全球共有八大主要干旱半干旱區(qū)，即北非、澳大利亞、西南亞、中亞、中蒙、美國(guó)中西部、非洲南部以及南美洲南部。其中，中蒙干旱半干旱區(qū)總面積為500萬(wàn)km2。中蒙干旱半干旱區(qū)是典型的生態(tài)脆弱區(qū)，以耐旱的短生長(zhǎng)周期植物、牧草等為主。地區(qū)水資源匱乏、土地退化嚴(yán)重、植被覆蓋度較小，但煤炭資源賦存豐富，總地質(zhì)儲(chǔ)量約9600億t。這一區(qū)域淺層煤炭資源開(kāi)發(fā)加劇了生態(tài)負(fù)面效應(yīng)累積并產(chǎn)生廣領(lǐng)域的外擴(kuò)現(xiàn)象，是區(qū)域甚至全球不可忽視的重要生態(tài)問(wèn)題。
　　內(nèi)蒙古干旱半干旱草原區(qū)，既是我國(guó)“兩屏三帶”生態(tài)安全屏障區(qū)，也是大型煤炭基地和煤電基地的分布區(qū)。由煤炭資源開(kāi)采造成的土地退化、地下水位下降、生物多樣性減少等生態(tài)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期累積和空間外擴(kuò)，對(duì)礦區(qū)及周邊地區(qū)生態(tài)造成嚴(yán)重負(fù)面影響。針對(duì)這一區(qū)域生態(tài)累積效應(yīng)的研究已經(jīng)引起了國(guó)家和社會(huì)的廣泛關(guān)注。2019年全國(guó)兩會(huì)期間，習(xí)近平總書(shū)記參加內(nèi)蒙古代表團(tuán)審議時(shí)特別強(qiáng)調(diào)了內(nèi)蒙古生態(tài)狀況直接關(guān)系到國(guó)家生態(tài)安全。2020年黨的十九屆五中全會(huì)提出“推行草原森林河流湖泊休養(yǎng)生息”，草原被置于首位，說(shuō)明保護(hù)草原生態(tài)的重要性和緊迫性。因此，研究典型干旱半干旱草原礦區(qū)的生態(tài)過(guò)程與彈性應(yīng)對(duì)機(jī)制已成為戰(zhàn)略層面的國(guó)際問(wèn)題。
　　生態(tài)環(huán)境退化問(wèn)題是資源開(kāi)采和其他人類活動(dòng)的時(shí)空疊加、累積影響造成的，具有典型的累積效應(yīng)特點(diǎn)。累積效應(yīng)分析是為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)環(huán)境影響分析的缺陷提出來(lái)的，美國(guó)、加拿大兩國(guó)對(duì)于累積效應(yīng)研究的理論和實(shí)踐有很大的進(jìn)展。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)環(huán)境累積效應(yīng)的研究日益重視，一些學(xué)者對(duì)其基本概念與問(wèn)題進(jìn)行了介紹和分析。已有研究主要集中在生態(tài)變化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、研究方法與策略、生態(tài)效應(yīng)協(xié)同機(jī)理等方面，由于生態(tài)累積效應(yīng)過(guò)程的長(zhǎng)期性，內(nèi)涵的復(fù)雜性和多面性，外延的寬泛性，對(duì)生態(tài)累積效應(yīng)的研究還沒(méi)有公認(rèn)的成熟方法和分析框架，對(duì)于大規(guī)模礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)，尚缺乏系統(tǒng)時(shí)空尺度的生態(tài)累積效應(yīng)的綜合研究。目前，針對(duì)干旱半干旱礦區(qū)生態(tài)累積效應(yīng)的研究局限于個(gè)別生態(tài)要素或者生態(tài)鏈的某一節(jié)點(diǎn)、某一局部、某一時(shí)段等，多傾向于地表要素的表征分析，對(duì)于不可見(jiàn)、不穩(wěn)定的生態(tài)累積程度、邊界范圍或者演變閾值等聚焦過(guò)少；而針對(duì)礦區(qū)生態(tài)修復(fù)與治理方案則更多倚重單一工程。那么，研究這個(gè)問(wèn)題就需要把礦區(qū)置于社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)之中，從不同的時(shí)空尺度，把握煤礦開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，解析生態(tài)負(fù)效應(yīng)的累積特征、分布規(guī)律與遷移機(jī)理，建立礦業(yè)-牧業(yè)-資源一體的生態(tài)安全預(yù)警體系與彈性應(yīng)對(duì)模式，包括生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估、生態(tài)閾限的探索、社會(huì)預(yù)警機(jī)制的建立等主要內(nèi)容。
　　鑒于此，本書(shū)依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)際合作項(xiàng)目的科研成果，系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)煤礦建設(shè)和生態(tài)環(huán)境治理方面處于世界領(lǐng)先水平的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要成果，全面總結(jié)了世界不同地域和國(guó)家的煤礦生態(tài)累積效應(yīng)與彈性應(yīng)對(duì)機(jī)制的重要成果，創(chuàng)立了生態(tài)累積效應(yīng)和彈性應(yīng)對(duì)的理論基礎(chǔ)，構(gòu)建了彈性應(yīng)對(duì)機(jī)制的技術(shù)手段，建立了國(guó)際社會(huì)協(xié)同應(yīng)對(duì)礦區(qū)資源-環(huán)境-生態(tài)問(wèn)題的實(shí)踐模式，為礦區(qū)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)提供了可持續(xù)技術(shù)路徑。