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河南是我国的重点煤炭基地，煤系地层总面积为62851km2，占全省总面积的37.6%，探明储量为51.84亿吨，主要包括郑州矿区、永夏矿区、平顶山矿区、焦作矿区、义马矿区和鹤壁矿区等6大矿区，现有开采矿井202个。河南煤炭矿区的生态系统碳汇结构主要包括植被碳汇和土壤碳汇。矿区的主要土壤类型是潮土、褐土和黄褐土，三者面积占矿区总面积的比例超过60%。矿区内植被碳汇主要来自森林、草地及农作物等，基本上涵盖了河南省内全部7个一级植被类型、4个复合植被类型及常见的农作物。煤炭开采造成了矿区地表植被毁损、土壤质地变化等一系列的生态环境破坏，降低了矿区生态系统的碳汇能力。提升河南煤炭矿区生态系统的碳汇能力是落实《河南省碳达峰实施方案》提出的巩固生态系统固碳能力、提升生态系统碳汇增量及稳步提升生态农业碳汇能力等的重要行动，也是河南煤炭行业实现“双碳”目标的重要保障。

一、河南煤炭矿区生态系统碳汇存在的问题

(一)对矿区生态系统碳汇的特性及其价值认识不足

河南煤炭矿区生态系统在煤炭资源开发利用的过程中，一般要经历原始状态、开采受损、恢复治理及重新平衡等一系列变化过程。在此过程中矿区生态系统对碳的固存能力随其所处的状态亦不断发生变化，未受损及维护良好的矿区生态系统一般充当的是碳汇的角色，反之矿区生态系统充当的则可能是碳源的角色。而对矿区生态系统表现为碳源还是碳汇存在不确定性的特性认识不足，造成了在矿区生态系统碳汇能力提升方面出现了行动障碍。此外，作为矿区生态修复主体的煤炭企业对生态系统碳汇价值的认知不足制约了矿区生态系统碳汇能力的提升。

(二)提升矿区生态系统碳汇的技术方法针对性不强

河南煤炭矿区由于开采造成的生态系统损伤虽然得到了有效的修复，但现有的修复技术偏重于生产力恢复、生态重建。一是当前矿区生态系统的修复目标、方法及修复模式单一，未充分考虑生态系统的碳汇功能。首先当前矿区的恢复治理目标主要是土地修复和生态复绿，固碳增汇理念不足。其次主要通过工程措施进行土地复垦与地质灾害治理，固碳增汇水平较低。最后一般通过完成某一项单项工程来实现修复任务，修复模式单一，固碳增汇成效不佳。二是缺少切实可行的生态系统碳汇监测、核算标准和碳汇能力提升的技术方法体系，制约了生态系统碳汇价值的实现。针对河南煤炭矿区生态系统修复、植被建植及管理维护等方面的技术方法亟需进行深入研发。

(三)对矿区生态系统碳汇的管理维护不良

河南煤炭矿区目前尚未建立生态系统碳汇的有效管理和维护机制。一是尚未形成统一可操作的矿区生态系统碳汇管理和维护技术规范。二是生态系统碳汇实现其经济价值与生态价值的机制尚未形成。三是由于生态系统碳汇价值度量方法不统一，导致未有可实施的激励政策。

二、提升河南煤炭矿区生态系统碳汇能力的建议

(一)统筹做好矿区生态系统的保护及修复

一是要从煤炭开发的全生命周期视角做好生态系统保护、修复规划，同时采用绿色开采方式减少矿区生态系统的损伤。首先是采取煤矸石原位充填、膏体充填及高水材料充填等开采方式减少生态系统损伤。其次是采取保水开采方式减少生态系统损伤，实现资源开发与水环境保护协调统一。再次针对河南煤矿区的深部、被遗弃或分散零星以及人工无法开采的煤炭，可采用煤炭地下气化开采方式减少对生态系统的破坏。二是运用工程措施修复矿区的生态系统。首先采取土地复垦工程措施提升生态系统碳汇能力。依据矿区不同地域的生态系统特征确定恢复土地的类型为耕地、林地或草地等。其次借助植被恢复工程提升生态系统碳汇能力。具体措施是：评估矿区植被的受损面积及受损程度；确定植被恢复的物种；植被恢复的合理施工；植被恢复后的常态维护与管理。再次依靠生态环境治理工程提升生态系统碳汇能力。采取的措施包括：消除煤矿开采引发的地质安全隐患；对轻度塌陷地或矿区未利用土地采取自然恢复措施；对中度塌陷地进行辅助再生，提升受损区域生态抗逆性；对严重的生态破坏区采取生态重建，恢复受损区域生态功能。

(二)加强矿区生态系统的碳汇能力建设

一是做好矿区生态系统的优化布局。根据煤炭矿区生态系统特征确定各矿区适宜建设的生态系统类型，如森林生态系统、灌丛生态系统或草地生态系统等。二是从优选固碳能力强的植物及作物体系入手做好矿区生态系统的最优物种配置。植物配置选择主要包括榆树、山杨、白桦、油松、垂柳、糙叶树、荷花等。农田主要选育小麦、玉米、高粱、谷子、大豆、番薯、土豆、棉花和油料作物等作物品种。三是做好生态系统的优化管理。要根据矿区不同生态系统的特征，构建适宜管理的生态系统网格，通过生物多样性信息采集、整理、存储、处理及共享技术和手段，对管理网格生物多样性进行信息化监管，规划、设计并实施生物多样性信息数据库系统建设，形成生态系统碳汇全周期监测、诊断和干预机制。

(三)防控矿区生态系统的碳汇损失

一是降低开采活动对生态系统的扰动。要加强煤炭开采环节充填开采和保水开采等绿色减损开采技术的应用，及时治理地裂缝，表土剥离回填以及增加临时性防护措施等防控碳汇损失。二是做好生态系统植被重建的管理和维护。在矿区植被建设过程中要提高复绿植物苗木的成活率和避免生态修复工程的重复建设，实现生态修复工程的低碳化；在生态植被养护过程中要加强管护和灾害监测，建立相应的预警与应对处理措施体系，提升矿区碳汇植被的生态稳定性，避免矿区总体碳汇量的剧烈波动。三是做好长期生态稳定风险的碳汇损失防控。首先提升矿区土壤改良的碳汇效应，在增加有机材料施用的前提下，适当增加惰性和缓释土壤改良材料的应用，促进矿区土壤自身结构、土壤养分和土壤碳汇等功能的稳定性。其次在矿区地貌重塑和平整土地的过程中，采取坡面水平阶、截排水沟、鱼鳞坑、沟道谷坊和淤地坝等水土保持工程措施，防治土壤侵蚀，促进生态植被生长，加强后期水土保持措施的管护，避免土壤侵蚀产生的直接碳汇移出以及影响植物生长造成的次级碳汇损失。再次采用综合措施加强矿区残余煤炭和矸石山自燃的防治工作，规避自燃引起的地表和地表浅层土壤碳库中的碳排放。

(四)健全矿区生态系统碳汇能力提升的保障体系

一是要出台促进矿区生态系统碳汇能力提升的激励政策。包括生态系统碳汇提升的生态恢复治理资金、生态系统碳汇能力提升技术扶持、人才培养及生态系统碳汇金融等方面的政策。二是加强矿区生态系统碳汇能力提升的技术研发。包括监测、计量核算、生态修复及管理维护等方面亟需的技术研发。三是构建矿区生态系统碳汇价值的实现机制和畅通渠道。要调动矿区生态修复治理主体的积极性，形成政府、企业和社会共同努力畅通碳汇价值实现的渠道。发展碳汇市场，助力推进碳汇价值转化和碳汇价值实现，为碳汇能力的保持和提升提供利益驱动机制。具体可采用：第一，推进生态系统碳汇计量监测，确认碳汇量。第二，推动碳汇项目开发与碳汇交易，可在省内各大煤业集团内部首先开展试点，取得经验后全面推广。第三，建立碳汇价值与生态补偿实现机制，可与生态恢复治理工作相结合。（马金山河南理工大学太行发展研究院研究员、工商管理学院副教授）

本文为2023年度河南省高等学校智库研究项目“河南煤炭矿区生态系统碳汇能力提升路径研究”(项目号：2023ZKYJ11)研究成果。

提升河南煤炭矿区生态系统碳汇能力的对：策建议