摘要：以河南省焦作市矿区为研究对象，结合生态系统健康评价理论，针对矿粮复合区生态系统的特点，建立了该区生态系统健康评价体系。该体系包括矿粮复合区生态系统中的社会、经济、自然3个子系统共31项指标，反映了矿粮复合区生态系统的活力、组织结构和恢复力的状况。采用全排列多边形综合图示指标法对焦作矿粮复合区生态系统的健康状况进行了评价，评价结果显示，焦作矿粮复合区的生态系统健康综合指数为0.463，处于一般病态。最后，在对评价结果进行分析的基础上，对区域的生态系统恢复途径提出了一些针对性建议和措施。
关键词：焦作市；矿粮复合区；生态系统健康评价；指标体系
中图分类号：X826 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）20-4480-05
我国煤炭资源与耕地资源分布的复合面积占我国耕地总面积的很大比例，粮食产量亦占全国粮食总产量的很大比例[1]。在矿粮复合区，由于采矿活动，造成大面积的地表沉陷，使煤矿区农田荒芜、耕地减少。同时，煤矸石粉尘飞扬，矿井废水、废气渗溢，农田受到严重污染。因此，矿粮复合区是一个极其脆弱的复合生态系统。随着经济的快速发展，矿业开发对矿区生态环境、粮食生产、社会稳定等各方面的影响也将不断增强。矿粮复合区生态系统的健康状况直接关系到该区域能源和粮食生产的可持续发展以及社会的稳定与团结。随着人们对粮食安全、环境和食品质量的重视程度日益提高，矿粮复合区生态系统的健康状况越来越受到人们的重视。然而，当前有关生态系统健康方面的研究，多集中在湖泊、草原、农田、湿地、森林等单个生态系统类型[2-5]，对矿粮复合区这一特殊但却广泛存在的复合生态系统的健康研究缺乏。因此，对矿粮复合区生态系统健康进行研究，关系到国家的粮食安全、能源安全、生态安全及社会安全，具有重要的战略意义。焦作市是以众多煤矿为基础发展起来的煤矿城市。焦作矿区自20世纪90年代步入大规模衰减阶段，除近年在远郊建成的九里山矿和位村矿及正在建设的古汉山矿外，已陆续关闭了位于城郊附近的王封、李封、焦东、焦西、朱村、冯营等矿，其他如中马、韩王、演马等矿资源已濒临枯竭，因此，焦作市是一个典型的资源衰竭型城市[6]。在分析焦作矿粮复合区生态系统健康影响因素的基础上，对该区生态系统健康状况进行评价，研究结果将有助于促进矿粮复合区生态、经济和社会的协调发展，为矿粮复合区生态环境的综合治理提供科学依据。
3 焦作矿粮复合区生态系统健康评价
3.3 焦作矿粮复合区生态系统健康评价结果分析
综合上述评价结果可知，焦作市2009年矿粮复合区生态系统健康综合指数为0.463，处于一般病态。3个一级指标均列于Ⅲ级（一般病态），9个二级指标仅经济活力（指数为0.542）处于亚健康状态，社会活力（指数为0.320）和社会恢复力（指数为0.259）处于一般病态，其他5个指标处于疾病状态。可见，焦作矿粮复合区生态系统健康状态不容乐观。
通过对各指标进行具体分析可知，焦作矿粮复合区的活力综合指数（0.452）最高，活力的子指标中的经济活力指数（0.542）最高。经济活力在焦作矿粮复合区生态系统健康评价指标体系的二级指标中得分最高，且是惟一一个处于亚健康状态的二级指标。经济活力包括全员工效、单位面积农业产量、单位面积农业产值、万元GDP能耗，指标标准值分别是0.906、0.755、0.668、-0.115。全员工效在31项三级指标中处于最高的位置，该指标全面反映了焦作市企业的生产效率和运营收益水平。单位面积农业产量和单位面积农业产值均较高，主要是因为焦作市近年来针对矿区耕地特点优化了农业用地结构，如在土壤质量好的区域大力发展高效农业，土壤质量较差的区域发展林果业，并依托云台山景区辐射效应发展观光农业。但该区的万元GDP能耗指标标准值较低，仅为-0.115，说明区域内工业生产的能源利用效率欠佳，应在保持经济稳定增长态势的同时，加大新技术的研发和应用，并进一步调整、优化经济结构，推进循环经济发展模式，以提高能源利用效率。在活力的子指标中，自然活力最低，它的各项指标标准值也很低。因此，为了该区的农业生产可持续发展，这些指标还有待进一改善。
焦作矿粮复合区的组织结构综合指数（0.312）最低，是该区生态系统健康的主要限制因素，说明该区的环境质量差、经济结构还欠合理，这些指标的改善必须得到高度重视。该区恢复力也处于较弱状态，综合指数为0.322，并以经济恢复力最弱，其指数仅为0.004。经济恢复力包括R&D比例和环境投资比例，指标标准值分别为-0.969和-0.551。R&D比例在31项三级指标中处于最低的位置，反映了焦作市在研究与开发经费方面投入的力度和规模欠佳。环境投资比例在31项三级指标中处于第28位，反映了焦作市在支持环境保护方面投入力度不够，环境保护措施欠缺。此外，恢复力中的公众环保参与率也有待进一步提高。
4 焦作矿粮复合区生态系统健康发展思路
通过分析焦作矿粮复合区生态系统健康的影响因素，本着健康、活力、发展的理念，运用生态学、经济学和系统工程学原理，以该区的生态问题为切入点，以生态环境、生态经济和生态人居为建设重点，把自然系统、社会系统和经济系统作为一个整体，制定该区的长远发展思路。
4.1 大力开展矿区生态治理工作，减少矿产开采对农田生态环境的破坏
通过大力开展矿区土地复垦和生态治理工程，把开采活动对环境的破坏减少到最低限度。特别要针对开采区地面塌陷、开裂、地下水位下降造成的生态环境破坏进行强制性的生态修复。对地处生态敏感区、易造成严重地表塌陷和生态破坏的煤矿要实施绿色开采技术，使得环境损害/单位资源比趋于最小[10，11]，主要包括实施以水资源保护为目的的保水开采技术；实施充填与条带开采等减沉技术，同时开展土地复垦；实施少出或不出矸石技术（矸石充填采空区及用于煤层巷道支护），或者实施矸石地面利用技术（发电，建筑、复垦回填材料等）。所有煤矿应完成矿井水达标治理和矿井水资源化设施建设，完成矿区生产、生活废水达标治理；完成矸石山自燃治理和扬尘治理，要把环保达标作为矿山取得合法生产资格的条件之一。 4.2 加强政府对农民的引导、培训，加快农村环境保护步伐
政府作为主管部门，应加强对劳动人员进行相关引导、培训，切实提高劳动人员素质，并加强与农业科研院所的协作，制定并推广科学的耕作、施肥、灌溉技术，提高焦作矿粮复合区农业综合生产能力；采取政府补贴方式，大力推广节水灌溉技术，发展节水农业，同时收集并净化矿井水，用于农业灌溉，以达到节约水资源、提高灌溉质量的目的。积极引导农民改变落后的生产生活方式，推广生态模式工程、沼气工程等，鼓励发展低污少废的生态农业和有机农业，实现农业生产高效化、无害化。强化农村生产和生活污染控制，促进种、养业废物资源化，尤其要大力推广秸秆还田、秸秆气化技术和其他综合利用措施；在大力发展养殖业的同时，开发畜禽养殖污水处理和畜禽粪便资源化技术，控制养殖业的污染。
4.3 加大政府的环保投入，建立生态环境补偿机制
各级政府要将环保投入列入本级财政预算支出的重点内容，安排环保专项资金，并落实到具体项目上。为了保证政府足够的环保资金投入，要制定有利于环保投入的财税政策，通过财政转移支付或者财政专项资金，增加环保投入。根据“开发者保护、破坏者恢复、受益者补偿”的原则，建立煤炭开采生态补偿机制，开征煤炭资源生态补偿费；修改和完善现有排污收费规定，加收煤矸石排污收费，建立煤炭行业生态环境治理保证金制度，切实落实矿区生态恢复资金。同时参考煤炭开采生态补偿机制开征铁矿、铝土矿、采石场等矿产资源生态补偿费，落实矿产资源开采区生态恢复资金。
4.4 加强环境宣传教育
各级宣传部门和广播、电视、报刊、网络等新闻媒体都要积极开展矿区环境保护公益性宣传。充分发挥舆论引导和监督作用，及时报道和表扬环境保护先进典型，曝光环境违法行为，为环保工作提供舆论支持和精神动力。在全社会广泛开展环保教育和科普宣传活动，提高全民保护环境的自觉性。广泛开展绿色矿区、绿色学校、绿色家庭、绿色企业等群众性创建活动，搭建多种形式的环保活动平台，鼓励和引导公众、社会团体参与到环境保护事业中来。开展多种形式的环境警示教育以及环保知识教育、法律讲座活动，使环保宣传教育更加贴近实际、贴近生活、贴近群众。
参考文献：
[1] 付梅臣，胡振琪，刘 爽.矿粮复合区农田恢复与污染防治[J]. 金属矿山，2008（9）：119-122.
[2] 彭 建，王仰麟，吴建生.区域生态系统健康评价——研究方法与进展[J].生态学报，2007，27（11）：4877-4885.
[3] 崔保山，杨志峰.湿地生态系统健康评价指标体系Ⅱ.方法与案例[J].生态学报，2002，22（8）：1231-1239.
[4] 吴建国，常学向.荒漠生态系统健康评价的探索[J].中国沙漠，2005，25（4）：604-611.
[5] 李 琪，陈立杰.农业生态系统健康研究进展[J].中国生态农业学报，2003，11（2）：144-146.
[6] 刘昌华，章后甜，王世东，等.焦作市煤矿衰竭关闭与城市转型规划分析[J].煤炭学报，2005，30（3）：395-398.
[7] RAPPORT D J. Ecosystems not optimized： a reply [J]. Journal of Aquatic Ecosystem Health，1993，2（1）：56-59.
[8] 马克明，孔红梅，关文彬，等.生态系统健康评价：方法与方向[J].生态学报，2001，21（12）：2106-2116.
[9] 吴 琼，王如松，李宏卿，等.生态城市指标体系与评价方法[J].生态学报，2005，25（8）：2091-2095.
[10] 钱鸣高，缪协兴，许家林.资源与环境协调（绿色）开采[J].煤炭学报，2007，32（1）：1-7.
[11] 钱鸣高.煤炭的科学开采及有关问题的讨论[J].中国煤炭，2008，34（8）：5-10，20.