU×T×100%（2）

式中：LC為綜合土地利用動態度；LU為研究區總面積（hm2）；△LUi-j表示研究時段內第i類土地利用類型轉為j（i≠j）類土地利用類型面積的絕對值（hm2）；T為研究時段長度（a）。

2.3? ESV當量模型修正

謝高地等［20］把中國生態系統服務類型劃分為4種一級類型和11種二級類型，得到普遍認可和廣泛采用。本文以謝高地的中國生態系統單位面積生態服務價值體系為基礎，結合太白湖新區土地利用實際和生態系統現狀進行適當修正，將耕地對應農田生態系統，林地對應森林生態系統，草地對應草地生態系統，水域采用水域和河流/湖泊生態系統的平均值，建設用地的ESV指標為0［21］，因此本次不討論建設用地的ESV。根據謝高地等［22］提出的區域修正系數表可以得到，山東省農田生態系統的生物量因子為1.38，同時太白湖新區平均糧食產量是山東省平均糧食產量的1.18倍，因此太白湖新區農田生態系統服務價值系數是全國水平的1.63倍。根據山東省統計年鑒數據，2000—2021年山東省平均糧食產量為5967.27kg/hm2，為消除物價等市場因素影響，以2021年山東省平均糧食價格為準，計算得出太白湖新區采煤塌陷地生態系統服務價值單位當量因子的價值量為2635.49元/hm2，由此得到太白湖新區生態系統單位面積服務價值系數（VC）（表1）。

采用Costanza［23］的ESV估算模型計算各種生態服務功能的價值，計算公式為式（3）、式（4）：

ESV=∑ni=1（Ak×VCk）（3）

ESVf=∑ni=1（Ak×VCfk）（4）

式中：ESV、ESVf為生態系統服務總價值、第f項服務功能類型的價值（萬元）；Ak為土地利用類型k的面積（hm2）；VCk、VCfk為土地利用類型k的生態系統服務價值系數和第f項服務功能類型價值系數（元/hm2）。

2.4? 驅動分析

研究表明，自然干擾和人類活動會影響物種的正常生長和演替，從而改變系統的物種組成和結構［24］。為了進一步探討ESV變化的驅動機制，本文采用皮爾遜（Pearson）相關分析，從城鎮化建設、采煤塌陷、采煤塌陷修復治理、政策驅動和自然因素5個方面分析ESV變化的主要驅動因素。Pearson相關系數r計算公式見文獻［25］。利用Origin軟件對驅動因子和各土地利用類型面積、ESV進行Pearson相關分析計算，得出顯著性小于0.05的Pearson相關系數r。

相關系數r的絕對值越接近1，表明自變量和因變量之間的線性相關關系越強。當|r|≥0.8時，為高度相關；當0.5≤|r|＜0.8時，為中度相關；當0.3≤|r|＜0.5時，為低度相關；當|r|＜0.3時，自變量和因變量之間相關性極弱，為非線性相關。

3? 結果與分析

3.1? 土地利用變化

2000—2021年太白湖新區采煤塌陷地土地利用分布情況如圖2、表2所示。

總體來看，2000—2021年太白湖新區采煤塌陷地耕地和水域面積占優，耕地呈減少—增加—減少的趨勢，水域呈增加—減少—增加的趨勢，林地、草地和建設用地面積比例相對較小，林地呈波動增長趨勢，建設用地和草地變化波動較大。2021年，耕地面積比重最大（56.41%），水域（31.72%）略小于耕地，建設用地再次之（6.77%），林地和草地面積比重均不足5%。

2000—2021年太白湖新區采煤塌陷地土地利用變化動態特征如表3、圖3所示。從單一景觀動態度來看，2000—2021年間，耕地面積除在2013—2016年間均呈下降趨勢，其中在2000—2004年間下降速率最快，其動態度為4.27%，水域除2013—2016年均呈上升趨勢，其中在2000—2004年間增長速率最快，其動態度為43.50%，建設用地除2013—2016年和2018—2021年均呈上升趨勢，其中在2016—2018年間增長速率最快，其動態度為50.99%；從綜合動態度來看，在2000—2004年、2004—2009年、2009—2013年、2013—2016年、2016—2018年、2018—2021年的綜合景觀動態度分別為3.36%、2.76%、3.56%、6.14%、6.74%和3.69%，研究區土地利用動態度在2004—2009年減緩，受人為干擾較小，在2016—2018年最快，受人為干擾影響較大。

3.1.1? 耕地

耕地在2000—2021年期間一直占主導地位，面積比例始終高于50%，是構成采煤塌陷地的土地利用基質類型。除2013—2016年耕地面積增加，在2000—2013年、2016—2021年期間耕地均呈現逐年減少趨勢。2013—2016年，耕地面積大幅增加459.66hm2，動態度為7.40%，面積比例從54.02%變為66.03%，2000—2013年面積及其比例分別減少1222.42hm2、19.91%，2016—2021年間耕地面積進一步減少，2021年較2016年減少368.18hm2，面積比例減少9.62%。

研究初期區內耕地廣布，隨著采煤塌陷由東南向中部、北部逐步擴張，至2021年研究區耕地主要分布于西部和北部，相對規整。耕地向水域轉出量最大，建設用地次之。

3.1.2? 林地和草地

林地面積比重較小，呈波動增加趨勢。2000年僅有31.68hm2，比重0.83%，2004年面積減少至17.50hm2，比重為0.46%，2013—2016年波動增至最大93.53hm2、比重2.44%，動態度為13.30%；2016—2021年減少至63.69hm2、比重1.66%，動態度為7.81%。

草地面積比重較小，呈波動變化趨勢。2000—2009年波動較大，面積增加至106.67hm2、比重2.79%，動態度為1.18%；2009—2018年銳減至最低46.76hm2、比重1.22%，動態度為6.24%，2018—2021年波動增至最大131.54hm2、比重3.42%，動態度為45.33%。

林地和草地呈伴存出現，分布相對零散，2021年主要分布于西北部。林地和草地與耕地和水域轉入轉出頻繁。

3.1.3? 水域

水域除2013—2016年面積減少，在2000—2013年，2016—2021年期間均呈現逐年面積增加趨勢。水域在2000年時面積僅為343.19hm2、比重8.96%；2000—2004年大幅增加至940.38hm2、24.55%，動態度達43.50%；2004—2013年，水域面積增速減緩，至2013年面積達到最大1405.66hm2、比重36.70%，動態度為5.50%；2016—2021年，水域面積逐年增加，至2021年面積為1214.89hm2、比重31.72%，動態度為4.38%。2000—2021年，水域始終是區內面積第二的土地利用類型。

2000年水域主要是區內西南的南四湖自然水域，由于潛水位埋深淺，采煤塌陷形成大面積積水區，使水域面積迅速擴張，至2021年水域廣泛分布于全區，集中于中部。水域主要是受采煤塌陷影響，由耕地和建設用地轉變而來。

3.1.4? 建設用地

2000—2013年建設用地面積增加顯著，2000年僅為67.19hm2、占比1.75%，2013年增至235.42hm2、占比6.15%，動態度為23.81%。2018年建設用地面積最大330.79hm2、占比8.64%。建設用地與耕地、水域轉移較頻繁，建設用地的增加主要由耕地轉入而來。

3.2? 生態系統服務價值時空變化

利用太白湖新區生態系統單位面積服務價值系數（表1）和2000—2021年土地利用數據，得到相應年份的ESV，統計結果見表4、圖4。

3.2.1? 不同生態系統類型價值變化

如表4所示，總體來看，2000—2018年太白湖新區采煤塌陷地生態系統服務總價值顯著增加，從2000年的19 403.75萬元增長至2018年的45461.85萬元，2018—2021年出現小幅回落，年均增長率整體下降明顯。由于2000—2021年區內除建設用地外，耕地和水域面積比重超過75%，而林地和草地雖然VC相對較高，但其面積規模有限（不足5%），導致ESV主要取決于耕地和水域。進一步來看，水域的VC是耕地的近7倍，這就使得研究區ESV表現出水域面積基本一致的變化規律。

從各生態系統類型的價值構成來看，2000—2021年，水域是生態系統服務價值的最大貢獻者，耕地次之，林地和草地明顯小。從各生態系統類型的價值變化來看，水域生態系統服務價值的變化規律與總價值的變化規律一致，呈長期增加后小幅回落，由2000年的7523.10萬元增至2021年的33644.78萬元，增加近3.5倍，占總價值比重由38.06%增至82.92%；耕地變化規律則相反，2000—2018年顯著減少，由2000年的11131.37萬元減至2018年的4145.09萬元，減少近2/3，比重由56.31%縮水至9.18%，2018—2021年，價值和比重開始回升，2021年分別為5612.76萬元、13.83%；林地和草地呈現多次波動變化，林地由2000年的570.05萬元增至2016年最大3237.53萬元，隨后2021年減少為1225.91萬元，比重3.02%；草地由2000年的543.19萬元增至2018年最大1995.23萬元，隨后2021年降為92.50萬元，比重僅0.23%。

3.2.2? 不同服務功能類型價值變化

如圖4所示，從各項生態系統服務功能價值構成來看，2000—2021年，水文調節、廢物處理、氣候調節3項服務功能價值占總價值的比重一直較大，為53.66%～70.46%，其中水文調節和廢物處理產生的價值大致相當，氣候調節次之，2021年三者比重分別為28.49%、26.87%、15.09%；維持生物多樣性和供美學基本相當，約占8.00%左右，保持土壤略大于5.00%，氣體調節、原材料生產、食物生產近年來均不足5%。

3.2.3? 生態系統服務價值空間變化

采用漁網法對太白湖新區采煤塌陷地生態系統服務價值空間分布進行分析，考慮到研究區范圍，采用250m×250m網格以探究生態系統服務價值空間分布及演變，結果見圖5。

在ArcGIS軟件中采用自然斷點法將ESV劃分為5個等級，分別代表ESV從低到高（極低、低、中等、高、極高）。總體來看，2000—2021年，太白湖新區采煤塌陷地ESV高值區由西南向東南、中部、北部不斷擴張。其中，2000年，ESV主要為低值，邊緣部分為極低，僅西南部為中等—極高值；2004年，高和極高ESV分布區向東南部擴展，北部和中部以低值為主；2009年，ESV高值分布區繼續向中部擴張；2013年，ESV高值區中心和南部相連；2016年，整個區域以高的ESV為主；2018年，高ESV區域向中部匯集，外圍極高值向高值和中等轉化；2021年，高ESV區域繼續向中部匯集，外圍ESV略有下降。

4? 驅動分析

4.1? 城鎮化建設

我國東部煤炭資源型城市，自2000年以來城鎮化快速發展，建設用地規模持續擴張，城鎮周邊大量土地被侵占。濟寧市城鎮化率由2000年的23.79%增至2021年61.19%，城市建成區面積由30km2擴張到248.94km2。21年間太白湖新區采煤塌陷地內建設用地增加近10倍，但其規模整體不大，一定程度上壓縮了ESV的產生空間。通過相關分析（表5）發現，城鎮化率與耕地、水域、建設用地、ESV之間呈現顯著的相關關系，表明城鎮化建設是區內土地利用和ESV變化的重要驅動因素。

4.2? 采煤塌陷

濟二煤礦和濟三煤礦煤炭產量超過1000萬t/a，高強度的煤炭資源開采不可避免地形成大量采煤塌陷地，由于本區域地下潛水位埋深淺、煤層厚度大、煤糧復合度高，采煤塌陷致使大面積耕地形成積水區域，造成研究期內土地利用呈現耕地減少和水域擴大的顯著變化特征。水域不斷擴大擠占了城市發展，尤其是建設用地發展的空間。由表5可知，采煤塌陷地面積與耕地、水域、建設用地、ESV呈現顯著的相關關系，表明采煤塌陷是區內土地利用和ESV變化的重要驅動因素。

4.3? 采煤塌陷地修復治理

由于區內土地利用率高、土源匱乏，使得采煤塌陷地很大比例難以恢復耕地。2000—2018年，當地政府和煤炭企業實施了一系列土地復墾工程，雖然未能改變區內耕地不斷減少的趨勢，但有效降低了耕地減少的速率。近年來，當地政府不斷探索采煤塌陷地修復治理新技術，實施了多項動態治理和超前治理項目，最大限度恢復耕地，使得2018—2021年區內耕地“扭虧為盈”，實現大幅增長，水域開始減少。由表5可知，采煤塌陷地修復治理面積與耕地、林地、水域、建設用地、ESV呈現顯著的相關關系，表明采煤塌陷地修復治理是區內土地利用和ESV變化的重要驅動因素。

4.4? 政策驅動

相關研究表明，政策是土地利用變化的主要驅動力甚至決定因素［26］，進而影響ESV。研究期早期，政府引導和約束相對缺乏，采煤塌陷地土地復墾多是群眾自發性的，規模小、效果差。2008年太白湖新區成立，2009年獲批成為城市發展的主中心，2014年石橋鎮劃歸太白湖新區，區內生態文明建設不斷深化。2015年，山東省人民政府出臺《山東省采煤塌陷地綜合治理工作方案》，強化全省采煤塌陷地治理。近年來，我國不斷加大耕地保護和生態修復力度，當地政府在采煤塌陷地修復治理工作中也更加注重耕地保護和生態修復，一方面實施了動態治理和超前治理項目，開展了退林還耕、退濕還耕，最大限度保護和恢復耕地；另一方面實施了一批生態修復治理工程，在采煤塌陷積水區營造了結構協調、功能完善、具有良好自我維持功能的采煤塌陷型新生水域生態系統，使原本較單一的農田生態系統轉變成以農田和水域為主的多生態系統協調的生態格局，對太白湖新區生態城市建設和毗鄰的南四湖自然保護區生態保護起到了良好的推動作用。可見，政策驅動是土地利用和ESV變化的主要驅動因素之一。

4.5? 自然因素

研究結果表明，溫度和降水作為最直接的自然因素，將不可避免地影響生態系統的自然演替，并且存在一定的累積和滯后效應［26］。近20年來，太白湖新區年均降水量波動頻繁，但多年平均降水較穩定，年均氣溫呈上升趨勢，因此，氣候呈現出變暖和干燥的趨勢，這種變化不利于植被的自然演替和發展。然而，由于地下水位較穩定，年均降水量、年均氣溫和土地利用、ESV之間的相關性不顯著。因此，認為自然因素對ESV變化的驅動作用并不顯著。

綜上所述，城鎮化建設使太白湖新區采煤塌陷地建設用地不斷擴張，壓縮了ESV的產生空間，采煤塌陷造成耕地持續減少、水域大幅擴大，采煤塌陷地修復治理和政策驅動有力保護和恢復了耕地，使耕地實現“扭虧為盈”，保護了水域生態系統，形成了以農田和水域為主的多生態系統協調的生態格局。土地利用變化是生態系統服務價值變化的直接原因［21］，因此，研究區土地利用和ESV變化主要是由城鎮化建設、采煤塌陷、采煤塌陷地修復治理和政策驅動共同驅動造成的。

5? 結論

（1）2000—2021年太白湖新區采煤塌陷地土地利用結構中耕地和水域占優，其次是建設用地，林地和草地再次之。主要變化趨勢為耕地呈減少趨勢，濕地呈增長趨勢，林地和建設用地呈顯著增長趨勢，草地波動減少。各地類間的轉移以耕地向水域轉出為主，其次是耕地向建設用地的轉移。

（2）2000—2021年太白湖新區采煤塌陷地ESV呈長期顯著增加后小幅回落。水域生態系統服務價值大幅增加，成為總價值的最大貢獻者；耕地價值顯著減少，是總價值的第二大貢獻者，林地和草地價值較小。對于各項生態系統服務功能價值來說，提供美學景觀、廢物處理、氣候調節價值及其占總價值比重均呈增加趨勢，氣體調節價值增加但其比重下降，食物生產、保持土壤、原材料生產價值及比重均減小。從空間演變來看，ESV高值區由西南向東南、中部、北部不斷擴張，隨后向中部聚集。

（3）土地利用和ESV變化主要是由城鎮化建設、采煤塌陷、采煤塌陷地修復治理和政策驅動共同驅動造成的。

參考文獻：

［1］? 張麗峰，汪秋菊.煤炭資源型城市關閉煤礦產業綠色轉型路徑研究［J］.煤田地質與勘探，2022，52（4）：916.

［2］? 滿愛華，仇方道，郭夢夢，等.資源型城市制造業結構轉型與空間布局的協調性分析：以山東省濟寧市為例［J］.江蘇師范大學學報（自然科學版），2018，36（2）：1621.

［3］? 管晶，焦華富.煤炭資源型城市城鄉空間結構演變及影響因素：以安徽省淮北市為例［J］.自然資源學報，2021，36（11）：28362852.

［4］? 安適，張紹良，侯湖平，等.煤炭資源型城市轉型模式研究：以徐州賈汪區為例［J］.中國礦業，2021，30（6）：4449.

［5］? 周耀.生態系統健康導向下煤炭資源型城市開發邊界劃定與管控研究［D］.徐州：中國礦業大學，2022：15.

［6］? 曹銀貴，張笑然，白中科，等.黃土區礦—農—城復合區土地利用時空轉換特征［J］.農業工程學報，2015，31（7）：238246.

［7］? 王萍，王慧，孫小銀，等.采煤塌陷地動態演變及對土地利用的影響：以太平國家水域公園為例［J］.國土與自然資源研究，2017（5）：3943.

［8］? 常小燕，李新舉，刁海亭.采煤塌陷區景觀格局演變的驅動力分析［J］.農業資源與環境學報，2020，37（2）：169178.

［9］? 常小燕，李新舉，萬紅，等.采煤塌陷區景觀格局尺度效應及變化特征分析［J］.煤炭學報，2019，44（S1）：231242.

［10］? 范小雙，吳艷蘭，劉紫涵，等.典型平原采煤塌陷區景觀格局時空動態變化特征及驅動力分析：以淮北市臨渙礦為例［J］.安徽農業大學學報，2017，44（1）：94101.

［11］? 付艷華，胡振琪，肖武，等.高潛水位煤礦區采煤沉陷水域及其生態治理［J］.水域科學，2016，14（5）：671676.

［12］? 葉瑤，全占軍，肖能文，等.采煤塌陷對地表植物群落特征的影響［J］.環境科學研究，2015，28（5）：736744.

［13］? 肖武，付艷華，王濤，等.Effects of land use transitions due to underground coal mining on ecosystem services in high groundwater table areas：a case study in the Yanzhou coalfield［J］. Land Use Policy，2018，71：213221.

［14］? 雷雅會，付梅臣，王力，等.礦區景觀格局演變及生態系統服務價值響應［J］.環境污染與防治，2020，42（9）：11231127，1131.

［15］? 蘇學武.采煤沉陷濕地生態服務價值及其估算方法研究［D］.徐州：中國礦業大學，2021：19.

［16］? 鄭國棟，尹亞軍，劉康，等.山東省采煤塌陷地綜合治理實踐與思考［J］.山東國土資源，2021，37（7）：7580.

［17］? 張海燕，樊江文，邵全琴.20002010年中國退牧還草工程區土地利用/覆被變化［J］.地理科學進展，2015，34（7）：840853.

［18］? 王秀蘭.土地利用/土地覆蓋變化中的人口因素分析［J］.資源科學，2000，22（3）：3942.

［19］? 王芳，謝小平，陳芝聰.太湖流域景觀空間格局動態演變.應用生態學報［J］.2017，28（11）：37203730.

［20］? 謝高地，甄霖，魯春霞，等.一個基于專家知識的生態系統服務價值化方法［J］.自然資源學報，2008（5）：911919.

［21］? 李安林，周艷，唐麗毅，等.怒江州土地利用模擬及生態系統服務價值評估：基于PLUS模型的多情景分析［J］.中國農業資源與區劃，2023，44（1）：140149.

［22］? 謝高地，肖玉，甄霖，等.我國糧食生產的生態服務價值研究［J］.中國生態農業學報，2005（3）：1013.

［23］? COSTANZA R，ARGE R，GROOF R，et al.The value of the world's ecosystem services and natural capital［J］. Nature，1997（386）： 253260.

［24］? 嚴恩萍，林輝，王廣興，等.1990—2011年三峽庫區生態系統服務價值演變及驅動力［J］.生態學報，2014，34（20）：59625973.

［25］? 李云鵬，梁勇，吳凱，等.濟南市長清區2011—2020年土地利用變化時空分異特征及其成因［J］.山東國土資源，2023，39（7）：5865.

［26］? 李月輝，常禹，胡遠滿，等.人類活動對森林景觀影響研究進展［J］.林業科學，2006（9）：119126.

Study on the Change of Land Use and Ecosystem Service Value in Coal Mining Subsidence Area in the City——Taking Taibaihu New District in Ji'ning City as an Example

WANG Zhiliang， LI Chuanxia，YIN Yajun， ZHENG Guodong， ZHANG Huimin， BO Huaizhi， LU Guohong， LIU Kang

（Lunan Geo-engineering Exploration Institute（No.2 Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources）， Technology Innovation Center of Restoration and Reclamation in Mining Induced Subsidence Area of the Ministry of Natural Resources， Engineering Technology Research Center for Comprehensive Treatment of Coal Mining Subsidence of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources，Shandong Ji'ning 272100， China）

Abstract： Coal mining subsidence in the city has severely restricted urban development and affected the supply of ecosystem services. Therefore， the ecological restoration and utilization of coal mining subsidence areas in the city are more urgent and important. Based on remote sensing image data from 2000 to 2021， land use change analysis， landscape pattern index and ESV equivalent model are used to analyze the spatiotemporal evolution of land use， landscape pattern and ecosystem service value in coal mining subsidence area of Taibaihu new district in the past 21 years. It is showed that the cultivated land and water area are dominant in land use structures， followed by construction land， forest land and grassland. The transfer of cultivated land to water area is the main form， followed by the transfer of cultivated land to construction land. The ESV has increased significantly for a long time and then decreased slightly. The ESV of water has increased significantly， the ESV of cultivated land has decreased significantly， and the ESV of forest land and grassland is small. The value and its proportion in ESV of aesthetic landscape， waste treatment， climate regulation are both increasing， the value of gas regulation is increasing but its proportion in ESV is decreasing， and the value and its proportion in ESV of food production， soil conservation， raw material production are both decreasing. The high value area of ESV continues to expand from southwest to southeast， central， and northern regions， and then accumulates towards the central region. The change of land use and ESV is mainly driven by urbanization construction， coal mining subsidence， coal mining subsidence remediation and policy.

Key words：Coal mining subsidence; land use; ecosystem service value（ESV）；driving analysis；Taibai Lake New District；Shandong Ji'ning