引言
近幾十年來隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技飛速發(fā)展和生態(tài)資源的過度開發(fā)利用,全球的生態(tài)環(huán)境不斷遭受嚴(yán)重的破壞。生態(tài)環(huán)境評估就是根據(jù)特定的目的,選擇具有代表可比性、可操作性的評估指標(biāo)和方法,對生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量優(yōu)劣程度進(jìn)行定性或定量的分析和判別;主要包括了森林生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、草地資源、水資空氣質(zhì)量及土地荒漠化等要素。然而氣候要素對這些要素存在著巨大的直接或者間接影響,因此進(jìn)行氣象生態(tài)環(huán)境評估有其必要性和可行性。
一、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估的發(fā)展概況
生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是自然環(huán)境和人類社會(huì)的各種活動(dòng)共同作用下形成的一個(gè)龐大復(fù)雜的多因素系統(tǒng)。隨著人口迅速增長和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展,人類活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境的影響越來越大,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的退化已成為普遍現(xiàn)象[1]。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)就是根據(jù)特定的目的, 選擇具有代表性、可比性、可操作性的評價(jià)指標(biāo)和方法, 對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣程度進(jìn)行定性或定量的分析和判別。
目前我國生態(tài)環(huán)境評估體系針對范圍較廣,根據(jù)評價(jià)區(qū)域劃分主要有各省域生態(tài)環(huán)境評估、城市生態(tài)環(huán)境評估、農(nóng)村態(tài)環(huán)境評估、縣區(qū)生態(tài)環(huán)境評估、旅游景點(diǎn)生態(tài)環(huán)境評估乃至個(gè)別具有典型特征的具體小區(qū)域生態(tài)環(huán)境評估。根據(jù)評價(jià)對象劃分主要領(lǐng)域有森林生態(tài)環(huán)境評估、濕地生態(tài)環(huán)境評估、城市森林生態(tài)環(huán)境評估、海洋生態(tài)環(huán)境評估、流域生態(tài)補(bǔ)償、森林景觀資產(chǎn)價(jià)值評估和碳評估七大領(lǐng)域。但各評價(jià)體系著重評價(jià)研究區(qū)域各子區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的相對好壞,各次評價(jià)結(jié)果縱橫向可比性差。因此,建立科學(xué)合理、可比性強(qiáng)、操作簡單易行的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)體系和方法,對正確評價(jià)各區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化狀況具有重要意義。
二、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)主要類型及及計(jì)算方法
在分析生態(tài)環(huán)境各要素和主要生態(tài)環(huán)境問題的基礎(chǔ)上,國家環(huán)境保護(hù)總局2006年發(fā)布《生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規(guī)范(試行)》指標(biāo)體系,吸取李如忠、李曉秀、屠玉麟等生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系的成功經(jīng)驗(yàn),筆者選用5個(gè)相對獨(dú)立的評價(jià)系統(tǒng)因子,即生物豐度系統(tǒng)因子、土地退化系統(tǒng)因子、自然資源系統(tǒng)因子、人類活動(dòng)影響系統(tǒng)因子和環(huán)境質(zhì)量系統(tǒng)因子[2-4]。利用層次分析法獲得因子的權(quán)重,利用加權(quán)疊加法計(jì)算生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)( Eco-environmental quality index, EQI),綜合評價(jià)研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
(1)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法
評價(jià)指標(biāo)選取要求具有代表性、全面性、綜合性、簡明性、方便性、適用性;所選取指標(biāo)能夠反映生態(tài)環(huán)境本質(zhì)特征,盡可能反映自然、生態(tài)和社會(huì)特征,能夠反映環(huán)境保護(hù)的整體性和綜合性特征;同時(shí),指標(biāo)盡可能地少,評價(jià)方法盡可能地簡單,指標(biāo)的數(shù)據(jù)要易于獲得和更新,指標(biāo)易于推廣應(yīng)用。
a、生物豐度指數(shù):是指衡量被評價(jià)區(qū)域內(nèi)生物多樣性的豐貧程度。
生物豐度指數(shù)=Abio×(0.5×森林面積+0.3×水域面積+0.15×草地面積+0.05×其它面積)/區(qū)域面積
――式中:Abio,生物豐度指數(shù)的歸一化系數(shù)。
b、植被覆蓋指數(shù):是指被評價(jià)區(qū)域內(nèi)林地、草地及農(nóng)田三種類型的面積占被評價(jià)區(qū)域面積的比重。
植被覆蓋指數(shù)=Aveg×(0.5×林地面積+0.3×草地面積+0.2×農(nóng)田面積)/區(qū)域面積
――式中:Aveg,植被覆蓋指數(shù)的歸一化系數(shù)。
c、水網(wǎng)密度指數(shù):是指被評價(jià)區(qū)域內(nèi)河流總長度、水域面積和水資源量占被評價(jià)區(qū)域面積的比重。
水網(wǎng)密度指數(shù) = A
riv×河流長度/區(qū)域面積+Alak×湖庫(近海)面積/區(qū)域面積+Ares×水資源量/區(qū)域面積
―― 式中:Ariv,河流長度的歸一化系數(shù);Alak,湖庫面積的歸一化系數(shù);Aress
水資源量的歸一化系數(shù)。 備注:計(jì)算值大于100時(shí),一律按100計(jì)算。
d、土地退化指數(shù):是指被評價(jià)區(qū)域內(nèi)風(fēng)蝕、水蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和工程侵蝕的面積占被評價(jià)區(qū)域面積的比重。
土地退化指數(shù)=Aero×(0.05×輕度侵蝕面積+0.25×中度侵蝕面積+0.7×重度侵蝕面積)/區(qū)域面積
――式中:Aero,土地退化指數(shù)的歸一化系數(shù)。
e、污染負(fù)荷指數(shù):是指單位面積上擔(dān)負(fù)的污染物的量。
污染負(fù)荷指數(shù)=(O2×0.4×SO2排放量+ol×0.2×固廢排放量)/區(qū)域面積+ACOD×0.4×COD排放量/區(qū)域年均降雨量
――式中:O2,SO2的歸一化系數(shù);ol,固體廢物的歸一化系數(shù),ACOD,COD的歸一化系數(shù)。備注:計(jì)算值大于100時(shí),一律按100計(jì)算。
(2)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)計(jì)算方法及評價(jià)分級
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)計(jì)算方法
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)=0.3×生物豐度指數(shù)+0.2×植被覆蓋指數(shù)+0.25×水網(wǎng)密度指數(shù)+0.15×(100-土地退化指數(shù))+0.1×(100-污染負(fù)荷指數(shù))
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分級
根據(jù)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù),將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分為五級,即優(yōu)、良、一般、較差和差,見表1。
(3)其他常用指標(biāo)
a、大氣:大氣背景值、降雨pH值。
b、土壤:土壤類型、土壤元素背景值、土壤質(zhì)量(肥力、水分、質(zhì)地、厚度)。
c、水:地表水狀況、地下水狀況。
d、氣候:年降水量、降水分布均勻度、災(zāi)害性天氣日數(shù)、無霜期、蒸發(fā)量、常年風(fēng)速。
e、景觀:綠色植被率、人均綠地面積、農(nóng)區(qū)土地與植被的比例、景觀和旅游資源的保護(hù)程度。
實(shí)際評價(jià)中,往往要根據(jù)不同地區(qū)的具體狀況和評價(jià)主要目的,采用不同的指標(biāo)和權(quán)重,計(jì)算出該地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的總指標(biāo)。
當(dāng)前關(guān)于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的研究,國內(nèi)外又出現(xiàn)了一些新的技術(shù)和方法。馬榮華等在前人工作研究的基礎(chǔ)上,利用遙感及GIS以景觀生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo),以多因子綜合評價(jià)為主要方法,進(jìn)行了海南生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀評價(jià)分析研究。另外,加拿大建立了生態(tài)監(jiān)測與評估網(wǎng)絡(luò)。通過此網(wǎng)絡(luò)對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行長期的監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評估,內(nèi)容包括氣候變化對水純凈度的影響,森林可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)等。李世東等人出版的《中國生態(tài)狀況報(bào)告2005》首次利用了生態(tài)綜合指數(shù)的概念和方法,對我國的生態(tài)環(huán)境狀況做出了綜合分析和判斷。
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