区域生态环境评价(REA)的方法与应用

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基金项目 国家 九五 科技攻关 资助项目

作者简介 王根绪 男 副教授 博士

文章编号

区域生态环境评价 的方法与应用

以黑河流域为例

王根绪 钱鞠 程国栋

兰州大学资源环境学院 甘肃兰州

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 甘肃兰州

摘要 区域生态环境状况评价是区域资源合理开发利用 制定区域经济社会可持续发展规划和

生态环境保护对策的重要依据 在区域生态环境分区的基础上 确定生态环境评价指标体系 采用

以 方法为基础的综合模式法 对区域不同环境要素状况和区域综合环境状况进行评价 并基

于区域环境评价特点 在景观尺度上 利用景观生态学方法对流域中下游地区生态环境格局进行

评价 两种不同方法的评价结果相互验证 以求得区域环境评价的可靠性 根据评价结果 提出流

域生态环境的重点保护与治理区以及合理的保护与综合整治对策

关键词 区域生态环境评价 指标体系 环境保护 可持续发展

中图分类号 文献标识码

区域生态环境是区域经济社会可持续发展的核心和基础 区域生态环境质量标志着区域经济社会可持续发展的能力以及社会生产和人居环境稳定可协调的程度 充分认识和理解区域生态环境的状况 正确评价现状生态环境的质量 是区域生态环境预测或预警研究的基础 是制定和规划区域国民经济发展计划的重要依据 环境评价 被认为是环境管理的最有效工具 任何生态环境问题的研究都必须以 为基础 其目标是定义 预测和评估潜在的生物 物理 社会和健康等方面的来自建设与发展项目的影响 并寻求一种途径 使环境保护最终能在有关决策制定之前得以在包括决策者与受益者在内的广大社会所普遍认同 迄今为止 尚未有统一的确切的有关 的定义 本身还处于不断发展与完善之中 但这并不影响 作为正确认识经济 社会和环境之间相互关系的科学方法 促使发展计划对环境的影响降到最低甚至完全避免

年

世纪议程 发布以来 环境问题与经济社会发展相结合的可持续发展战略被世界所普遍接受 以往针对局部问题或某项计划进行的生态环境影响研究和评价已不

能满足生态环境体系保护和重建 区域经济发展和社会协调的需要 随着公众环境意识的

加强和区域可持续发展的需要 急需开展较大空间尺度上 包括国家范围 省级或地区等空间层面上的生态环境评价和可持续生态系统的研究 也就是开展区域生态环境状况评价 同时 原有的一些不足 如评价指标体系的量化和尺度选择的局限 评价方法在定量化与客观性方面的欠缺 在价值计算与经济可比性方面的严重不足等问题日渐显露 尤

第 卷第 期

年 月兰州大学学报 自然科学版

兰州大学学报自然科学版第卷

其是区域环境评价的内容技术与环境管理基本处于空白这些问题的解决成为未来发展的主要方向

区域生态环境评价方法

区域生态环境评价不同于针对具体建设或开发项目的环境影响评价其实质是区域生态环境状况的科学诊断关键在于正确建立评价指标体系和划分评价分区

评价方法选择的主要依据一是根据区域生态环境质量涉及多因素多因子的特点需要对各个因子对质量状况的贡献大小进行综合分析在反映生态环境质量各个侧面的指标的基础上产生综合指标以其综合地评价生态环境质量而综合模式法能有效地反映各个因子对总体质量状况的贡献和流域内决定性因素的生态环境成分同时能兼顾一些本身非定量化因子评估时对专家意见的采纳和综合二是区域生态环境质量评价从区域整体角度宏观给出不同地域综合生态环境现状是评价的基本目的景观生态学正好可从景观角度中尺度对生态环境总体结构空间格局等状况给予定量描述反映生态环境的空间格局以及整体演变趋势综合模式法

一般数学形式为

式中是第个评价因子或子系统的评价向量是第个因子或子系统的权重当确定运算为连加相乘或连乘指数运算时则有综合模型如式

或

其中是的分量是的分量运算符号定义为

利用的方法可建立生态环境质量评价的层次结构

景观空间格局分析法

景观格局及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境体系的综合反映景观嵌块的类型形状大小数量和空间组合即是各种干扰因素相互作用的结果又影响着该区域的生态过程和边缘效应因此对某区域景观空间格局的研究是揭示该区域生态状况及空间变异特征的有效手段将研究流域不同生态结构划分为景观单元斑块通过定量分析景观空间格局与景观异质性特征指数从宏观角度给出区域生态环境状况景观空间格局的定量指数常用斑块面积斑块密度斑块形状及斑块分离情况等来指出计算方法分别为

斑块面积和斑块周长不同景观类型斑块的总面积和平均单块面积斑块的平均周长测定

斑块密度单位面积上斑块总数同时可用某类斑块数占研究区斑块总数的比率以及某类斑块面积占研究区总面积的比率来表示

斑块形状一般用分维数来表征用来测定斑块形状的复杂程度用下式计算

其中为斑块周长为常数为分维数对正方形斑块则

景观分离度用来测定斑块的分离程度用下式计算

式中是类景观斑块的距离指数

为类景观的斑块数为类景

观的面积指数

景观空间异质性的测度指标一般采用下列几方面

景观多样性和均匀度根据信息论原理景观多样性指数为

均匀度为最大多样性指数

景观优势度用于测度景观结构中一种或几种景观类型支配景观的程度用下式计算

或用相对优势度表示

景观破碎度表示景观的破碎化程度

景观丰富度表示景观中景观类型的丰富程度一般用平均丰富度和相对丰富度来计算

式中为景观中所包含的类型数为最大可能的类型数

利用上述两种方法分别对流域生态环境质量状况进行评价评价技术体系流程如图所示其结果可互相验证可实现在两个完全不同的理论和认识角度对总体生态环境现状进行客观评判

黑河流域生态环境评价分区与评价指标体系

生态环境评价的识别指标

流域生态环境体系是由自然生态环境与人类经济社会环境相互耦合的复杂巨系统从生态地域特征和自然环境要素的空间分布特点角度流域生态环境可划分为个子系统南部祁连山区森林草原生态系统中部绿洲农业生态系统和北部荒漠生态系统在确定流域生态环境研究的构成体系过程中基于流域生态环境体系的这种特点确定生态环境研究的构成如下次系统由自然环境和经济社会环境两个体系组成自然环境系统中主要选取水环境植被生态生物多样性及土地生态个子系统经济社会环境系统中主要选取农业生态林牧业生第期王根绪等区域生态环境评价的方法与应用