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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

高潜水位矿区土地利用和碳储量时空变化规律与预测研究

2024-04-02



本论文创新点



本文从时空方面阐述了高潜水位矿区土地利用和碳储量的变化,并指出采煤沉陷积水和城镇建设扩张是导致矿区碳储量下降的主要原因。通过耦合FLUS和InVEST模型,对高潜水位矿区土地利用变化进行多情景模拟,预测了自然发展和生态保护两种情景下的土地利用变化和碳储量变化,结果表明采取生态保护措施能够有效减缓碳储量的下降。研究结果可为我国东部高潜水位矿区绿色矿山建设、低碳高质量发展和实现“双碳”目标提供参考。

题 目



高潜水位矿区土地利用和碳储量时空变化规律与预测研究


作 者



   
徐良骥1,2,贺震东1,3,4,5,刘潇鹏1,3,4,5,张坤1,3,吴满毅1,3,4,5 
单 位



1.安徽理工大学 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室

2.合肥综合性国家科学中心能源研究院

3.安徽理工大学 空间信息与测绘工程学院

4.矿山采动灾害空天地协同监测与预警安徽普通高校重点实验室

5.安徽理工大学 矿区环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心


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摘   要



高潜水位矿区采矿活动及城镇化发展会导致土地利用类型明显变化,进而影响矿区的固碳能力。采用潘谢矿区2002—2021年5期土地利用数据,利用FLUS (Future Land Use Simulation)模型,选取了采矿、社会经济和气候环境等方面数据作为驱动因子,分别预测了自然发展和生态保护两种情景下2028年土地利用变化,再结合InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs)模型,计算了潘谢矿区2002—2021年的历史碳储量以及2028年不同情景下的未来碳储量,并对潘谢矿区碳储量的时空变化特征进行了分析。结果表明:① 2002—2021年潘谢矿区土地利用变化表现为耕地不断减少,湿地和建筑用地持续增加,其中耕地减少了147.93 km2,湿地和建筑用地分别增加了71.01 km2和75.76 km2。在此期间,潘谢矿区碳储量减少了1.62×105 t,减少幅度为3.83%,其中在2018—2021年碳储量下降最快。②预测结果显示,2028年2种情景下研究区内土地利用变化均为湿地和建筑用地持续增加,耕地不断减少。但相较于自然发展情景,生态保护情景下矿区内耕地受到保护,面积有所增加,湿地和建筑用地的增长减缓。与2021年相比,自然发展情景下的碳储量减少了0.74×105 t,生态保护情景下的碳储量减少了0.53×105 t。研究结果表明,受采煤沉陷和城镇发展影响,沉陷湿地和建筑用地扩张导致耕地减少是碳储量下降的主要原因,采取生态保护措施能够在一定程度上减缓碳储量的下降。








作者简介





    
徐良骥

二级教授

博士生导师


徐良骥,男,1978年12月8日生,安徽潜山人,安徽省二级教授,博士生导师,煤矿生态环境保护国家工程实验室副主任、合肥综合性国家科学中心能源研究院煤炭清洁高效利用研究中心主任,中国工程科技发展战略安徽研究院副院长,安徽理工大学高等研究院(合肥)执行院长、院士办主任、碳中和科学与工程学院党委书记。获安徽省科技进步奖一等奖、中国煤炭工业科学技术一等奖等省部级科研奖励10项,发表学术论文100余篇,授权发明专利30余项,出版专著9部。获全国煤炭青年科技奖,入选国家百千万人才工程,国务院津贴专家,皖江学者特聘教授,安徽省学术技术带头人。




研究方向


资源环境感知与保护利用、矿山开采灾害监测与防护,国土空间整治与生态修复
主要成果



 

致力于厚松散层高潜水位煤矿区开采沉陷监测治理、生态修复与土地高效利用理论与技术研究,取得多项创新性成果,形成了开采沉陷协同监测技术体系、采煤沉陷区土地多元功能构建关键技术、采煤沉陷区水资源协调开发技术,为采煤沉陷区修复治理和高效利用提供了有力支撑。

引用格式





徐良骥,贺震东,刘潇鹏,等. 高潜水位矿区土地利用和碳储量时空变化规律与预测研究[J]. 煤炭科学技术,2024,52(1):355−365.

XU Liangji,HE Zhendong,LIU Xiaopeng,et al. Spatio-temporal variation and prediction of land use and carbon storage in high groundwater level mining area [J].  Coal  Science  and  Technology, 2024,52(1):355−365.




END

责任编辑:黄小雨

整       理:冯春晖

审       核常   琛

  责任编辑:宫在芹
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