引言
资源产业扶贫是我国开发式扶贫战略的主要手段之一。我国集中连片特殊困难地区蕴藏着丰富的矿产资源，据统计，2014年我国14个集中连片特困地区钾盐、锰、锑、锌、铅、磷等矿产查明资源储量分别占到了全国的81.2%、58.4%、66.9%、47.2%、46.3%、35.7%。《中国农村扶贫开发纲要(2011-2020年)》提出，要充分发挥贫困地区生态环境和自然资源优势，合理开发当地资源；中共中央《关于加大脱贫攻坚力度支持革命老区开发建设的指导意见》（中办发〔2015〕64号）也提出，鼓励相关企业因地制宜勘探开发老区煤炭、石油、天然气、页岩气、煤层气、页岩油等资源。与其他资源产业相比，矿业属于基础性、先导性产业，产业关联广泛，波及效应强，在集中连片特殊困难地区进行矿产资源开发，大力发展矿业产业，能够推动当地经济快速发展，有效缓解贫困问题。但不容忽视的是，贫困地区往往生态环境较为脆弱，资源环境承载能力较低，这为实施矿产资源开发扶贫造成了极大阻碍。
如何统筹协调采矿与生态环境保护二者之间的关系，在保障生态环境不受到严重破坏的前提下，合理有序开发矿产资源，成为新时期贫困地区实现可持续发展的科学问题，也是当前迫切需要研究和解决的关键问题。国外相关研究主要聚焦于矿产资源开发对生态环境的负面影响方面，认为建立生态补偿机制是促使矿产开发与矿区生态环境协调发展的重要途径。国内相关研究大致可分为定性和定量两个方面，定性研究主要通过分析矿产资源富集地区矿产开发对生态环境造成的影响，进而提出二者之间协调发展的建议，如沈镭等对我国西部地区能源及矿业开发引发的地质环境及生态环境恶化问题进行了辨析，提出了大力推进绿色发展等七条建议，其不足之处在于未考虑不同地区矿产资源和生态环境状况的差异性。也有一些相关的定量研究，主要通过建立矿产资源开发与生态环境的协调发展评价指标体系，运用协调度模型对二者之间的协调发展程度进行测算，进而提出相关政策建议，但多以矿业产值、矿业废水排放量等统计数据来表征矿产资源开发程度和环境污染水平，鲜有从矿产资源本身的丰裕度和生态功能重要性与生态敏感性等方面进行耦合分析，忽略了资源生态的空间属性，使得数据表达不够完整。基于此，本文拟采用矿产资源丰度指数来刻画矿产资源禀赋基础，采用包含生态功能重要性和生态敏感性两项指标的生态环境指数对地区生态环境进行评价，以国家级集中连片特殊困难地区乌蒙山片区为例，进行矿产资源与生态环境空间耦合分析，为区域可持续发展提供科学支撑。
2 数据与方法
2.1 研究对象
乌蒙山片区是指乌蒙山集中连片特殊困难地区，行政区划跨云南、贵州 ,四川三省，是国家新一轮扶贫开发攻坚战主战场之一，包括四川、贵州、云南三省毗邻地区的38个县（市、区）（表1），国土总面积为10.75万平方公里。2015年各县（市、区）人均地区生产总值平均数约为17064元，仅相当于全国平均水平的34%。片区内煤、磷、铝、锰、铁、铅、锌等矿产富集，《乌蒙山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）》将该区定位为国家重要能源基地，提出要推进煤炭基地建设和煤资源综合利用，并有序开发利用铝土、锰、硫铁、稀土、磷等资源。同时，乌蒙山片区属典型的喀斯特地貌区，生态环境较为脆弱，是长江、珠江上游重要的生态保护区，矿产资源开发与生态环境保护之间存在较大矛盾，迫切需要在生态环境保护的重要前提下合理有序开发矿产资源，带动片区实现有效脱贫。
表1 研究区范围
2.2 数据来源
乌蒙山片区主要矿种矿区查明资源储量数据来源于中国国土资源部信息中心，为2014年数据，数据格式为shapefile矢量格式。矿种方面，以“在一定时期内，对保障经济社会发展和国防安全具有重要意义或起到关键作用，存在一定供应风险或在国际市场具有显著优势的固体矿产资源”为基础，考虑数据的可获得性，筛选出查明资源储量在本研究区域具有一定优势的矿产，共8种，分别是煤炭、锰矿、铁矿、铅矿、锌矿、铝土矿、稀土矿和磷矿。生态功能重要性和生态敏感性数据来源于中国生态系统评估与生态安全格局数据库(http://www.Ecosystem.csdb.cn/)，均为栅格数据。
2.3 研究方法
本研究依据中国环境保护部《生态保护红线划定技术指南》（以下简称《指南》）要求及相关研究成果，通过构建包含生态功能重要性和生态敏感性两项指标的生态环境指数来反映乌蒙山片区生态环境状况。
生态功能重要性由生态系统规模、生态完整程度、生物多样性以及生态服务功能四个方面综合决定，具体通过生物多样性维持与保护、水源涵养、土壤保持、防风固沙和洪水调蓄等单因子来反映。根据中国生态功能区数据库划分标准，各单因子评价结果分为“极重要”“重要”“中等”和“一般”四个级别。生态功能重要性计算方法为：将各单因子栅格图层叠加，取同一栅格单元中等级最高者，即：生态功能重要性=MAX（生物多样性维持与保护功能重要性，水源涵养功能重要性，土壤保持功能重要性，防风固沙功能重要性，洪水调蓄功能重要性）。为将评价结果落到县级行政单元，本研究构建了生态功能重要性指数。《指南》提出，将高等级生态系统服务重要区纳入生态保护红线，根据此要求，本研究以各县（市、区）生态功能“极重要”区域面积占县域总面积的比率定义为生态功能重要性指数，计算公式为：
表2 2005年世界主要国家和地区城市能源使用状况
根据评价结果，将乌蒙山片区生态功能重要性指数分为四个等级，其I级生态功能重要性指数超过80%，为生态功能重要性“极高”县（市、区），II级生态功能重要性指数在50%-80%之间，为生态功能重要性“高”的县（市、区）（表2）。
关于生态敏感性，其评价方法为选取盐渍化、土壤侵蚀、酸雨、沙漠化、石漠化和冻融侵蚀为敏感性单因子，根据中国生态功能区数据库划分标准，六种单因子划分为“不敏感”“轻度敏感”“中度敏感”“高度敏感”和“极敏感”五级，生态敏感性计算方法同样为将各单因子栅格图层叠加，取等级最高者。同时，本研究以“极敏感”区域的面积占县域总面积的比率定义乌蒙山片区各县级行政区生态敏感性指数，计算公式为：
将生态功能重要性指数和生态敏感性指数通过加权计算，得到乌蒙山片区生态环境指数。计算公式为：
考虑到矿产资源开发对生态环境影响的特征，经相关领域专家论证，取W1和W2均为0.5。将评价结果以80%，50%、30%为阈值分为四个等级，分别定义为“极高”“高”“中等”和“一般”四个级别。
3 乌蒙山片区矿产资源丰度评价
3.1 主要优势矿产空间分布
乌蒙山片区八种主要优势矿产分布如图1所示。煤炭主要分布在中部和东部，其中昭阳、织金、大方、纳雍和黔西查明资源储量占到了片区总和的近64%；铁矿主要分布在赫章、武定、禄劝、越西和威宁，共占到了片区查明资源储量总和的近91%；锰矿分布十分集中，仅宣威就占到了近90%；铅矿和锌矿主要集中于片区中部和西部，具体包括会泽、彝良、永善、巧家、赫章和雷波等县；铝土和稀土分布比较集中，其中织金集中了乌蒙山片区76%的铝土和近100%的稀土；磷矿主要分布在片区西北、西南和东南部，其中雷波、织金、马边、会泽和寻甸共占到了片区查明资源储量总和的近96%。
图1 乌蒙山片区主要优势矿产空间分布
3.2 矿产资源丰度评价
所谓矿产资源丰度，又称资源丰裕度，是指自然资源的丰富程度，体现一个地区多个矿种的综合禀赋条件。一般而言，丰度值较高的地区开发价值较高，丰度值较低的地区不具备大规模开发的潜力。乌蒙山片区矿产资源丰度采用Brunnschweiler和Bulte (2008)以及邵帅(2013)等人的研究成果，计算公式为：
本文以上述八种矿产为对象，计算乌蒙山片区各县（市、区）矿产资源丰度指数，计算结果如表3所示，采用ArcGIS的自然断点法将评价结果分为四级，分别为“丰富”“较丰富”“一般”和“匮乏”。可以看山，东南部矿产资源丰度值总体高于西北部。其中，矿产资源“丰富”的区县包括贵州省织金县和赫章县、云南省会泽县，丰度指数分别为3.94、1.80和2.84。矿产资源“较丰富”的县（市、区）有5个，包括四川省雷波县和马边县，云南省彝良县、宣威市和昭阳区。二者县级行政单元数量占到了乌蒙山片区的21.1%。矿产资源“一般”的县有11个，包括贵州省纳雍县、大方县、威宁县、黔西县、桐梓县，四川省古蔺县，云南省巧家县、永善县、武定县、镇雄县和寻甸县。其他19个县（市、区）矿产资源相对较为匮乏。
表3 乌蒙山片区各县（市、区）矿产资源丰度指数
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