生态功能区划方法之一:生态敏感性分析法
文中內容多來自國家環保總局發布的《生態功能區劃技術暫行規程》。
生態環境敏感性的定義:指生態系統對人類活動反應的敏感程度,用來反映產生生態失衡與生態環境問題的可能性大小。可以以此確定生態環境影響最敏感的地區和最具有保護價值的地區,為生態功能區劃提供依據。
生態環境敏感性評價的評價要求:
(1)敏感性評價應明確區域可能發生的主要生態環境問題類型與可能性大小。
(2)敏感性評價應根據主要生態環境問題的形成機制,分析生態環境敏感性的區域分異規律,明確特定生態環境問題可能發生的地區范圍與可能程度。
(3)敏感性評價首先針對特定生態環境問題進行評價,然后對多種生態環境問題的敏感性進行綜合分析,明確區域生態環境敏感性的分布特征。
生態環境敏感性評價的評價內容
(1)土壤侵蝕敏感性
(2)沙漠化敏感性
(3)鹽漬化敏感性
(4)石漠化敏感性
(5)酸雨敏感性
生態環境敏感性評價的評價方法:
敏感性一般分為5級,為極敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感、不敏感。如有必要,可適當增加敏感性級數。
應運用地理信息系統技術繪制區域生態環境敏感性空間分布圖。制圖中,應對所評價的生態環境問題劃分出不同級別的敏感區,并在各種生態環境問題敏感性分布的基礎上,進行區域生態環境敏感性綜合分區。
生態環境敏感性評價可以應用定性與定量相結合的方法進行。在評價中應利用遙感數據、地理信息系統技術及空間模擬等先進的方法與技術手段。評價方法如下:
(1)土壤侵蝕敏感性:建議以通用土壤侵蝕方程(USLE)為基礎,綜合考慮降水、地貌、植被與土壤質地等因素,運用地理信息系統來評價土壤侵蝕敏感性及其空間分布特征。具體方法、步驟與指標參見附件。
(2)沙漠化敏感性:可以用濕潤指數、土壤質地及起沙風的天數等來評價區域沙漠化敏感性程度,具體指標與分級標準參見附件。
(3)鹽漬化敏感性:土壤鹽漬化敏感性是指旱地灌溉土壤發生鹽漬化的可能性。可根據地下水位來劃分敏感區域,再采用蒸發量、降雨量、地下水礦化度與地形等因素劃分敏感性等級。具體指標與分級標準參見附件。
(4)石漠化敏感性:可以根據評價區域是否喀斯特地貌、土層厚度以及植被覆蓋度等進行評價,具體指標與分級標準參見附件。
(5)酸雨敏感性:可根據區域的氣候、土壤類型與母質、植被及土地利用方式等特征來綜合評價區域的酸雨敏感性。
具體指標與分級標準參見附件。
上面的評價多針對于大尺度的區域,多針對自然屬性,如果是城市的生態敏感性評價,即小尺度的評價,則采取其他一些指標,如植被類型,地勢高程,環境污染程度,人口等因素進行敏感性評價,下面是我找出的一些城市生態系統敏感性評價的指標體系。
在實際操作采用哪些指標體系,需根據具體的城市情況和生態問題來選擇確定。
附件 生態系統敏感性評價方法(大尺度,自然屬性)
C1 土壤侵蝕敏感性評價方法
土壤侵蝕敏感性評價是為了識別容易形成土壤侵蝕的區域,評價土壤侵蝕對人類活動的敏感程度。可以運用通用土壤侵蝕方程進行評價,包括降水侵蝕力(R)、土壤質地因子(K)和坡度坡向因子(LS)與地表覆蓋因子(C)5個方面的因素。也可以直接運用水利部發布的土壤侵蝕分類分級標準的附錄A:土壤侵蝕潛在危險分級 中華人民共和國行業標準,土壤侵蝕分類分級標準(SL190-96),中華人民共和國水利部發布,1997。中方法與標準。
(1) 影響土壤侵蝕敏感性的因素分析
根據目前對中國土壤侵蝕和有關生態環境研究的資料,確定影響土壤侵蝕的各因素的敏感性等級(表C-1)。
降水侵蝕力(R)值:可以根據王萬忠等 王萬忠, 焦菊英, 1996, 中國的土壤侵蝕因子定量評價研究, 水土保持通報, 16(5):1-20利用降水資料計算的中國100多個城市的R值,采用內插法,用地理信息系統繪制R值分布圖。然后根據表1中的分級標準,繪制土壤侵蝕對降水的敏感性分布圖。
坡度坡長因子(LS):對于大尺度的分析,坡度坡長因子LS是很難計算的。這里采用地形的起伏大小與土壤侵蝕敏感性的關系來估計(表C-1a)。在評價中,可以應用地形起伏度,即地面一定距離范圍內最大高差,作為區域土壤侵蝕評價的地形指標。推薦選用1:100萬的地形圖,最小單元為5km×5km進行地形起伏度提取 劉新華,楊勤科,湯國安,2001,中國地形起伏度的提取及在水土流失定量評價中的應用,水土保持通報, 21(1):57-62。然后用地理信息系統繪制區域土壤侵蝕對地形的敏感性分布圖。
土壤質地因子(K):土壤對土壤侵蝕的影響主要與土壤質地有關。土壤質地影響因子K可用雷諾圖表示。通過比較土壤質地雷諾圖和K因子雷諾圖,將土壤質地對土壤侵蝕敏感性的影響分為5級(表C-1a)。根據土壤質地圖,繪制土壤侵蝕對土壤的敏感性分布圖。
覆蓋因子(C):地表覆蓋因子與潛在植被的分布關系密切。根據植被分布圖的較高級的分類系統,將覆蓋因子對土壤侵蝕敏感性的影響分為5級(表C-1a)。并利用植被圖繪制土壤侵蝕對植被的敏感性分布圖。
表C-1a 土壤侵蝕敏感性影響的分級
|
分級 |
不敏感 |
輕度敏感 |
中度敏感 |
高度敏感 |
極敏感 |
|
R值 |
<25 |
25-100 |
100-400 |
400-600 |
>600 |
|
土壤質地 |
石礫、沙 |
粗砂土、細砂土、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) |
0-20 |
20-50 |
51-100 |
101-300 |
>300 |
|
植被 |
水體、草本沼澤、稻田 |
闊葉林、針葉林、草甸、灌叢和萌生矮林 |
稀疏灌木草原、一年二熟糧作、一年水旱兩熟 |
荒漠、一年一熟糧作 |
無植被 |
|
分級賦值(C) |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
分級標準(SS) |
1.0-2.0 |
2.1-4.0 |
4.1-6.0 |
6.1-8.0 |
>8.0 |
(2) 土壤侵蝕敏感性綜合評價
A. 土壤侵蝕敏感性指數計算方法
式中:SSj為j空間單元土壤侵蝕敏感性指數;Ci 為i因素敏感性等級值。
B. 土壤侵蝕敏感性加權指數計算方法
由于在不同省區降水、地貌、土壤質地與植被對土壤侵蝕的作用不同,可以運用加權方法來反映不同因素的作用差異。
式中:SSj為j空間單元土壤侵蝕敏感性指數;Ci 為i因素敏感性等級值,Wij為影響土壤侵蝕性因子的權重。
C2 土地沙漠化敏感性評價方法
土地沙漠化可以用濕潤指數、土壤質地及起沙風的天數等來評價區域沙漠化敏感性程度,具體指標與分級標準見表C-2。
表C-2 沙漠化敏感性分級指標
|
敏感性指標 |
不敏感 |
輕度敏感 |
中度敏感 |
高度敏感 |
極敏感 |
|
濕潤指數 |
>0.65 |
0.5-0.65 |
0.20-0.50 |
0.05-0.20 |
<0.05 |
|
冬春季大于6m/s大風的天數 |
<15 |
15-30 |
30-45 |
45-60 |
>60 |
|
土壤質地 |
基巖 |
粘質 |
礫質 |
壤質 |
沙質 |
|
植被覆蓋(冬春) |
茂密 |
適中 |
較少 |
稀疏 |
裸地 |
|
分級賦值(D) |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
分級標準(DS) |
1.0-2.0 |
2.1-4.0 |
4.1-6.0 |
6.1-8.0 |
>8.0 |
沙漠化敏感性指數計算方法
式中:DSj為j空間單元沙漠化敏感性指數;Di 為i因素敏感性等級值。
C3 土地鹽漬化敏感性評價方法
土地鹽漬化敏感性是指旱地灌溉土壤發生鹽漬化的可能性。可根據地下水位來劃分敏感區域,再采用蒸發量、降雨量、地下水礦化度與地形等因素劃分敏感性等級。
在鹽漬化敏感性評價中,首先應用地下水臨界深度(即在一年中蒸發最強烈季節不致引起土壤表層開始積鹽的最淺地下水埋藏深度),劃分敏感與不敏感地區(表C-3a)。再運用蒸發量、降雨量、地下水礦化度與地形指標劃分等級。具體指標與分級標準參見表C-3b。
C-3a 臨界水位深度
|
地 區 |
輕沙壤 |
輕沙壤夾粘質 |
粘質 |
|
黃淮海平原 |
1.8-2.4m |
1.5-1.8m |
1.0-1.5m |
|
東北地區 |
2.0m |
||
|
陜晉黃土高原 |
2.5-3.0m |
||
|
河套地區 |
2.0-3.0m |
||
|
干旱荒漠區 |
4.0-4.5m |
表C-3b 鹽漬化敏感性評價
|
敏感性要素 |
不敏感 |
輕度敏感 |
中度敏感 |
高度敏感 |
極敏感 |
|
蒸發量/降雨量 |
<1 |
1-3 |
3-10 |
10-15 |
>15 |
|
地下水礦化度g/l |
<1 |
1-5 |
5-10 |
10-25 |
>25 |
|
地形 |
山區 |
洪積平原、三角洲 |
泛濫沖積平原 |
河谷平原 |
濱海低平原、閉流盆地 |
|
分級賦值(S) |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
分級標準(YS) |
1.0-2.0 |
2.1-4.0 |
4.1-6.0 |
6.1-8.0 |
>8.0 |
鹽漬化敏感性指數計算方法
式中:YSj為j空間單元土壤侵蝕敏感性指數;Si 為i因素敏感性等級值。
C4 石漠化敏感性評價
石漠化敏感性主要根據其是否為喀斯特地形及其坡度與植被覆蓋度來確定的(表C4)。
表C4 石漠化敏感性評價指標
|
敏感性 |
不敏感 |
輕度敏感 |
中度敏感 |
高度敏感 |
極敏感 |
|
喀斯特地形 |
不是 |
是 |
是 |
是 |
是 |
|
坡度(O) |
<15 |
15-25 |
25-35 |
>35 |
|
|
植被覆蓋(%) |
>70 |
50-70 |
20-30 |
<20 |
C5生境敏感性
根據生境物種豐富度,即評價地區國家與省級保護對象的數量來評價生境敏感性。
表C5 生物多樣性及生境敏感性
|
國家與省級保護物種 |
生境敏感性等級 |
|
國家一級 |
極敏感 |
|
國家二級 |
高度敏感 |
|
其它國家與省級保護物種 |
中度敏感 |
|
其它地區性保護物種 |
輕度敏感 |
|
無保護物種 |
不敏感 |
C6 酸雨敏感性評價方法
生態系統對酸雨的敏感性,是整個生態系統對酸雨的反應程度,是指生態系統對酸雨間接影響的相對敏感性,即酸雨的間接影響使生態系統的結構和功能改變的相對難易程度,它主要依賴于與生態系統的結構和功能變化有關的土壤物理化學特性,與地區的氣候、土壤、母質、植被及土地利用方式等自然條件都有關系。生態系統的敏感性特征可由生態系統的氣候特性、土壤特性、地質特性以及植被與土地利用特性來綜合描述。本標準選用周修萍建立的等權指標體系,該體系反映了亞熱帶生態系統的特點,對我國酸雨區基本適用。
表C-6a 生態系統對酸沉降的相對敏感性分級指標
|
因子 |
貢獻率 |
等級 |
權重 |
|
巖石類型 |
1 |
Ⅰ A組巖石 Ⅱ B組巖石 |
1 0 |
|
土壤類型 |
1 |
Ⅰ A組土壤 Ⅱ B組土壤 |
1 0 |
|
植被與土地利用 |
2 |
Ⅰ 針葉林 Ⅱ 灌叢、草地、闊葉林、山地植被 III 農耕地 |
1 0.5 0 |
|
水分盈虧量 (P-PE) |
2 |
Ⅰ >600mm/a Ⅱ 300~600mm/a III <300mm/a |
1 0.5 0 注1:P為降水量,PE為最大可蒸發量 |
注2:A組巖石:花崗巖、正長巖、花崗片麻巖(及其變質巖)和其他硅質巖、粗砂巖、正石英礫巖、去鈣砂巖、某些第四紀砂/漂積物;B組巖石:砂巖、頁巖、碎屑巖、高度變質長英巖到中性火成巖、不含游離碳酸鹽的鈣硅片麻巖、含游離碳酸鹽的沉積巖、煤系、弱鈣質巖、輕度中性鹽到超基性火山巖、玻璃體火山巖、基性和超基性巖石、石灰砂巖、多數湖相漂積沉積物、泥石巖、灰泥巖、含大量化石的沉積物(及其同質變質地層)、石灰巖、白云石。
注3:A組土壤:磚紅壤、褐色磚紅壤、黃棕壤(黃褐土)、暗棕壤、暗色草甸土、紅壤、黃壤、黃紅壤、褐紅壤、棕紅壤;B組土壤:褐土、棕壤、草甸土、灰色草甸土、棕色針葉林土、沼澤土、白漿土、黑鈣土、黑色土灰土、栗鈣土、淡栗鈣土、暗栗鈣土、草甸堿土、棕鈣土、灰鈣土、淡棕鈣土、灰漠土、灰棕漠土、棕漠土、草甸鹽土、沼澤鹽土、干旱鹽土、砂姜黑土、草甸黑土。
根據等權體系進行評價,可得到極敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感和不敏感5個等級(表C-6b)。
表C-6b 敏感性等級分類(等權體系)
|
敏感性指數 |
0 ~ 1 |
2 ~ 3 |
4 |
5 |
6 |
|
敏感性等級 |
不敏感 |
較不敏感 |
中等敏感 |
敏感 |
極敏感 |
總結
以上是生活随笔為你收集整理的生态功能区划方法之一:生态敏感性分析法的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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