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煤炭开采对陆地ECO的影响及弹性模量研究:以中国露天煤矿为例
来源:火狐体育官网在线 发布时间:2025-04-18 11:10:31本研究聚焦煤炭开采对陆地ECO的影响,通过一系列分析中国露天煤矿的生命周期与ECO演替,量化其生态影响,并构建ECO弹性模量模型,为绿色煤炭开采及生态恢复提供理论支持与实践依据,助力实现碳达峰与碳中和目标。
煤炭作为我国主要能源,在推动社会经济发展的同时,其开采活动不可避免地对陆地ECO造成影响。本研究以中国露天煤矿为案例,深入剖析煤炭开采的生态影响及恢复措施,为绿色煤炭开采提供科学依据。
煤炭是我国重要的基础能源,在保障能源供应和推动社会经济发展中发挥着关键作用。然而,煤炭开采尤其是露天开采,对陆地ECO造成了显著的破坏,包括地形地貌改变、植被破坏、水资源污染、土地退化等问题。随着全球对低碳经济和可持续发展的关注,如何在煤炭开采过程中实现生态保护与资源利用的平衡,成为亟待解决的问题。本研究以中国露天煤矿为研究对象,通过一系列分析其生命周期与ECO演替过程,量化煤炭开采对陆地ECO的影响,并构建ECO弹性模量模型,旨在为绿色煤炭开采及生态恢复提供理论支持与实践依据,助力实现碳达峰与碳中和目标。
研究团队采用多种技术方法开展研究:一是利用遥感数据结合煤炭生产信息,定量评估露天煤矿开采对陆地ECO的影响;二是结合生态弹性理论,构建ECO弹性模量模型,考虑景观多样性、植被覆盖、土地类型和气候因素等,建立生态阈值识别的概念模型。
研究将煤炭开采区域的生命周期划分为四个阶段:初始阶段、加速阶段、稳定阶段和衰退阶段。在加速和稳定阶段,煤炭开采对ECO的负面影响呈长期增长趋势,导致ECO关键要素逐渐超过阈值,ECO失衡并严重受损,甚至发生退化或极度退化。研究还发现,煤炭开采区域的ECO演替类型包括:陆地演替形成新的陆地ECO、陆地向水生ECO的转变,以及两栖共生ECO的形成。
2022年,中国五大露天煤矿因煤炭开采活动受影响的区域约为0.02%的国土面积,全国所有露天煤矿受影响区域合计约为0.13%的国土面积。研究表明,露天煤炭开采活动对地表影响显著。
研究基于生态弹性理论,构建了煤炭开采区域ECO的弹性模量模型,考虑了景观多样性、植被覆盖、土地类型和气候因素等。通过引入ECO综合完整性指数(Ecosystem Comprehensive Integrity Index, ECI),开发了识别煤炭开采区域生态阈值的概念模型。研究表明,在煤炭开采区域ECO弹性模量的三个生态阈值——弹性点、屈服点和突变点——处,生态系统综合完整性发生显著变化。这些阈值与煤炭开采规模、开采技术和煤炭开采区域的服务寿命密切相关。
本研究明确了煤炭开采活动对陆地生态系统的影响,揭示了煤炭开采区域的生态演化过程,并提出了基于生态弹性理论的生态系统管理方法。通过构建生态系统弹性模量模型和生态阈值识别模型,为煤炭开采过程中的生态系统变化管理提供了理论参考和实践基础,使煤炭开采区域的生态恢复更具针对性和具体性。研究结果对于推动绿色煤炭开采、实现碳达峰与碳中和目标具备极其重大意义。未来研究可进一步通过多个煤矿案例验证模型的有效性,并探索不同煤炭开采技术对ECO弹性的影响。


