本文摘要：摘要：山水林田湖草生态保护修复是推进我国新时代生态文明建设的重要抓手，其中系统治理、整体修复是山水林田湖草生态保护修复的核心要求。受到开采活动长期破坏的煤炭城市是我国山水林田湖草保护修复的关键区域。构建以提升城市生态安全为目标的山水林田湖
摘要：山水林田湖草生态保护修复是推进我国新时代生态文明建设的重要抓手，其中系统治理、整体修复是山水林田湖草生态保护修复的核心要求。受到开采活动长期破坏的煤炭城市是我国山水林田湖草保护修复的关键区域。构建以提升城市生态安全为目标的山水林田湖草生态保护修复技术框架，以典型煤炭资源型城市山西省古交市进行实证研究，基于煤炭城市的山区地域特征，系统识别生态问题类型并对其进行空间定位，基于GIS平台，采用多因子综合指数评价方法、生态服务价值当量因子法进行市域生态重要性分级，并与地质灾害、采矿迹地区域进行叠加，得出山水林田湖草重点修复区域，提出山、水、林、田专项规划及相应保护修复策略。
关键词：山水林田湖草;生态保护修复分区;规划策略;煤炭城市;古交市
0引言
党的十八大以来，习近平同志提出“山水林田湖草是生命共同体”的论断，成为生态文明建设的重要指导思想。2020年6月，《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》提出了以全面提升国家生态安全屏障质量、促进生态系统良性循环和永续利用为目标，以统筹山水林田湖草一体化保护和修复为主线的指导思想[1]。
目前我国已组织实施了三批山水林田湖草生态保护修复工程试点的推广与实践工作，山水林田湖草的受损区域系统性识别[2-4]、生态保护修复目标[5-6]、布局及路径[7-9]等研究成为学术界关注的重点。我国的煤炭城市有73个，占我国资源型城市总数的38.9%[10]，是生态系统受损严重、亟须进行保护修复的重要区域。
我国煤炭资源开采以井工开采为主，由此产生的地下采空区极易导致地面塌陷，并对农田、居民点和市政设施造成破坏[11]。特别是我国煤炭资源丰富的黄土高原流域，水土流失程度大面积广，由采空引发的地面塌陷、山体滑坡、地裂缝、泥石流等地质灾害现象极其普遍。此外，固体废弃物露天堆放破坏了地貌景观及土地资源，煤炭城市生态环境面临巨大压力[2]。我国生态修复实践经历了从矿区或场地景观尺度的土地复垦和植被恢复，到流域尺度生态系统综合修复阶段，再到国土空间区域尺度可持续发展阶段的演变过程。
局部的修复不能系统解决城市面临的生态问题，通过以整体保护、系统修复、综合治理为路径的生态保护修复改善生态环境质量，促进煤炭城市资源永续利用和可持续发展对生态文明建设具有重要意义。因此，本研究从煤炭城市受损生态系统的特征入手，探究生态保护修复重点考虑的因素，以发挥最大整体效益为目标确定重点保护和修复区域，构建煤炭城市山水林田湖草生态保护修复规划框架。选取国家第三批山水林田湖草修复工程试点项目区山西省古交市进行实证研究，以期为煤炭城市生态修复实践提供理论框架、规划方法和技术支撑。
1基于生态安全的煤炭城市山水林田湖草生态保护修复规划技术框架
本研究以山水田林湖草生命共同体的整体保护修复为目标，基于对煤炭城市矿区生态环境现状的深入分析，构建以“城市核心生态问题识别—生态系统服务重要性分级—煤炭城市生态保护修复规划分区—生态保护修复分项规划—生态修复时序”为主要步骤的山水林田湖草生态保护修复规划框架，以实现煤炭城市生态安全格局的完善、生态功能的提高。
(1)煤炭城市核心生态问题识别。基于实地调研踏勘、相关规划和政策研究，结合山水林田湖草生态本底，从空间上诊断煤炭城市采矿迹地与地质灾害问题集中、亟待修复的区域。(2)生态系统服务重要性分级。通过生态敏感性评价、生态系统服务价值评价叠加，对生态系统服务重要性进行分级。
(3)煤炭城市生态保护修复规划分区。以核心生态问题与生态系统服务重要性分级为基础，通过二者空间叠合，识别具有重要生态价值且脆弱性高的区域，依据各区域生态特征、突出问题和修复目标进行区域划分。(4)生态保护修复分项规划。根据区域生态环境问题及生态修复的目标和总体布局，确定山水林田湖草生态修复的分项规划。(5)生态保护修复时序。结合近远期对生态系统变化情况进行长期的监测和评估，并适时调整优化实践措施，实现适应性管理。
2古交市山水林田湖草生态保护修复分区及规划策略
2.1研究区概况与数据来源
2.1.1研究区概况
古交市位于山西省的核心腹地——省城太原中心城区西侧，地处吕梁山脉关帝山东翼与云中南端交汇处。古交市四周高山环绕，中部河谷纵横，境内汾河自西向东横贯全境，由屯兰川、原平川、大川河三条季节性河流形成“一河三川”的河川谷生态空间。
古交市矿产资源丰富，煤田面积754km2，地质储量96亿吨，可开采储量50亿吨，其中70%以上是优质焦煤，是全国最大的主焦煤生产基地[12]，1958年古交工矿区设立，1988年撤区建市后逐渐成为以煤炭、焦化、建材等传统产业为主导的工业城市。由于长时间、大面积、高强度的井工、露天采煤对生态系统的扰动，导致古交市山体破碎、沟谷纵横、地灾频发、村庄塌陷，在生态空间遭到破坏的同时也影响居民的生活。鉴于此，2020年古交 市被列为国家第三批山水林田湖草修复工程试点。
2.1.2数据来源
研究中采用的数据包括遥感影像数据、地质灾害与采矿迹地基础数据和基础地理数据。具体为：(1)遥感影像数据来自2019年空间分辨率为30m的NDVI数据、DEM数据，下载自中国科学院资源环境科学数据中心;(2)地质灾害与采矿迹地(动态沉陷区、矸石山)数据来源于山西省地质工程勘察院研究成果《古交市地质灾害详细调查报告》以及实地调研，采空区数据与矿山生态环境数据来源于古交市环保局提供的《古交市矿山生态环境详细调查报告》;(3)基础地理数据(河流水域、交通道路、土地利用)来自古交市自然资源规划局。
2.2古交市生态问题识别
煤炭开采的地域性差异与开采方式的多样化导致煤炭城市生态环境受损的类型、程度以及表现形式均不尽相同。古交市地处黄土高原流域，地形地貌多为高差显著、地形陡峭的山地丘陵，是典型的山地城市，其黄土土质疏松，遇水易崩解。因此，破坏地表结构的开采活动易导致大面积的水土流失与地质灾害的发生，进而形成由于损毁、塌陷、压占而闲置或低效利用的采矿迹地[13]。
2.3古交市生态系统服务重要性分级
生态系统服务重要性分级主要针对区域的特定生态环境状况，分析生态系统服务的地域分异规律，筛选出具有重要生态价值的关键区域加以保护，其结果可以为生态系统科学管理与生态保护和建设提供直接依据[14]。本文选取生态敏感性评价与生态系统服务价值评价进行图层叠加，将叠加结果进行等级划分以确定优先保护区。
2.4古交市基于生态安全的生态保护修复规划分区
将古交市域生态系统服务重要性分级、采矿迹地、地质灾害分布进行空间叠加，同时综合考虑山地城市的山水骨架与项目工程的行政界线进行山水林田湖草生态保护修复规划分区，按照采矿迹地、地质灾害和重要性等级的空间特征将古交市域划分为重点修复区、一般修复区及生态保育区。重点修复区(Ⅰ)是保护修复与人类活动紧密相关、生态环境破坏严重的区域;一般修复区(Ⅱ)是减缓生态过程受到干扰的缓冲区，通过生态修复技术辅助受损功能区再生;生态保育区(Ⅲ)是各生态要素发挥其理想功能，坚守不可突破的生态底线的重点区域。
2.5古交市生态保护修复分项规划策略
2.5.1山体生态修复
针对古交市山体裸露、地表破损、地灾频发的实际问题，制定“绿化提升景观质量、合理利用存量空间、消险减灾防治结”的治理策略，对山体地形地貌及其森林植被资源进行全面的保护与管控，逐步恢复山体生态功能，综合提升城市山体环境品质，实现恢复生态、优化环境、盘活土地、创造效益的“多赢”目标。
(1)山体秃斑补植，提升景观质量。提取古交市未利用地和林地利用现状中的无立木林地斑块进行山体绿化补植以改造提升森林和景观质量。遵循“一山一策、适地适树”的原则，因地制宜地配置绿化植物，完善区域防护林景观结构，充分发挥森林减少水土流失的功能。
(2)露采矿山修复，利用存量空间。目前依据企业的运行状态分为废弃矿山、在产矿山以及建设和划界矿山三种类型，针对其特点进行不同的修复策略。针对废弃矿山，在保证地质安全的基础上一方面进行地形重塑、土壤修复以恢复废弃矿山的生态环境，另一方面结合特色地形地貌，打造矿业文化景观，活化利用存量工业用地;而针对生产矿山则督促企业编制生态修复规划，实行边开采、边修复的策略，开采结束同时也基本完成复绿;对于建设和划界矿山则要求企业提前做好生态修复规划，使得对于露天矿山采矿后治理变成采前控制。
(3)地质灾害治理，监测与治理并重。针对不同地质环境条件下地质灾害的危险程度和危害性大小，分轻重缓急，做到因地制宜，因害定策。重点修复区的地质灾害主要集中于汾河两岸、屯兰川、原平川等聚居密集区，对受地质灾害威胁严重的农户进行搬迁，同时加强对滑坡、不稳定斜坡、泥石流等灾害的监测;一般修复区对于有一定危险性的地质灾害宜采用简易工程治理，对威胁重大的地质灾害进行大规模取土卸荷及修筑大梯级平台等。
3结语
基于山水林田湖草生命共同体理念，以维护煤炭城市的生态安全为目标，本文提出了煤炭城市山水林田湖草生态保护修复规划的技术框架。以古交市为实证案例，结合煤炭城市因采煤而呈现出复杂多样的采矿迹地特征与影响城市人居环境的地质灾害特征，综合考虑以问题为导向的生态修复要素，以城市生态修复效益最大化为目标，基于生态敏感性与生态系统服务价值对生态系统服务重要性进行分级，叠加采矿迹地、地质灾害和生态系统服务重要性分级，划分保护与修复方向不同的区域，提出山水林田生态保护修复分项规划，以实现系统治理和整体修复。
林业生态修复论文投稿期刊：《生态学报》(半月刊)创刊于1981年，是由中国科学技术协会主管、中国生态学学会中国科学院生态环境研究中心主办的我国生态学及生态学各分支学科研究领域的综合性学术期刊。
本文构建的煤炭城市山水林田湖草生态保护修复规划技术框架能为城市尺度的生态修复实践提供方法论指引，以古交市为案例城市进行了实证，并基于其在生态本底与生态修复要素等方面的特殊性提出了具体的规划策略。然而，由于煤炭城市的地域性差异与人类活动扰动因素的多元化，导致不同煤炭城市面临的生态环境问题有所不同，其具体保护修复策略需要具体问题具体讨论，因此，本研究尚需在实践中进一步检验和修正。
参考文献：
[1]赵婧.统筹山水林田湖草一体化保护修复——两部委就《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》相关问题答记者问[J].资源导刊，2020(7)：18-19.
[2]周伟，官炎俊，刘琪，等.黄土高原典型流域生态问题诊断与系统修复实践探讨——以山西汾河中上游试点项目为例[J].生态学报，2019(23)：8817-8825.
[3]宋伟，韩赜，刘琳.山水林田湖草生态问题系统诊断与保护修复综合分区研究——以陕西省为例[J].生态学报，2019(23)：8975-8989.
[4]方莹，王静，黄隆杨，等.基于生态安全格局的国土空间生态保护修复关键区域诊断与识别——以烟台市为例[J].自然资源学报，2020(1)：190-203.
[5]朱振肖，王夏晖，张箫，等.湖北省长江三峡地区山水林田湖草生态保护修复实践探索与思考[J].环境工程技术学报，2020(5)：769-778.
[6]王振波，梁龙武，王新明，等.环京津山水林田湖草多目标跨区联动保护修复模式[J].生态学报，2019(23)：8798-8805.
作者：常江，李灿坤，冯姗姗，李成
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