社会生态系统是具有强大自组织性的非线形复杂巨系统,煤层气持续开发的压力会引起系统内任意一个或多个子系统之间或内部相关因素的作用,从而对系统结构和功能产生不良影响,人类面对这种威胁,需要采取积极的工程或非工程响应措施引导系统演化成为具有自组织、自适应、自调节的稳定有序社会生态系统,提高系统风险防范能力。沁水盆地是我国最早进行煤层气开发地区之一,也是煤层气开发投入最多、研究程度最高、代表性最强的地区之一。鉴于此,本文选取沁水盆地郑庄煤层气开发区社会生态系统为研究对象,基于煤层气开发、社会生态系统、生态环境安全、PSR和耗散结构的相关理论知识展开研究。本文在界定煤层气开发中社会生态系统风险的基础上,利用PSR框架初步分析煤层气开发中引致社会生态系统风险的压力、系统状态发生的变化以及人类采取的响应措施,结合耗散结构理论揭示郑庄煤层气开发区社会生态系统风险的动态演化机理并进一步深入研究。首先,简述郑庄煤层气开发区社会生态系统的基本概况,并介绍当前煤层气开发活动可能引发的主要社会生态系统风险和防范措施。其次,基于PSR框架详细分析郑庄煤层气开发区社会生态系统压力、状态、响应各层面的风险因素并构建指标体系,同时结合三角模糊数和群决策DEMATEL法识别各层面内部的关键风险因素。然后,将Choquet积分算子与Brusselator模型的转义结合建立煤层气开发区社会生态系统风险的动态演化模型,进而判定当前郑庄煤层气开发区社会生态系统的风险演化路径。最后提出郑庄煤层开发区社会生态系统风险防范对策与建议。研究主要结论有:(1)结合PSR框架和耗散结构理论揭示郑庄煤层气开发区社会生态系统风险是系统状态在压力和响应的非线性作用下不断涨落的动态演化而形成的。该演化机理综合考虑系统压力、状态和响应层面之间的相互作用和社会生态系统的自组织性,可清晰地定性表述郑庄煤层气开发区社会生态系统风险在不同条件下的演化路径。(2)从开采活动、自然禀赋、社会经济因素三个维度选取13个指标表征系统的压力。从环境(水、大气、土壤)状态、社会经济状态、生物资源状态三个维度选取9个指标表征系统的状态。从管理技术和制度政策两个维度选取9个指标表征系统的响应,建立全面科学的郑庄煤层气开发区社会生态系统风险因素指标体系。(3)三角模糊数对专家语言变量进行量化处理,结合DEMATEL法,得到因素的中心度和原因度。该计算方法可以降低专家信息模糊性的影响并考虑因素之间的因果关系,可以准确计算PSR各层面风险因素的综合影响力和判断因果类型,从而识别关键因素。(4)Choquet积分算子计算压力和响应评价值,结合Brusselator模型建立的系统风险动态演化模型,得到系统风险状态演化路径及其判定条件。该演化模型充分考虑因素间的非线性交互作用并定量描述了风险的演化过程,可以准确研判系统风险的动态演化路径。(5)社会经济类因素是压力层面中的重要因素,环保投资占比是响应层面的最关键因素,而沁水盆地郑庄煤层气开发区域的社会生态系统受到的压力和响应中,部分关键因素控制不力,响应层能量不足以推动系统的有序演化,不干预的情况下,社会生态系统无法满足耗散结构的形成条件,郑庄区块的社会生态系统状态面临恶化的风险。本文的研究可为郑庄煤层气开发区社会生态系统风险防范提供有力的依据。也可为其他资源开发区域社会生态系统风险的研究提供些许思路和方法。