复垦矿区土地利用类型变化对植被碳储量的影响

摘要

分析气候变化和人为因素对煤矿区生态环境的影响,可为复垦矿区的生态效益评价提供重要指导作用。本文以济宁某矿区为例,采用改进的CASA（Carnegie Ames Stanford Approach,CASA）模型估算矿区的碳储量,然后将碳储量作为衡量气候变化、采矿活动和土地复垦对矿区生态环境损失的指标,通过该指标实现气候变化、采矿活动和土地复垦的可比性。结果表明：1）研究区碳储量以2003年为节点,1987—2003年呈增长趋势,2003—2010年呈衰减趋势,2010—2014年呈增长趋势;2003年碳储量最高,为4 645.738 t,2014年碳储量为3 764.621 t;2）矿区植被净初级生产力（net primary productivity,NPP）的变化是气候因素和人为因素共同作用的结果,气候变化对碳密度的扰动范围为2.832~9.465 g？m？2,采矿活动对碳密度的扰动范围为9.897~13.435 g？m？2,采矿活动和土地复垦共同作用对碳密度的扰动范围为11.132~12.839 g？m？2,人为因素对碳密度的扰动大于气候因素;3）采煤活动破坏了矿区的耕地和生态环境,碳储量大量流失,1987—1995年碳损失量为30.503 t,1995—2003年碳损失量为38.963 t,2003—2014年碳损失量为189.709 t;4）矿区碳储量受采矿活动影响较明显,但土地复垦可以有效恢复部分流失的碳量,矿区碳损失量最大恢复4.731%,一定程度上抑制采煤活动对矿区生态的破坏。因此,土地复垦可以缓解采矿造成的生态破坏,提高土地的生产力。