西部典型生态脆弱矿区采损地表植被盖度演化规律与退化机制

作     者：黄艳利 郭亚超 齐文跃 李俊孟 王佳奇 欧阳神央 吴来伟 HUANG Yanli;GUO Yachao;QI Wenyue;LI Junmeng;WANG Jiaqi;OUYANG Shenyang;WU Laiwei

作者机构：中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 新疆工程学院矿业工程与地质学院新疆乌鲁木齐830023 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室河北秦皇岛066004 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2022年第47卷第12期

页      面：4217-4227页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52022107,52174128) 河北省自然科学基金资助项目(E2020203077) 

主　　题：生态脆弱矿区 开采沉陷 植被覆盖度 线性回归 时空演化 

摘      要：生态本底脆弱的西部矿区已成为我国煤炭资源的主产区,采动影响下矿区生态环境日趋退化,其中最直观的体现就是对地表植被的影响。为揭示采矿扰动区地表植被变化状况,以枣泉煤矿为研究靶区,选取了10景连续的SentineL-1A雷达影像数据和93景SentineL-2A光学数据,基于小基线集差分干涉测量技术(SBAS-InSAR),结合一元线性回归分析和相关系数,研究了工作面开采过程中地表下沉特征,分析了工作面开采沉陷区与非沉陷区植被NDVI时序演化特征,评估了采矿扰动下矿区植被覆盖度时序演化趋势,并对采损植被退化机制进行了剖析。研究表明:2014—2021年枣泉矿区地表植被NDVI呈物候性周期变化趋势,矿区植被覆盖度总体呈改善状态;工作面开采当年地表植被开始出现退化,退化程度较低,在采后2~3 a退化最为明显,随后逐渐缓慢恢复,总体经历了轻微退化期、显著退化期以及逐渐恢复期等变化过程。土壤有机质、含水率是影响矿区植被发育的重要土壤理化性质因子,采矿扰动区地表下沉、裂缝发育引起有机质、全氮、全磷等地表土壤理化性质的改变以及采动影响下地下水位下降是造成工作面植被退化的重要原因,温度和降雨量也对矿区地表植被发育状态有重要的影响。研究成果为西部生态脆弱矿区采损植被生长状况的科学诊断、矿区植被修复时机的确定提供了理论与数据支撑。