基于灰色模型预测的矿区生态系统服务价值变化研究——以山西省平朔露天矿区为例

露天煤矿开采对区域景观格局、生态过程、生物生境等造成巨大影响,导致矿区生态系统服务功能和价值发生变化。该文以山西省平朔露天煤矿1987年、1996年、2005年和2010年遥感影像数据及矿区未来复垦计划和产业转型规划的相关资料为基础,利用生态系统服务经济价值评估方法,分析了1987-2010年煤炭开采对矿区生态系统的食物生产等生产服务价值和土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性维持、气候调节等支持与调节服务价值的影响,并使用在缓冲算子调节下改进的灰色系统GM(1,1)模型预测2010-2020年矿区在产业转型背景下生态系统服务价值的变化。结果表明:受煤矿开采的影响,平朔矿区原地貌土地被大量损毁,导致了矿区生态系统结构受损和生态系统服务价值下降。1987-2010年,平朔矿区5项生态系统服务总价值由9206.15万元下降到6688.14万元,年均下降1.19%,其中1987-1996年、1996-2005年、2005-2010年3个阶段生态系统服务价值下降速率分别为15.22%、9.22%、5.61%;预测2010-2020年间,受土地复垦和产业转型升级的影响,矿区生态系统服务价值下降速度趋于缓慢,至2020年矿区5项生态系统服务总价值为6429.81万元,年均下降0.39%。在露天煤矿开采的不同阶段,应注重通过保护性的矿产开采,科学的地貌重塑、土壤重构、植被重建等技术及生态产业的大力发展来调控矿区生态系统组成、结构和功能,从而提高矿区各项生态系统服务价值。