第四章--生态评价的内容与方法

第四章生态评价的内容与方法第一节生态评价的基本概念•生态评价(ecologicalassessment)——是针对区域复合生态系统的结构、功能，以及动态变化，借助于生态学、环境科学、生态经济学、社会生态学以及系统科学等学科的理论和技术方法，对评价对象的组成、结构与功能、过程与格局、系统稳定性与变化趋势等进行优劣势分析，评价系统发展的潜力与制约因素，为生态规划方案的制定与决策提供理论与技术支持。•生态评价实质——是为规划人员在进行生态规划时全面认识社会、经济、环境之间的相互关系及其发展变化规律，科学合理开发资源，对重点建设项目进行合理空间布局，协调系统发展与资源环境保护的关系提供参考。它既要对历史和现状进行评价，找出差异原因，也要对规划结果评价，预测未来，进行对比，综合分析方案的目标、效益，选择适宜、可行的方案。一、生态评价的对象与任务•生态评价的基本对象——是区域生态系统，即评价生态系统自身的特征及其在外力作用下的动态变化规律及其变化程度。•生态评价的主要任务——是认识生态环境的特点与功能，明确人类活动对生态环境影响的性质、程度，确定为维持生态环境功能和自然资源可持续利用而应采取的对策和措施。二、生态评价的类型生态评价的类型现状评价影响评价预测评价数量评价质量评价承载力评价综合评价人类开发建设项目对生态环境的影响后果评价生态敏感性评价生态风险性评价生态安全性评价生态变化预测生态影响预测三、生态评价的一般步骤生态调查数据库确定评价对象及其范围确定评价主题与类型选择评价指标、标准与方法进行评价和结果分析撰写评价报告四、生态评价的标准标准说明国家、行业和地方规定的标准各个国家或国际组织已颁布执行的环境质量标准，如农田灌溉水质标准、农药安全使用标准、粮食卫生标准、渔业水质标准、地面水水质标准、公共卫生标准等；各行业发布的环境评价规范、规定以及设计要求等；各地方政府颁布的环境标准以及规划区目标、河流水系保护要求、特殊区域的保护要求（绿化率、水土流失防治等）背景或本底值以评价区域生态环境的背景值和本底值作为评价标准（如植被覆盖率、水土流失本底值、生物生产量、生物多样性等）类比标准以未受人类严重干扰的生态安全性高的相似生态系统作为类比标准；或以类似条件的生态因子和功能作为类比标准（如类似生境的生物多样性、植被覆盖率、蓄水功能、防风固沙能力等）科学研究中已判定的生态标准通过当地或相似条件下科学研究已判定的保障生态安全的植被覆盖率要求、污染物在生物体内的最高允许限值、特别敏感生物的环境质量要求等标准五、生态评价的特点特点：（1）评价过程受评价者效用原则及个人偏好影响，也受其识别能力和环境状况的局限，具有明显的主观性；（2）评价对象的信息往往是不完全的，粗糙的、模糊的及随机变化的，具有一定的不明确性；（3）生态评价比较的是一个多属性的目标系统，生态因子空间不是全序，而是偏序。不是对系统状态的精确表述，而只是系统发展趋势的一种相对测度六、生态评价的一般方法•图形叠置法•生态机理分析法•类比法•列表清单法•综合指标法•景观生态学方法•系统分析法•生产力评价法•数学模型评价法第二节生态适宜性分析•生态适宜性分析（EcologicalSuitability）——是运用生态学、经济学、地学、农学及其他相关学科的知识和方法，根据区域发展的目标来分析区域的资源与环境条件，了解区域自然资源的生态潜力和对区域发展可能产生的制约因素，并与区域现状资源环境进行匹配分析，划分适宜性等级的过程。•生态适宜性分析的目标是避免区域生态的不可逆变化（俞孔坚，2000），是生态规划的核心，是制定生态规划方案的基础。二、生态适宜性分析步骤城市用地适宜性评价城市自然生态系统城市社会生态系统城市经济生态系统污染状况地质地震地形地貌人口分布城市化特征基础设施历史文化市场分布现状地价表4-2目标子系统指标层因子层图4-2城市用地适宜性评价系统结构示意图因子组成内容因子组成内容污染状况大气污染、水污染、噪声污染、固体废弃物污染基础设施道路通达性、交通便捷性，人防分布合理性地质地震断裂带、地基承受力历史文化历史文化遗存地形地貌坡度与高程市场分布市场间距人口分布人口密度现状地价土地现状评估价格城市化特征城市化水平表4-2三、生态适宜性分析指标体系的确定很不适宜、不适宜、基本适宜、适宜、很适宜5级。也可分为很适宜、适宜、基本适宜3级。•很不适宜：指对环境破坏或干扰的调控能力很弱，自动恢复很难，使用土地的环境补偿费用很高；•不适宜：指对环境破坏或干扰的调控能力弱，自动恢复难，使用土地的环境补偿费用多；•基本适宜：指对环境破坏或干扰的调控能力中等，自动恢复能力中等，使用土地的环境补偿费用中等；•适宜：指对环境破坏或干扰的调控能力强，自动恢复快，使用土地的环境补偿费用少。•很适宜：指对环境破坏或干扰的调控能力很强，自动恢复很快，使用土地的环境补偿费用很少。四、生态适宜性分级标准1.定性法：即以经验来确定生态因子及其权重。常用的方法有三种：①问卷——征询选择法；②部分列举——专家修补选择法；③全部列举——专家取舍选择法。2.定量法：即先在构成土地的生态属性中，从实践经验出发，初步选取一些初评因子，然后让初评因子的指标数量化，再通过一些数学模型定量确定分析因子及其权重，如采用逐步回归分析法、主成分分析法等。五、生态适宜性析方法1.形态法：形态法是最早使用的适宜性分析方法，主要用于土地利用规划。2.地图叠加法：地图叠加在20世纪初就已开始运用于规划之中，但将其用于生态规划，并发展成为一种较为完善的适宜性分析方法当推McHarg（麦克哈格），故也称之为McHarg适宜性分析方法。3.因子加权平均法:因子加权的基本原理与地图叠加法相似，加权求和的方法克服了地图叠加法中等权相加的缺点，以及地图叠加法中烦琐的照相制图过程，同时，避免了对阴影辨别的技术困难.形态法评价过程形态法评价过程(1)选取评价因素：可以通过解译遥感影像数据和野外实地调查获取地表的植被、土地利用现状、土壤、地质、地貌等信息;然后经过GIS软件处理获得每一个评价因子专题图。(2)单因素评价：根据单因素评价标准,逐一给每一因素图中图形单元打分,得到单因素适宜性评价图。评价分值采用5、3、1三级,分别表示某种评价因子对某种土地利用适宜的高低。(3)确定各因素权重：权重确定通常有专家打分法、层次分析法(AHP)、主成分分析法等。(4)综合评价：应用传统的用于土地适宜性的数学模型：•式中,i为栅格编号;k为评价因子编号;n为评价因子总数;Si为第i个栅格的综合评价值;wk为第k个因素的权重;Ci(k)为第i个栅格的第k个评价因子适宜度评价。案例：基于GIS的大连市建设用地生态适宜性评价案例：居住区生态适宜性评价指标地图叠加法评价过程(1)根据规划目标，列出各种发展方案和措施，并确定各方案及措施与区域自然资源和环境的关系，建立关系矩阵。(2)分析各种方案及措施对资源环境的要求，并依此建立每个自然因素属性等级。(3)将各自然因素对特定方案及措施的适宜性的空间分布特征描绘在图纸上；(4)将各单一自然因素为基础的适宜度叠合产生区域综合自然因素对某一发展方案与措施的综合适宜性图；(5)根据规划目标，建立与措施的相容性准则，返回第四步所产生的各方案与措施的适宜性图，再叠加，生成区域综合适宜性图。表4-3区域发展方案和措施与自然环境的关系自然因素发展方案与措施地貌坡度地质气候植被水资源交通建设◆◆◆◆城镇发展◆◆◆◆◆农业区◆◆◆◆◆工业区◆◆◆◆…………………注：◆表示相关案例：基于GIS的南宁市建设用地生态适宜性评价案例：公路的最佳路径方案生态目录及适宜性分级不同颜色绘图大道自然因子障碍评估（色调越深障碍越大）叠加不同颜色绘图叠加不同颜色绘图最佳方案地图叠加法的优缺点优点：直观性强，有明显的优点缺点：•过程较为烦琐•当因子较多时，使用颜色或符号较为麻烦，有时叠加后不易分辨•叠置时将各因子的作用同等看待，与实际情况有所差异•因子之间可能存在明显相关性，将其叠加可能出现重复计算问题•从数学原理讲，不同量纲的因子是不能直接叠加的第三节生态敏感性分析•生态敏感性（EcologicalSensitivity）是指生态系统对各种自然环境变化和人类活动干扰的反应或敏感程度，即生态系统在遇到干扰时产生生态失衡与生态环境问题的难易程度和可能性大小。•实质是在不考虑人类活动影响的前提下，评价具体的生态过程在自然状况下潜在的产生生态环境问题的可能性大小。•生态敏感性高的区域，当受到人类不合理活动影响时，就容易产生生态环境问题，应该是生态环境保护和恢复建设的重点。•在我国，有关生态环境敏感性评价研究多还集中在一定区域某一具体生态问题。一、生态敏感性分析评价要求（一）评价要求根据“国务院本部地区开发领导小组办公室与国家环境保护总局”联合发布的《生态功能区划技术暂行规程》（环发[2002]117号）规定，生态环境敏感性评价要求包括以下三个方面：（1）敏感性评价应明确区域可能发生的主要生态环境问题类型与可能性大小。（2）敏感性评价应根据主要生态环境问题的形成机制，分析生态环境敏感性的区域分异规律，明确特定生态环境问题可能发生的地区范围与可能程度。（3）敏感性评价首先针对特定生态环境问题进行评价，然后对多种生态环境问题的敏感性进行综合分析，明确区域生态环境敏感性的分布特征。二、生态敏感性分析评价内容（1）土壤侵蚀敏感性（2）沙漠化敏感性（3）盐渍化敏感性（4）石漠化敏感性（5）生境敏感性（6）酸雨敏感性评价方法可以应用定性与定量相结合的方法进行。在评价中应利用遥感数据、地理信息系统技术及空间模拟等先进的方法与技术手段。敏感性一般分为5级，为极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感、不敏感。如有必要，可适当增加敏感性级数。土壤侵蚀敏感性分析土壤生态敏感性分析表4-6土壤侵蚀敏感性影响的分级及分级标准分级不敏感轻度敏感中度敏感高度敏感极敏感R值2525-100100-400400-600600土壤质地石砾、沙粗砂土、细砂土、粘土面砂土、壤土砂壤土、粉粘土、壤粘土砂粉土、粉土地形起伏度（米）0-2020-5051-100101-300300地表植被水体、草本沼泽、稻田阔叶林、针叶林、草甸、灌丛和萌生矮林稀疏灌木草原、一年二熟粮作、一年水旱两熟荒漠、一年一熟粮作无植被分级赋值（C）13579分级标准（SS）1.0-2.02.1-4.04.1-6.06.1-8.08.0沙漠化敏感性分析沙漠化敏感性分析沙漠化敏感性分级指标指标分级不敏感轻度敏感中度敏感高度敏感极敏感湿润指数0.650.50-0.650.20-0.500.05-0.200.05冬春大于6m/s大风的天数1515-3030-4545-6060土壤质地基岩粘质砾质壤质沙质植被覆盖茂密适中较少稀疏裸地分级赋值（D）13579分级标准（DS）1.0-2.02.1-4.04.1-6.06.1-8.08.0风蚀沙化——指在具有沙物质分布的干旱、半干旱地区，不同的时间尺度上，以风为动力，参与其他条件作用的一系列气候地貌过程。这一过程从受到人类社会活动的影响以来，人类活动就成为其重要的诱导因素。盐渍化敏感性土地盐渍化敏感性分析土地盐渍化敏感性——指旱地灌溉土壤发生盐渍化的可能性。可根据地下水位来划分敏感区域，再采用蒸发量、降雨量、地下水矿化度与地形等因素划分敏感性等级。临界水位深度地区轻沙壤轻沙壤夹粘质粘质黄淮海平原1.8-2.4m1.5-1.8m1.0-1.5m东北地区2.0m陕晋黄土高原2.5-3.0m河套地区2.0-3.0m干旱荒漠区4.0-4.5m土地盐渍化敏感性分析盐渍化敏感性评价敏感性要素不敏感轻度敏感中度敏感高度敏感极敏感蒸发量/降雨量11-33-1010-1515地下水矿化度g/l11-55-1010-2525地形山区洪积平原、三角洲泛滥冲积平原河谷平原滨海低平原、闭流盆地分级赋值(S)13579分级标准(YS)1.0-2.02.1-4.04.1-6.06.1-8.08.0石漠化敏感性石漠化程度评价表等级