生态评价的基本内容与方法

第四章生态评价的基本内容与方法教学内容•第一节生态评价概述•第二节生态适宜性评价•第三节生态敏感性评价•第四节生态安全评价•第五节生态环境评价教学目标•掌握生态评价的基本理论和基本方法。重点和难点•重点：生态适宜性评价、生态敏感性评价、生态风险性评价、生态安全评价、生态环境评价的基本理论和基本方法。•难点：基本方法。一、生态评价的概念与类型二、生态评价的标准三、生态评价的基本方法第一节生态评价概述1、概念：是根据合理的指标体系和评价标准，运用恰当的生态学方法，评价某区域生态环境状况、生态系统环境质量的优劣及其影响作用关系。2、基本对象：是区域生态系统和生态环境，即评价生态系统在外界干扰作用下的动态变化规律及其变化程度。一、生态评价的概念与类型第一节生态评价概述3、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。第一节生态评价概述一、生态评价的概念与类型4、类型：（1）按时间可分为：回顾性评价、现状评价、影响评价、预测评价。（2）按生态环境要素可分为：单要素评价和多要素综合评价。（3）按评价的生态系统类型可分为：农业生态系统评价、森林生态系统评价等。（4）根据评价的主题和侧重点不同可分为：生态适宜性评价、生态敏感性评价、生态风险性评价、生态安全评价、等类型，这些评价均是制定生态规划的基础依据。第一节生态评价概述一、生态评价的概念与类型二、生态评价的标准由于研究系统的复杂性，使其评价标准不仅复杂，且因地而异。一般情况下，生态评价标准可考虑从国家、行业和地方规定的标准、背景或本底值、类比标准和科学研究以判定的生态标准等进行选择。第一节生态评价概述三、生态评价的基本方法当前，常采用的生态评价方法主要包括图形叠加法、生态机理分析法、类比法、列表清单法、质量指标法(综合指标法)、景观生态学方法、系统分析法、生产力评价法和数学评价法等。第一节生态评价概述第二节生态适宜性分析一、生态适宜性分析的概念1、定义：指运用生态学、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。2、目标：是避免区域生态环境的不可逆变化。生态规划的核心，是制定生态规划方案的基础。适宜性分析是生态规划的重要手段之一。麦克哈格“千层饼”模式是生态规划的经典方法之一。麦克哈格在其生态规划方法中，基于生态适宜性分析，提出了生态适宜性分析的七个步骤(见图4-1)。二、生态适宜性分析的一般步骤确定研究范围和目标经济资料的收集社会资料的收集自然资料的收集提取分析相关信息分析区域资源环境特性划分区域适宜性等级综合发展的适应性分区资源不同利用方向的相容性资源评价与分级准则图4-1麦克哈格生态适宜性分析步骤二、生态适宜性分析的一般步骤三、生态因子的选择与指标体系的确定1、生态因子的选择：（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3种:①问卷—咨询选择法；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，然后对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。2、指标体系的确定：可针对各类发展用地自身的要求，制定该用地适宜性评价的体系标准，从而分析对该类用地适宜的用地模式；也可针对整体发展而研究其生态适宜模式。从而得出总体较优的生态发展模式。三、生态因子的选择与指标体系的确定刘贵利(2000)从景观生态学的角度，以城市用地适宜性评价为目标，建立了相应的评价指标体系图层。四、生态适宜性分级标准的制定1、单因子分级2、综合适宜性分级1、单因子分级首先应对每个因子进行分级并逐一评价，进行单因子分级评分时，一方面要考虑该生态因子对给定土地利用类型的生态作用；另一方面则要充分考虑用地的生态特色。单因子分级一般可分为5级，即很不适宜、不适宜、基本适宜、适宜、很适宜。也可分为很适宜、适宜、基本适宜3级。四、生态适宜性分级标准的制定2、综合适宜性分级在各单因子分级评分基础上，进行各种用地类型的综合适宜性分析。综合适宜性分级可根据综合适宜性的计算值分为很不适宜、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。四、生态适宜性分级标准的制定2、综合适宜性分级很不适宜：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的制定五、生态适宜性的分析方法1、形态法2、地图叠加法3、因子加权平均法4、生态因子组合法1、形态法（1）选取评价因素。（2）单因素评价。（3）确定各因素权重。（4）综合评价。缺点：一是要求规划者具有很深的专业素养和经验，因而限制了其应用的广泛性；二是作适宜性分析时，缺乏完整一致的方法体系，从而易导致规划者的主观判断。五、生态适宜性的分析方法最早使用的适宜性分析方法，主要用于土地利用规划。优点：较为直观、明了。形态分析法的基本过程2、地图叠加法（1）确定规划目标及所涉及的因子，建立规划方案及措施与环境因子的关系表。（2）调查各因子在规划区域的分布状况，建立生态目录。（3）将各单要素适宜性图叠加得到综合适宜性图。（4）土地利用分区。五、生态适宜性的分析方法优点：是一种形象直观，可将社会、自然环境等不同量纲的因素进行综合系统分析的一种土地利用生态适宜性的分析方法。2、地图叠加法五、生态适宜性的分析方法缺陷：叠加法实质上是等权相加方法，而实际上各个因素的作用是不相等的。而且当分析因子增加后，用不同深浅颜色表示适宜等级并进行叠加的方法相当烦琐，且很难辨别综合图上不同深浅颜色之间的细微差别。但地图叠加法仍是生态规划中应用最广泛的方法之一。2、地图叠加法五、生态适宜性的分析方法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。加权求和法的另一优点是适应计算机，从而使其在近年来被广泛运用。五、生态适宜性的分析方法3、因子加权平均法黄光宇(2001)等在对广州城市空间发展生态适宜度分析中，在3S技术支持下，选取地面高程、地基承载力、景观多样性、水资源分析、自然影响价值分析、饮用水源保护区、现状土地利用开发度7项生态评价因子，然后对生态因子进行单项处理，即单因子评价(见表4-4)；最后对单因子分析结果加权、叠加，得出综合性的生态适宜性结果，再给予综合评价。五、生态适宜性的分析方法五、生态适宜性的分析方法3、因子加权平均法4、生态因子组合法首先需要专家建立一套完整的组合因子和判断准则，这是运用生态因子组合法的关键一步。生态因子组合法分为层次组合法和非层次组合法。层次组合法：首先用一组组合因子去判断土地的适宜度等级，而后，将这组组合因子看做一个单独的新因子与其他因子进行组合判断土地的适宜度。这种按一定层次组合的方法即为层次组合法。适用于判断因子较多的情况。相反则为非层次组合法。显然，非层次组合法适用于判断因子较少的情况。五、生态适宜性的分析方法第三节生态环境敏感性评价一、生态环境敏感性评价的概念二、生态环境敏感性评价的内容三、生态敏感性评价的方法1、生态敏感性：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。一、生态敏感性评价的概念2、生态敏感性评价：是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，对特定生态环境问题进行评价，而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，以更好地制定生态环境保护和建设规划，避免生态建设引发新的环境破坏。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。一、生态环境敏感性评价的概念1、评价要求（1）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）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）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、生态环境敏感性评价的内容2、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。二、生态环境敏感性评价的内容三、生态环境敏感性评价的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、地理信息系统及空间模拟等先进的方法与技术手段，编绘区域生态环境敏感性空间分布图。在制图中，应对所评价的生态环境问题划分不同级别的敏感区，并在各种生态环境问题敏感性分布的基础上，进行区域生态环境敏感性综合分区。敏感性一般分为5级：极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感、不敏感。1、土壤侵蚀敏感性评价目的：为了识别容易形成土壤侵蚀的区域，评价土壤侵蚀对人类活动的敏感程度。（1）影响土壤侵蚀敏感性的因素（2）土壤侵蚀敏感性综合评价三、生态环境敏感性评价的方法1、土壤侵蚀敏感性评价（1）影响土壤侵蚀敏感性的因素一般采用通用土壤侵蚀方程(USLE)进行评价[见式(4-1)]：A=R·K·LS·C·P(4-1)式中，A为土壤侵蚀量，t/(hm2·a)；R为降水侵蚀力指标(Ft.T.In/A.h)；K为土壤质地因子；LS为坡长坡度因子；C为地表植被覆盖因子；P为土壤保持措施因子。三、生态环境敏感性评价的方法表4-6土壤侵蚀敏感性影响的分级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)1.0-2.02.1-4.04.1-6.06.1-8.08.0三、生态环境敏感性评价的方法1、土壤侵蚀敏感性评价（2）土壤侵蚀敏感性综合评价①土壤侵蚀敏感性指数的计算：SSj=(4-2)式中，SSj为j空间单元土壤侵蚀敏感性指数；Ci：为i因素敏感性等级值。441iiC三、生态环境敏感性评价的方法1、土壤侵蚀敏感性评价（2）土壤侵蚀敏感性综合评价②土壤侵蚀敏感性加权指数的SSj=(4-3)式中，Wij为j空间单元影响土壤侵蚀敏感性因子的权重。见下式：Wi=(4-4)式中，Xi为影响因子i对土壤侵蚀的相对重要性，可通过专家调查法得到。M为参加填表的专家和决策管理者的人数。三、生态环境敏感性评价的方法41iijiWCMXXiii/41三、生态环境敏感性评价的方法1、土壤侵蚀敏感性评价（3）土壤侵蚀敏感性分布图将计算得到的土壤侵蚀敏感性指数，按照敏感性分级赋值标准(见表4-6)进行级别划分，并通过GIS生成土壤侵蚀敏感性分布图。2、土地沙漠化敏感性评价风蚀沙化是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。人类活动是重要的诱导因素。风蚀沙化的产物就是沙地和荒漠化土地。三、生态环境敏感性评价的方法2、土地沙漠化敏感性评价土地沙漠化可以