煤炭产业对于我国的能源格局来说是非常重要的，在很大程度上影响了整体 社会经济的发展速度和水平。将大型的煤电基地等建设在煤炭原产地，集采矿、 燃煤发电、煤化工等多产业于一体，是近年来煤炭产业的发展方向，但也对生态 环境提出了严峻的挑战。内蒙古大草原是我国最为重要的陆地生态系统之一，是 华北地区乃至整个北方的生态屏障。草原具有维持生态系统平衡、促进物质能量 循环等多种生态功能，包括养分供给、水土保持、涵养水源、固沙、固碳、氧气 释放等。在广袤无垠的内蒙古大草原下，蕴藏着极为丰富珍贵的煤炭资源。我国 东部草原区主要包含了锡林郭勒和呼伦贝尔两大草原，集聚了我国大型煤电基地， 该地区的经济发展与大型煤矿和发电产业紧密联系在一起，但是诸如土地污染和 草原退化等生态环境问题也随之而来，导致当地居民生活福祉下降。

      本研究以东部草原区大型煤电基地为研究对象，从生态学和社会学的视角分 析国家大型煤电基地的开发对草原土壤及植被生态环境的影响，以及如何利用物 联网等现代科学技术对草原生态环境进行智能监测管理，进而保障区域生态系统 的健康、提高生态系统服务和当地居民的福祉。本研究的主要研究方法包括遥感 技术与大数据云计算的应用、土壤及植物样本的采集与分析、以及物联网智能监 测管理体系的搭建等，从研究区长时间序列的区域植被绿度变化、矿区周围缓冲 区植被绿度的演变情况、矿区周边植被群落组成的变化，到土壤养分的变化及土 壤重金属的污染特征及潜在生态风险评价等多个不同的视角和维度，来研究在大 型煤电基地的开发扰动下，草原植被群落与土壤养分之间的演变过程及规律，揭 示煤电基地开发对草原生态系统的影响范围、扰动边界和退化机理。主要研究内 容及结果如下：

      1. 2000 至 2020 年锡林郭勒盟（以下简称―锡盟‖）和呼伦贝尔市（以下简称―呼 盟‖）草原植被绿度总体呈上升趋势，草原生态环境在逐渐改善，但煤电基地矿群 周边 10km 缓冲区内草原植被绿度存在不同程度的下降。锡盟露天矿群周边草原 2005~2010 年、2012~2016 年，井工矿群周边草原 2003~2009 年、2012~2017 年区 间内植被绿度均有不同程度的下降。呼盟露天矿群周边草原 2002~2007 年、2013~2017 年，井工矿群周边草原 2013~2017 年区间内植被绿度均有不同程度的下 降。

      2. 露天矿开采对周边草原的扰动影响较大，其扰动范围集中在矿区周边 0~3.75km。井工矿对周边草原的扰动稍小，其范围为 0~2.5km。伴随草原煤矿开采 活动离矿区中心越远，土壤污染逐步减少，植物生长开始恢复，植被覆盖度及绿 度逐渐改善。

      3. 对锡盟胜利矿区及呼盟敏东一矿矿区周边草原植被进行采样分析，发现胜 利矿区植被群落中，原优势种大针茅所占比重下降，逐渐被克氏针茅、溚草所取 代，而且糙隐子草等旱生植物占比增大，表明胜利矿区周边草原退化十分明显， 尤其以矿区西侧（开采推进方向）草原的退化程度最为严重；胜利矿区植被群落 的物种多样性指数，与未受采矿扰动的对照区草原相比也有一定程度的下降。敏 东一矿周边沉陷区植被群落中，原优势种羊草、贝加尔针茅、糙隐子草的所占比 例明显下降，原伴生种日阴菅已成为新的优势种，且其他旱生伴生种植物的比例 明显增加，说明敏东一矿沉陷区草原的退化程度也较为严重。敏东一矿沉陷区群 落多样性指数也均有不同程度的降低，尤其是沉陷区的坡中层位，植物群落多样 性指数下降最为严重。

       4. 对锡盟胜利矿区及呼盟宝日希勒矿区土壤中总有机质（TOM）、氮（N）、 磷（P）、钾（K）含量进行基线判定及分析，发现采矿对胜利矿区土壤养分含量未 见直接的影响，但对宝日希勒矿区土壤中 TOM 的含量造成了直接影响。

       5. 锡盟锡林浩特市煤电基地土壤 6 种重金属中，重度污染和潜在生态风险最 高的是 Cd，中度污染及中度潜在风险的是 As，尚未造成明显污染的是 Cu、Pb、 Zn、Mn。As, Pb, Cd 为相同污染源，主要来自人为干扰，包括采矿，煤炭燃烧， 工业废气排放等。Cu, Mn, Zn 为同源，主要来自自然界母质土壤层。锡林浩特市的 四个区域中，城内的综合污染指数最高，其次是热电厂、城市周边，以上三个区 域都处于重度污染；矿区排土场相对低一些，但也处于中度到重度污染，所有区 域的潜在生态风险指数都是极高风险。电厂燃煤发电后的工业废气排放，在风力 的作用下向周边扩散，造成周边土壤的重金属污染。

      6. 运用生态环境损害评估鉴定的理论与方法，初步建立了草原煤电基地生态 环境损害监管体系。结合景感生态学与环境物联网等现代化智能技术，建立了煤电基地可持续发展智能管理系统，对草原煤电基地生态环境进行智能监测管理， 为区域生态系统的保护管理提供了描述、评价、预警、决策支持等支持功能。并 从煤电基地的景感修复、生态文明的建设等方面开展了分析研究，对东部草原区 煤电基地生态系统健康的保障、生态系统服务的提升、以及当地居民福祉的提高 有着重要意义，为实现区域可持续发展的目标提供了有效措施。本研究为煤电基 地相关区域的生态建设、保护与管理提供科学依据和有效对策，为后续相关研究 打下基础。