神东矿区是中国重要的煤炭生产基地,煤炭开采对其脆弱的生态环境造成了强烈扰动,亟需利用科学手段揭示神东矿区生态系统服务功能的演变规律,完善矿区兼顾绿色开采与可持续发展的管理体系.为量化神东矿区生态系统服务功能的变化,基于InVEST模型集成水源供给、土壤保持、碳储存3项生态系统服务构建综合生态系统服务(Comprehensive Ecosystem Service,CES)评价模型,并且基于矿区尺度和矿井尺度综合测度神东矿区1990-2018年CES变化特征与规律.研究结果表明:在矿区尺度上,①神东矿区SCE在时间上由0.4486(1990年)下降到0.3825(2000年),然后持续增加至0.4716(2015年)又下降到0.4532(2018年),整体以每年0.009的速度呈增加趋势;在空间上以西北部最弱,且由西北向东南部逐渐增强;②神东矿区CES空间变化特征明显,低变区变化对CES变化的贡献力高于中变区和突变区,且CES的空间变化与植被覆盖和用地类型密切相关;③神东矿区CES空间聚类明显,呈现"西北部最弱、河流沿岸最强、东南部不显著"的格局;④神东矿区CES变化的驱动因子影响程度依次为土地利用类型、坡度、高程、降雨及植被覆盖度,双因子协同作用高于单因子,且土地利用与其他因子的协同作用最强.矿井尺度上,①神东矿区CES以中强度开采区最高(SCE=0.5028),极高强度开采区最低(SCE=0.4308);②补连塔矿井采区的CES受生态治理措施的正面影响,大柳塔、活鸡兔矿井采区的CES在2010年以后受到采矿的负面影响,石圪台、乌兰木伦、哈拉沟及榆家梁矿井采区的CES自采矿以来持续遭受负面影响;③大柳塔复垦实验区的CES往变强的方向发展.该模型的综合评估结果能够定量反映神东矿区CES的变化规律,建议神东矿区实施生态管理以西北部为重点区,以提高植被覆盖为导向优化土地利用格局,并利用矿区微生物复垦等科学方法改善矿区生态等.另外,应致力于多项生态系统服务多尺度优化集成模型的开发利用,以期为区域生态系统服务可持续管理提供更精准可靠的决策支持.
神东矿区 综合生态系统服务(CES) InVEST模型 矿区尺度 矿井尺度