融合公众满意度(public satisfaction)评价煤矿采空区(coal mining area)生态修复后价值(post-restoration value)的差异——以徐州采煤沉陷区湿地公园为例
《Environmental and Sustainability Indicators》:Evaluating Differences in Post-Restoration Value of Coal Mining Areas with Integrated Public Satisfaction
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大规模持续性采矿活动导致生态系统严重退化并威胁人类福祉,因此评估矿区尤其是融合公众满意度的生态修复成效至关重要。本研究选取徐州三处由采煤沉陷区修复而成的湿地公园为案例,结合遥感分析、野外调查及旅行费用法(Travel Cost Method, TCM)、市场价
大规模持续性采矿活动导致生态系统严重退化并威胁人类福祉,因此评估矿区尤其是融合公众满意度的生态修复成效至关重要。本研究选取徐州三处由采煤沉陷区修复而成的湿地公园为案例,结合遥感分析、野外调查及旅行费用法(Travel Cost Method, TCM)、市场价值法(market value method)等方法,构建基于社交媒体数据的采煤沉陷区生态系统服务价值评估框架,综合评估各研究区的公众满意度、社会经济价值(socio-economic value)与生态价值(ecological value)。结果表明:生态修复使土地利用类型多样化,恢复后的湿地公园公众满意度较高,超80%社交媒体情感数据反映积极态度;九里湖(Jiuli Lake)、潘安湖(Pan'an Lake)与安国湖(Anguo Lake)社会经济价值分别为1.3845亿元、3.5304亿元与0.9058亿元,九里湖与安国湖供给服务(provisioning services)价值最高,潘安湖游憩价值(recreation value)最高;总生态价值分别为1.8419亿元、1.2344亿元与0.6758亿元,其中气候调节(climate regulation)价值最高,空气净化(air purification)价值最低。研究结果可为采煤沉陷区生态修复提供方法论框架,并为未来矿区生态修复指明新方向。
论文解读:《Evaluating Differences in Post-Restoration Value of Coal Mining Areas with Integrated Public Satisfaction》发表于《Environmental and Sustainability Indicators》
一、研究背景与目的
我国采煤沉陷区面积已超200万hm2且持续扩张,造成土壤侵蚀、土地沉陷、生物多样性丧失及生态系统服务(ecosystem services)退化,制约周边居民生计。将城郊采煤沉陷区改建为湿地公园是目前主流的生态恢复方案,能提供多样生态系统服务。传统生态系统服务价值评估过分侧重物质价值量化,忽视公众精神与游憩体验,且鲜有研究将社交媒体公众情感感知纳入评估体系。鉴于此,研究人员以徐州典型采煤沉陷区修复的九里湖(Jiuli Lake)、潘安湖(Pan'an Lake)、安国湖(Anguo Lake)三处国家湿地公园为对象,构建融合公众满意度的生态系统服务价值核算框架,旨在:(1)用社交媒体数据量化公众情感与感知偏好,揭示对修复后湿地公园的满意度;(2)建立适用于采煤沉陷修复地的生态系统服务价值评估体系,选取生态与社会经济维度七项核心指标精细核算;(3)对比三处湿地公园生态与社会经济效益,评估修复成效与可持续发展潜力,为矿区生态修复优化提供依据。
二、主要关键技术方法概述
研究人员采用Google Earth Engine(GEE)平台对Landsat及Sentinel-2遥感影像进行SVM监督分类与分层分类获取土地利用数据(Kappa>0.8);通过结构化问卷与实地调查获取农产品产量价格、游客出行费用及园区就业人数;爬取新浪微博、百度贴吧、知乎中2017—2026年含三湖关键词帖子,经Python清洗后用百度智能云情感倾向分析做情感分类,以分层蒙特卡洛抽样计算平均正面情感概率,引入旅游热度指数(popularity index)修正分区区域旅行费用法(zonal Travel Cost Method, TCM)核算游憩价值(recreation value);生态价值按功能价值法(functional value method)分别用市场价值法算固碳释氧(carbon sequestration and oxygen release)(碳价68.15 CNY/t,植被含碳率0.47,工业氧价1000 CNY/t,土体有机碳用重铬酸钾氧化-分光光度法HJ 615-2011测定),水平衡方程算水源涵养(water conservation value),污染物净化模型算空气净化(air purification value)(SO?、NOx、PM),替代成本法/蒸散模型算气候调节(climate regulation value)(以空调能耗折算)。
三、研究结果
3.1 采煤沉陷区生态修复前后土地利用变化(Land use changes before and after ecological restoration of coal mining subsidence areas)
通过对2005、2013、2023年三期遥感分类与Sankey图分析发现:2005年三地以农田与建设用地为主;2013年建设用地显著减少,水体与林地增加;2023年水体继续扩大,农田与建设用地缩减,农田林地草地占比趋于均衡,用地类型更多样复杂。九里湖仍保有较高比例建设用地;潘安湖农建比相近;安国湖新增光伏设施(solar power facility)占地1.78 km2。表明生态修复促使景观多样性提升与生态质量改善。
3.2 修复后采煤沉陷地社会经济价值分析(Socio-economic value analysis of coal mining subsidence land after restoration)
3.2.1 公众满意度(Public satisfaction of coal mining subsidence land after restoration):筛选后有效帖数安国湖108条、九里湖381条、潘安湖559条;经100次分层重抽样平均正面情感概率均>80%(九里湖86%、安国湖82%、潘安湖85%),>0.6判为正向则正向帖占比均超80%,表明公众对修复湿地公园总体满意。
3.2.2 社会经济价值(Socio-economic value):潘安湖最高(3.5304亿元),单位面积亦最高(1244万元/km2),其次安国湖(9058万元,854万元/km2),九里湖最低(1.3845亿元,550万元/km2)。供给服务(provisioning services)中九里湖渔业产品占87.64%,潘安湖农业产品价值最高,安国湖因光伏增生态能源价值3468万元;就业效益(employment benefit)潘安湖972万元居首;融入满意度与热度的TCM得出游憩价值潘安湖2.4625亿元最高,九里湖2356万元次之,安国湖360万元最低——虽安国湖满意度较高但因景点配套少游客少致旅游收益低。
3.3 修复后采煤沉陷地生态价值分析(Ecological value analysis of coal mining subsidence land after restoration)
九里湖、潘安湖、安国湖总生态价值分别为1.8419亿元、1.2344亿元、6758万元;单位面积生态价值九里湖最高(731万元/km2),安国湖次之(637万元/km2),潘安湖最低(435万元/km2)。功能构成高度一致:气候调节(climate regulation)占比最大(九里湖1.0337亿元远超车另两湖),释氧(oxygen release)次之,固碳(carbon sequestration)与水源涵养(water conservation)居中,空气净化(air purification)最小。表明沉陷区修复湿地的生态价值主要来自释氧与气候调节。
3.4 综合效益分析(Comprehensive benefit analysis)
九里湖与安国湖供给服务占比最高,潘安湖游憩价值占比最高;潘安湖社会经济价值占总生态系统服务值比例最高,九里湖生态价值占比最高(57%),安国湖因光伏使社会经济占比提升。三者修复侧重点不同:近城区可强化游憩开发获高社会经济回报,远郊可强化生态保护与绿色能源开发平衡二者效益。
四、讨论与结论总结
讨论指出:采煤沉陷区复垦为湿地公园使景观多样性增大、水域林地增值从而提升生态产品总值(GEP);公众>80%正面评论说明文化服务(cultural services)获认可,评估不应只重经济生态物质量而应纳入公众感知。投资与生态系统服务值呈正相关尤对社会经济值,但生态值达阈值后无显著增加。建议近城交通便利区加大投入满足景观美学与游憩需求,远郊强化生态保育并依托资源发展光伏等绿色能源,辅以碳交易与生态补偿实现价值变现。研究局限含案例少、问卷期短样本小、多时相遥感分辨率不一致、公众主观感知量化难。
结论(Conclusion):研究人员构建了融合社交媒体数据的采煤沉陷区生态系统服务评价体系,定量评估生态与社会经济价值并将公众感知纳入框架多维评价修复成效。结果显示生态修复显著提升土地利用多样性与生态功能,超80%社交媒体正向情感反映公众对湿地修复的高度认同并可促进后续保护与可持续发展;对比各湿地公园差异显示潘安湖具突出游憩价值,九里湖与安国湖具更高供给服务价值,据此制定差异化修复策略可为政府与管理方制定生态补偿及修复政策提供参考,该评估体系也可推广至同类区域修复效果评价。