生态功能区划方法之一:生态敏感性分析法
文中內(nèi)容多來(lái)自國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布的《生態(tài)功能區(qū)劃技術(shù)暫行規(guī)程》。
生態(tài)環(huán)境敏感性的定義:指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類活動(dòng)反應(yīng)的敏感程度,用來(lái)反映產(chǎn)生生態(tài)失衡與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的可能性大小。可以以此確定生態(tài)環(huán)境影響最敏感的地區(qū)和最具有保護(hù)價(jià)值的地區(qū),為生態(tài)功能區(qū)劃提供依據(jù)。
生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)要求:
(1)敏感性評(píng)價(jià)應(yīng)明確區(qū)域可能發(fā)生的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題類型與可能性大小。
(2)敏感性評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的形成機(jī)制,分析生態(tài)環(huán)境敏感性的區(qū)域分異規(guī)律,明確特定生態(tài)環(huán)境問(wèn)題可能發(fā)生的地區(qū)范圍與可能程度。
(3)敏感性評(píng)價(jià)首先針對(duì)特定生態(tài)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià),然后對(duì)多種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的敏感性進(jìn)行綜合分析,明確區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性的分布特征。
生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)內(nèi)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(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)方法:
敏感性一般分為5級(jí),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(dāng)增加敏感性級(jí)數(shù)。
應(yīng)運(yùn)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)繪制區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性空間分布圖。制圖中,應(yīng)對(duì)所評(píng)價(jià)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題劃分出不同級(jí)別的敏感區(qū),并在各種生態(tài)環(huán)境問(wèn)題敏感性分布的基礎(chǔ)上,進(jìn)行區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性綜合分區(qū)。
生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)可以應(yīng)用定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行。在評(píng)價(jià)中應(yīng)利用遙感數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)及空間模擬等先進(jìn)的方法與技術(shù)手段。評(píng)價(jià)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(chǔ),綜合考慮降水、地貌、植被與土壤質(zhì)地等因素,運(yùn)用地理信息系統(tǒng)來(lái)評(píng)價(jià)土壤侵蝕敏感性及其空間分布特征。具體方法、步驟與指標(biāo)參見(jiàn)附件。
(2)沙漠化敏感性:可以用濕潤(rùn)指數(shù)、土壤質(zhì)地及起沙風(fēng)的天數(shù)等來(lái)評(píng)價(jià)區(qū)域沙漠化敏感性程度,具體指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)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(fā)生鹽漬化的可能性。可根據(jù)地下水位來(lái)劃分敏感區(qū)域,再采用蒸發(fā)量、降雨量、地下水礦化度與地形等因素劃分敏感性等級(jí)。具體指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)附件。
(4)石漠化敏感性:可以根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)域是否喀斯特地貌、土層厚度以及植被覆蓋度等進(jìn)行評(píng)價(jià),具體指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)附件。
(5)酸雨敏感性:可根據(jù)區(qū)域的氣候、土壤類型與母質(zhì)、植被及土地利用方式等特征來(lái)綜合評(píng)價(jià)區(qū)域的酸雨敏感性。
具體指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)附件。
上面的評(píng)價(jià)多針對(duì)于大尺度的區(qū)域,多針對(duì)自然屬性,如果是城市的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià),即小尺度的評(píng)價(jià),則采取其他一些指標(biāo),如植被類型,地勢(shì)高程,環(huán)境污染程度,人口等因素進(jìn)行敏感性評(píng)價(jià),下面是我找出的一些城市生態(tài)系統(tǒng)敏感性評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。
在實(shí)際操作采用哪些指標(biāo)體系,需根據(jù)具體的城市情況和生態(tài)問(wèn)題來(lái)選擇確定。
附件 生態(tài)系統(tǒng)敏感性評(píng)價(jià)方法(大尺度,自然屬性)
C1 土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)方法
土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)是為了識(shí)別容易形成土壤侵蝕的區(qū)域,評(píng)價(jià)土壤侵蝕對(duì)人類活動(dòng)的敏感程度。可以運(yùn)用通用土壤侵蝕方程進(jìn)行評(píng)價(jià),包括降水侵蝕力(R)、土壤質(zhì)地因子(K)和坡度坡向因子(LS)與地表覆蓋因子(C)5個(gè)方面的因素。也可以直接運(yùn)用水利部發(fā)布的土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的附錄A:土壤侵蝕潛在危險(xiǎn)分級(jí) 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SL190-96),中華人民共和國(guó)水利部發(fā)布,1997。中方法與標(biāo)準(zhǔn)。
(1) 影響土壤侵蝕敏感性的因素分析
根據(jù)目前對(duì)中國(guó)土壤侵蝕和有關(guān)生態(tài)環(huán)境研究的資料,確定影響土壤侵蝕的各因素的敏感性等級(jí)(表C-1)。
降水侵蝕力(R)值:可以根據(jù)王萬(wàn)忠等 王萬(wàn)忠, 焦菊英, 1996, 中國(guó)的土壤侵蝕因子定量評(píng)價(jià)研究, 水土保持通報(bào), 16(5):1-20利用降水資料計(jì)算的中國(guó)100多個(gè)城市的R值,采用內(nèi)插法,用地理信息系統(tǒng)繪制R值分布圖。然后根據(jù)表1中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),繪制土壤侵蝕對(duì)降水的敏感性分布圖。
坡度坡長(zhǎng)因子(LS):對(duì)于大尺度的分析,坡度坡長(zhǎng)因子LS是很難計(jì)算的。這里采用地形的起伏大小與土壤侵蝕敏感性的關(guān)系來(lái)估計(jì)(表C-1a)。在評(píng)價(jià)中,可以應(yīng)用地形起伏度,即地面一定距離范圍內(nèi)最大高差,作為區(qū)域土壤侵蝕評(píng)價(jià)的地形指標(biāo)。推薦選用1:100萬(wàn)的地形圖,最小單元為5km×5km進(jìn)行地形起伏度提取 劉新華,楊勤科,湯國(guó)安,2001,中國(guó)地形起伏度的提取及在水土流失定量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用,水土保持通報(bào), 21(1):57-62。然后用地理信息系統(tǒng)繪制區(qū)域土壤侵蝕對(duì)地形的敏感性分布圖。
土壤質(zhì)地因子(K):土壤對(duì)土壤侵蝕的影響主要與土壤質(zhì)地有關(guān)。土壤質(zhì)地影響因子K可用雷諾圖表示。通過(guò)比較土壤質(zhì)地雷諾圖和K因子雷諾圖,將土壤質(zhì)地對(duì)土壤侵蝕敏感性的影響分為5級(jí)(表C-1a)。根據(jù)土壤質(zhì)地圖,繪制土壤侵蝕對(duì)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(guān)系密切。根據(jù)植被分布圖的較高級(jí)的分類系統(tǒng),將覆蓋因子對(duì)土壤侵蝕敏感性的影響分為5級(jí)(表C-1a)。并利用植被圖繪制土壤侵蝕對(duì)植被的敏感性分布圖。
表C-1a 土壤侵蝕敏感性影響的分級(jí)
|
分級(jí) |
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(zhì)地 |
石礫、沙 |
粗砂土、細(xì)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(wú)植被 |
|
分級(jí)賦值(C) |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(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(píng)價(jià)
A. 土壤侵蝕敏感性指數(shù)計(jì)算方法
式中:SSj為j空間單元土壤侵蝕敏感性指數(shù);Ci 為i因素敏感性等級(jí)值。
B. 土壤侵蝕敏感性加權(quán)指數(shù)計(jì)算方法
由于在不同省區(qū)降水、地貌、土壤質(zhì)地與植被對(duì)土壤侵蝕的作用不同,可以運(yùn)用加權(quán)方法來(lái)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(shù);Ci 為i因素敏感性等級(jí)值,Wij為影響土壤侵蝕性因子的權(quán)重。
C2 土地沙漠化敏感性評(píng)價(jià)方法
土地沙漠化可以用濕潤(rùn)指數(shù)、土壤質(zhì)地及起沙風(fēng)的天數(shù)等來(lái)評(píng)價(jià)區(qū)域沙漠化敏感性程度,具體指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表C-2。
表C-2 沙漠化敏感性分級(jí)指標(biāo)
|
敏感性指標(biāo) |
不敏感 |
輕度敏感 |
中度敏感 |
高度敏感 |
極敏感 |
|
濕潤(rùn)指數(shù) |
>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(fēng)的天數(shù) |
<15 |
15-30 |
30-45 |
45-60 |
>60 |
|
土壤質(zhì)地 |
基巖 |
粘質(zhì) |
礫質(zhì) |
壤質(zhì) |
沙質(zhì) |
|
植被覆蓋(冬春) |
茂密 |
適中 |
較少 |
稀疏 |
裸地 |
|
分級(jí)賦值(D) |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(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(shù)計(jì)算方法
式中:DSj為j空間單元沙漠化敏感性指數(shù);Di 為i因素敏感性等級(jí)值。
C3 土地鹽漬化敏感性評(píng)價(jià)方法
土地鹽漬化敏感性是指旱地灌溉土壤發(fā)生鹽漬化的可能性。可根據(jù)地下水位來(lái)劃分敏感區(qū)域,再采用蒸發(fā)量、降雨量、地下水礦化度與地形等因素劃分敏感性等級(jí)。
在鹽漬化敏感性評(píng)價(jià)中,首先應(yīng)用地下水臨界深度(即在一年中蒸發(fā)最強(qiáng)烈季節(jié)不致引起土壤表層開(kāi)始積鹽的最淺地下水埋藏深度),劃分敏感與不敏感地區(qū)(表C-3a)。再運(yùn)用蒸發(fā)量、降雨量、地下水礦化度與地形指標(biāo)劃分等級(jí)。具體指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表C-3b。
C-3a 臨界水位深度
|
地 區(qū) |
輕沙壤 |
輕沙壤夾粘質(zhì) |
粘質(zhì) |
|
黃淮海平原 |
1.8-2.4m |
1.5-1.8m |
1.0-1.5m |
|
東北地區(qū) |
2.0m |
||
|
陜晉黃土高原 |
2.5-3.0m |
||
|
河套地區(qū) |
2.0-3.0m |
||
|
干旱荒漠區(qū) |
4.0-4.5m |
表C-3b 鹽漬化敏感性評(píng)價(jià)
|
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(fā)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(qū) |
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(jí)賦值(S) |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
|
分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(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(shù)計(jì)算方法
式中:YSj為j空間單元土壤侵蝕敏感性指數(shù);Si 為i因素敏感性等級(jí)值。
C4 石漠化敏感性評(píng)價(jià)
石漠化敏感性主要根據(jù)其是否為喀斯特地形及其坡度與植被覆蓋度來(lái)確定的(表C4)。
表C4 石漠化敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)
|
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(jù)生境物種豐富度,即評(píng)價(jià)地區(qū)國(guó)家與省級(jí)保護(hù)對(duì)象的數(shù)量來(lái)評(píng)價(jià)生境敏感性。
表C5 生物多樣性及生境敏感性
|
國(guó)家與省級(jí)保護(hù)物種 |
生境敏感性等級(jí) |
|
國(guó)家一級(jí) |
極敏感 |
|
國(guó)家二級(jí) |
高度敏感 |
|
其它國(guó)家與省級(jí)保護(hù)物種 |
中度敏感 |
|
其它地區(qū)性保護(hù)物種 |
輕度敏感 |
|
無(wú)保護(hù)物種 |
不敏感 |
C6 酸雨敏感性評(píng)價(jià)方法
生態(tài)系統(tǒng)對(duì)酸雨的敏感性,是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)酸雨的反應(yīng)程度,是指生態(tài)系統(tǒng)對(duì)酸雨間接影響的相對(duì)敏感性,即酸雨的間接影響使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能改變的相對(duì)難易程度,它主要依賴于與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變化有關(guān)的土壤物理化學(xué)特性,與地區(qū)的氣候、土壤、母質(zhì)、植被及土地利用方式等自然條件都有關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的敏感性特征可由生態(tài)系統(tǒng)的氣候特性、土壤特性、地質(zhì)特性以及植被與土地利用特性來(lái)綜合描述。本標(biāo)準(zhǔn)選用周修萍建立的等權(quán)指標(biāo)體系,該體系反映了亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)我國(guó)酸雨區(qū)基本適用。
表C-6a 生態(tài)系統(tǒng)對(duì)酸沉降的相對(duì)敏感性分級(jí)指標(biāo)
|
因子 |
貢獻(xiàn)率 |
等級(jí) |
權(quán)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(nóng)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(fā)量 |
注2:A組巖石:花崗巖、正長(zhǎng)巖、花崗片麻巖(及其變質(zhì)巖)和其他硅質(zhì)巖、粗砂巖、正石英礫巖、去鈣砂巖、某些第四紀(jì)砂/漂積物;B組巖石:砂巖、頁(yè)巖、碎屑巖、高度變質(zhì)長(zhǎng)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(zhì)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(shù)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(zhì)變質(zhì)地層)、石灰?guī)r、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(jù)等權(quán)體系進(jìn)行評(píng)價(jià),可得到極敏感、高度敏感、中度敏感、輕度敏感和不敏感5個(gè)等級(jí)(表C-6b)。
表C-6b 敏感性等級(jí)分類(等權(quán)體系)
|
敏感性指數(shù) |
0 ~ 1 |
2 ~ 3 |
4 |
5 |
6 |
|
敏感性等級(jí) |
不敏感 |
較不敏感 |
中等敏感 |
敏感 |
極敏感 |
總結(jié)
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?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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