生態預測
㈠ 生態環境安全性地球化學預測預警
區域生態地球化學評價的主要目的之一是對所研究的生態系統未來發展趨勢進行預測，對現在和將來可能存在的生態危險做出預警，以指導政府科學決策，實現人類社會的可持續發展。由於樣本的局限性，本節所討論的內容僅提供一種研究思路和具體方法，其結果有局限性，僅供參考。
一、概念及研究思路
（一）基本概念
預測是指依據對客觀環境變化規律的認識，在調查研究掌握資料的基礎上，運用一定的方法，對系統的未來狀況所做的定性和定量的分析及推測。
所謂預警，就是事先發出警告，提示人們注意系統即將出現的不平衡狀態，對研究系統的發展變化過程進行監測、跟蹤和預測預報，將發生的問題事先發出警報，以便及時採取調控手段和措施將系統環境推到一個新的、可持續發展的結構狀態。
評價、預測、預警三者之間既緊密聯系又有所區別。評價是對現實生態安全性做出判斷，是對各種地球化學指標進行影響效應評價；預測是根據建立的模型做出的科學推測，著重指明各要素指標的演化趨勢；而預警是在預測基礎上根據人類可持續發展對生態環境的要求所進行的危險程度警示，重點強調要素指標的演化趨勢和速度產生的影響及後果。
從目前國內已有的各類研究成果來看，評價工作的理論和方法較為成熟；預測的方法和模型雖有許多可供借鑒，但應用在生態環境和地球化學領域還不夠成熟，即實用性和准確性不甚理想，許多預測理論方法還在不斷研究或完善中；地球化學預警工作目前還處於探索階段，這是因為涉及的環境問題往往具有廣泛性、具體性、復雜性和技術性特點，對於解決這類問題，理論和技術方法都處於起步階段。
（二）總體研究思路
本次生態環境安全性預測思路和步驟為：① 確定預測預警目標，准確把握影響系統安全性的危害要素，如土壤Cd，Cr，Hg等重金屬污染、土壤酸化、天然放射性異常，淺層地下水氟化物超標、農產品重金屬元素超標等；②建立預警標准和警度判定模型，研究和判斷生態系統目前所處的運行階段；③選擇科學的預測方法（定性或定量），對預測目標的未來發展變化趨勢作出判斷，並對預測結果的合理性給出科學評價，提出建議、提供決策服務。
二、土地生態地球化學預警
（一）土地生態地球化學預警
以現有標准或研究成果所確定的生態風險評價區作為生態地球化學現狀預警區。共劃分4類（圖5-34）：①以土壤環境質量標准（GB15618—1995）劃定的Hg，Zn，Cd，Cu，Pb，As，Cr，Ni 8個單項重金屬元素結果為Ⅲ類和超Ⅲ類土壤的區域作為局部重金屬元素污染高風險預警區；②將淺層地下水中氟化物含量＞1mg/L（Ⅳ類、Ⅴ類水）的區域作為地氟病預警區；③以全國第二次土壤普查標准劃定土壤顯著缺N，K，B，Mo等營養元素區域作為預警區；④以研究結果為「標准」的土壤天然U，Th，K等元素放射性污染隱患區作為預警區。
1.Hg-Cr-Pb等局部重金屬元素污染高風險預測區
局部重金屬元素污染高風險預測區分布較零散，從整體來看可分為3個片區（A1～A3），總面積約4124km2，占研究區面積的7.59%。A1重金屬預警區分布在煙台市，主要由Cd，Ni，Cu超標，局部Hg，Cr，As超標引起，面積約2680km2，該預警區位於金、銀、銅、鉛鋅和石墨等重要成礦區內，預警區表層、深層土壤元素分布分配特徵差異明顯，其污染成因可能主要與成礦作用產生的伴生重金屬元素及人類活動後期疊加作用有關。A2重金屬預警區分布在臨朐—沂水，由Cr，Ni超標引起，面積1284km2，在空間上與臨朐群玄武岩和中生代火山岩范圍相吻合，與玄武岩及中生代火山岩等風化成土作用有關；A3重金屬預警區分布在文登—成山角，主要由Cu，Ni和局部Cd超標引起，面積160km2，與新太古代閃長岩、侏羅紀二長花崗岩及白堊紀中酸性岩體有關。此外，日照市境內及青島市區、即墨—膠州一帶也零星分布重金屬元素預警區，這些地區往往是中生代火山岩所在地，是在地質高背景上疊加人類活動污染所引起。
圖5-34 魯東地區土地質量現狀預警圖
重金屬元素是劇毒元素。如鎘可導致疼痛病，引發心血管病，癌症（如骨癌、腸胃癌、直腸癌、食道癌、前列腺癌）等。砷污染會激發皮膚癌、肺癌、肝癌、腎癌、膀胱癌，還會導致心血管病、糖代謝紊亂等高危病種。土壤重金屬元素污染直接使蔬菜等食品污染，最後，人攝取食物而使致癌劇毒物進入人體。因此對圈定的局部重金屬元素污染高風險區應引起重視，建議盡快建立土壤環境監測網路，以防農產品超標影響人類身體健康。
2.地氟病預警區
圈定地氟病預警區2片（B1～B2），總面積3033km2。濰坊市北部（B1），其西部未封閉，面積668km2；高密—昌邑（B2），面積2365km2，該區地下水中氟化物含量超過1mg/L，局部在2mg/L以上，由於各種原因，高氟區居民的飲水問題一直沒有得到徹底解決，是山東省地氟病防治的重點地區。人類經濟活動對淺層地下水中氟的影響作用微弱，主要是局部地段或一些點上的工礦企業廢水的污染及污水灌溉引起的污染；研究表明本區高氟淺層地下水主要由萊陽群、青山群、王氏群高氟地層為物源，在地形、蒸發力、鬆散沉積物、地下水埋深等要素支配下，在水中聚集而成。
3.土壤顯著缺N-K-B-Mo等營養元素並存在酸化的危險區
本次研究發現，區內Mn，TFe2O3等營養元素含量不均衡，且大面積缺乏全N、全P、有機質及B，Mo等有益微量元素。人們傳統的施肥觀點最多關注的是氮肥、磷肥和有機肥，並通過施肥加以改善，但礦肥、微肥中的B，Mo很少引起人們的重視，這些元素將影響作物的開花、結果等，是決定作物產量的重要因素。本區B，Mo元素無論從全量還是從有效量來講，大面積屬缺乏級水平，局部達嚴重缺乏。與農作物直接相關的為土壤元素有效量，按全國第二次土壤普查標准，將N，K，B，Mo有效態評價結果為同時缺乏的區域作為預警區，以提醒當地農民在施肥時應該重點關注，以改變作物缺素現象。圈定預警區4片，分別位於莒南—臨沭（C1），面積 1525km2；膠南市南（C2），面積 281km2；即墨市東部（C3），面積850km2、威海市區及周邊（C4），總面積524km2。
4.U-Th-K天然放射性污染隱患區
除青島外，調查區其餘地區未開展地面γ能譜測量，採用土壤中放射性元素U，Th，K2O的含量特徵，根據三者含量值與放射性 γ 值的經驗關系，換算為 U 當量（UE=U＋0.43Th＋1.826K2O，U，Th，KO2分別為土壤中的含量，U，Th含量單位10-6，KO2含量單位為%），以U當量來探討調查區輻射環境的背景特徵，鈾當量低，則輻射強度低。
根據青島地區實測γ輻射劑量率與U當量關系，U當量異常下限17.02×10-6（相當於U當量含量平均值＋1.67倍標准離差）對應的γ輻射劑量率值大約為163.1 nGr/h（換算為年輻射劑量率值為1msv—限量值）。以代表U，Th，K 3種放射性元素輻射的U當量異常下限作為預警尺度，圈定U-Th-K天然放射性預警區7 處，總面積2141.2km2，分布在臨朐—沂水（D1面積506.0km2）、莒南縣北（D2面積578.3km2）、青島東北（D3面積64.8km2）、招遠東北（D4面積66.8km2）、海陽市北（D5面積355.5km2）、榮成市北（D6面積376.5km2）和石島鎮（D7面積193.3km2）。7處放射性預警區中，僅位於莒南縣北的2號預警區屬地層（第四紀陸相沖洪積層）和中生代火山岩引起，其餘預警區均為花崗岩類所引起。
（二）青島北部土壤元素時空變化及預測
1.可行性分析
2003年在國土資源部和青島市人民政府合作項目「青島市地質環境質量評價和生態與經濟可持續發展」的支持下，青島海洋地質研究所在青島北部地區進行了土壤采樣分析，本次研究采樣（2007）與2003年采樣相隔4年，重復采樣面積2200km2，對應單元數據553組。兩次采樣密度、采樣方法、測試指標完全相同。樣品由中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所測試中心承擔，兩次采樣的分析方法、質量監控要求基本相同，採用了標准樣、密碼樣、監控樣等多種監控手段，保證了分析質量的可靠性。兩批數據為區域土壤地球化學環境時空變化研究提供了高質量數據資料。
對比2003年和2007年（本次研究）兩個期次土壤元素含量統計特徵值（中值、平均值、相關系數等），對區域內土壤元素含量變化作出判斷。由於短期內土壤元素累積速率基本呈線性，因此，利用過去4年間土壤元素累積速率，可以預測今後數年後土壤元素含量的變化，並用土壤環境質量標准（GB15618—1995）或其他標准採用相同色區、等量線製作地球化學圖或評價圖，對比可發現土壤元素空間分布的變化。
2.土壤元素時空變化研究
表5-8表明，2003～2007年4年間，青島北部土壤中P，OrgC，Ba，La，Ag，B，W，Ga，Ge，Co等元素積累趨勢較為明顯；土壤中重金屬元素的相對累積率以Zn最快，4年間含量上升了4%，其次為Cr，Pb，表明過去4年間青島北部地區土壤中Zn，Cr，Pb重金屬元素的富集作用十分明顯，且土壤酸化（pH下降）顯著。
相關分析表明（表5-8），兩批數據間MgO，Tl，As，La，Sc，Y，Zr，Ce，Na2O，Nb，Fe2O3，Ni，Mn，Co，Cr，V，Sr，Ti，Be，Ba，Rb，K2O等元素呈顯著正相關，其散點分布大致呈直線，元素空間分布吻合性較好。說明工農業生產、交通、生活活動污染影響較小，元素含量變異不大。Sn，C，N，Bi，Hg，Ge，Cd，Au，Cl，Ag，OrgC，I，Ga，Pb相關系數較小，其中Bi，Hg，Cd，Au，Cl，Ag，Pb變異系數也較高，由製作的散點分布圖可以發現，Hg，Cd，N，OrgC等相關性差主要與少數采樣單元格含量變化有關（圖5-35），由此推斷土壤中N，Bi，Hg，Cd，Au，OrgC，Pb等元素在過去4年間局部地區已發生明顯變化，這種變化可能與人類活動影響有密切關系。
表5-8 青島北部地區土壤元素含量統計參數（2003～2007年）表
續表
註：統計樣本數為554個，氧化物、總碳、有機碳、N含量單位為%，Au含量單位為10-9，其餘元素含量單位為10-6，pH為無量綱，相對累積速率（%）=（C2007-C2003）×100%/C2003。
圖5-35 兩次采樣土壤Hg，Cd散點圖
3.Cd，Hg環境質量預測
短期內土壤元素累積速率基本呈線性，是預測土壤中元素在未來某個時間點環境質量變化的基礎。本次僅預測了Cd，Hg重金屬在2015年、2020年、2030年土壤中的環境質量變化。首先按式（5-2）計算2015年、2020年、2030年表層土壤每個分析樣單元（面積為4km2）的Cd，Hg預測值，然後按照土壤環境質量標准（GB15618—1995），採用相同色階繪制了環境質量預測圖。
魯東地區農業生態地球化學研究
式中：△Ci為4年間元素年平均變化量，Ci2007，Ci2003分別為2007年、2003年元素實測含量值，Ci為n年後預測含量值，本研究取n=8，13，23。
由圖5-36可見，隨時間的推移，Cd，Hg元素超二類土壤面積逐漸增大。特別是Cd二類土壤區域范圍增大明顯，2015年局部將出現二類土壤，2020年二類土壤面積逐漸擴大，局部出現三類土壤，到2030年三類土壤面積逐漸擴大，出現「點源狀」劣三類土壤，經統計從2007年至2030年Cd超二類土壤面積增加382km2，以平均每年16.6km2的速度遞增。Hg的預測變化趨勢與Cd稍有不同，與2007年相比，Hg在2015年變化最大，出現Hg的二類或三類土壤，超二類土壤面積達到35km2，占研究區面積的1.59%，而在此後的2020年、2030年預測結果變化不明顯，且分布區域范圍基本無明顯變化。從重金屬元素毒性及生態效應分析，對Cd，Hg預測結果應引起關注。
圖5-36 青島北部地區未來30年間土壤中Cd，Hg重金屬環境質量預測圖
a—2007年土壤Cd環境質量圖；b—2015年土壤Cd環境質量預測圖；c—2020年土壤Cd環境質量預測圖；d—2030年土壤Cd環境質量預測圖；e—2007年土壤Hg環境質量圖；f—2015年土壤Hg環境質量預測圖；g—2020年土壤Hg環境質量預測圖；h—2030年土壤Hg環境質量預測圖
三、區域生態安全預警與預測
（一）預警思路
1）小麥籽實中As，Cd，Pb和Se與土壤相應元素含量和pH或OrgC等變數有定量的線性關系模型（表5-5），是區域生態安全預警的前提；利用多目標調查獲得的元素（指標）含量預報其上生長的農作物籽實中該元素含量，從而實現全區生態環境安全性預警。
2）區域生態安全預警主要從小麥安全性考慮，採用三級預警模式，即報警、較安全、安全等級。根據小麥籽實中重金屬元素含量及相關標准，當小麥籽實中的重金屬元素含量超過衛生限量標准時，即可「報警」，圖上可著為紅色，表明該區污染已經嚴重，必須加以治理或重新規劃；若小麥質量高於綠色食品安全標准但低於衛生限量標准，可認為該區處於較安全級別，圖上可著為黃色；若籽實質量高於綠色食品安全標准，可認為該區處於高度安全級別，圖上可著為綠色。若出現元素標准限一致時（如Cd，Zn，Cu，Cr），圖面則表示為兩種色區，即紅色「報警區」和綠色「安全區」。
3）小麥籽實中Se的衛生限量標准為0.3×10-6，結合譚見安等（1989）在研究地方病與環境關系時糧食中Se含量確定小麥預警限。將小麥籽實Se含量＜0.04×10-6為貧硒小麥，圖上著粉紅色；含量介於0.04×10-6～0.07×10-6之間的樣品稱為足硒小麥，圖上著黃色；籽實含量介於0.07×10-6～0.3×10-6之間的樣品稱為富硒小麥，圖上著綠色；而籽實含量＞0.3×10-6的樣品稱為超限食品，圖上著深紅色。
4）通過對現狀分析，提出治理方案，對治理後的生態安全進行預測預警，對比治理前後效果。例如通過改善土壤酸鹼度即改變土壤pH，探討研究區生態安全有何變化。
（二）區域生態安全預警結果
由表5-9和表5-10可見，目前研究區絕大部分區域小麥是安全的，除Cr元素外，小麥籽實中Hg，Pb，Cd，As，Cu等元素含量安全的區域均在98%以上，As，Cu安全區域達100%。
表5-9 研究區小麥Cd，Cr，Cu，Zn生態安全現狀預警結果表
表5-10 研究區小麥Hg，Pb，As生態安全現狀預警結果表
研究區絕大部分小麥籽實P b是安全的，佔到整個面積的97.33%，黃色較安全區域約2.33%，發出紅色警報超標的小麥區域僅0.34%，零星分布，與人類活動造成土壤點源污染有關。小麥籽實Cd超標的紅色警報區域約1.35%，主要由土壤Cd全量偏高、pH 值偏低導致小麥籽實對Cd元素吸收率升高而引起。小麥籽實Cr超標的紅色警報區域約7.13%，是影響本區小麥綜合質量的主要因子，前面研究表明，小麥籽實Cr含量超標是土壤理化指標如OrgC，pH，CEC偏低，Cr全量偏高共同作用的結果。
小麥籽實Hg超標的紅色警報區域約1.32%，超標主要與金礦伴生Hg及礦山污染造成土壤Hg含量過高有關；黃色較安全區主要分布在預警區外圍，小麥籽實Hg含量大於綠色標准小於限量標准，處於過渡區域，也應注意防範，見圖5-37。
小麥籽實Se含量預測結果顯示，小麥Se整體偏低，以貧硒和足硒為主，二者累計佔96.50%，其中Se含量＜0.04×10-6屬貧硒范圍的小麥樣品佔46.07%；Se 含量介於0.04×10-6～0.07×10-6之間屬足硒的小麥樣品佔50.43%；籽實中Se含量介於0.07×10-6～0.3×10-6之間屬富硒的樣品僅佔3.47%，是很好的富硒小麥種植區；發出紅色警報小麥Se含量超標的區域僅佔0.03%，主要與「點源」污染有關，見圖5-38。
圖5-37 區域小麥Hg元素生態安全現狀預警圖
採用As，Hg，Pb，Cd，Cr，Cu，Zn等7元素「一票否決」的方法對研究區小麥生態安全現狀進行綜合評價（表5-10；圖5-39），結果顯示：目前研究區絕大部分小麥是安全的，佔到整個面積的90.15%，其中安全區域佔86.14%，較安全區域佔4.01%。發出紅色警報超標的小麥區域約9.85%，主要是在研究區的西部，而研究區中東部大部分地區可開展大面積農產品種植和名特優綠色食品的開發。
（三）區域生態安全未來趨勢預測預警
隨著工業化和農業集約化程度的不斷提高，土壤Cd，Cr等重金屬元素污染和土壤酸化已成為農產品安全生產的一大障礙。在前面研究表明，小麥籽實Cd，Cr富集系數與pH具有顯著相關性，其函數關系式為
魯東地區農業生態地球化學研究
根據實測的土壤pH和Cd，Cr含量，就可以通過上式計算得到小麥籽實中Cd和Cr的估測值。為了更加突出表示土壤pH變化導致小麥籽實含量變化，在小麥籽實Cd，Cr元素評價標準的劃分上作如下改動：
在小麥Cd安全性預警圖上，籽實Cd含量＜0.1×10-6，達到綠色食品安全，在圖中用綠色表示；籽實Cd含量介於 0.1×10-6～0.2×10-6之間，在圖中用黃色表示；籽實Cd含量介於0.2×10-6～0.4×10-6之間，超過國家食品安全標准，但低於國際食品標准，在圖中用淺紅色表示；籽實Cd含量＞0.4×10-6，超過國際食品標准，在圖中用紅色表示。
圖5-38 區域小麥Se元素生態安全現狀預警圖
籽實Cr含量＜1.0×10-6，達到綠色食品安全，在圖中用綠色表示；籽實Cr 含量介於1.0×10-6～1.5×10-6之間，在圖中用黃色表示（警戒區）；籽實Cr含量介於1.5×10-6～2.0×10-6之間，在圖中用淺紅色表示（報警區）；籽實Cd含量＞2.0×10-6，超過食品衛生限量值的2倍，在圖中用紅色表示（嚴重報警）。
1）假設土壤中重金屬元素含量保持不變，主要受到酸沉降、水土流失、人類活動等酸化因素影響，假設過若干年後，土壤由現在的pH下降0.2個單位、0.5個單位、0.7個單位、1個單位，對全區的小麥生態安全進行預測。
2）假設土壤中重金屬元素含量保持不變，通過改良酸性土壤pH，可以求得當酸性土壤pH增加0.2個單位、0.5個單位、0.7個單位，1個單位，對全區的小麥生態安全進行預測。
表5-11和圖5-40可見，研究區土壤pH在提升0.2個單位後，Cd元素紅色報警區、黃色警戒區迅速向綠色安全區域轉換，使小麥Cd質量綠色安全區域達到100%。而研究區土壤酸化程度加劇1個pH情況下會有0.97%的面積紅色報警，是現狀紅色報警面積的3倍多。
圖5-39 小麥綜合生態安全現狀預警圖
表5-11 研究區土壤pH變化時小麥籽實Cd，Cr預警區域面積變化（土壤Cd，Cr含量不變）表
圖5-40 區域小麥Cd生態安全預警（pH變化）圖
a—區域小麥Cd 生態安全現狀圖（pH 下降0.2個單位）b—區域小麥Cd 生態安全現狀圖（pH 下降0.5個單位）
c—區域小麥Cd 生態安全現狀圖（pH 下降0.7個單位）d—區域小麥Cd 生態安全現狀圖（pH 下降1個單位）
圖5-41為研究區土壤pH變化時Cr預警區域面積變化表和變化趨勢圖。由圖541可以看出，研究區內紅色報警區域的小麥質量會隨著土壤pH的提高向綠色安全區域轉換，即通過提高土壤pH能大大提高小麥質量，pH提高0.7個單位，能使小麥Cr綠色安全的面積達到99.09%，可在很大程度上改善農田生態安全惡化的趨勢，這是未來提高研究區生態安全的一項必要措施。
圖5-41 小麥Cr生態安全隨土壤pH變化量預警趨勢圖
四、土壤酸性緩沖能力現狀及預警
土壤酸化是在自然和人為條件下土壤pH值下降的現象。土壤酸化的自然過程非常緩慢，但最近幾十年來，由於人為影響，土壤的酸化進程大大加速。影響土壤酸化的人為因素主要有兩個方面，一是大氣環境污染導致酸沉降的增加，使受酸沉降影響地區的土壤酸化速度加快。另一個重要因素是不當的農業措施。這些農業措施主要有：①豆科作物和牧草的種植，這些豆科植物通過生物固氮增加了土壤的有機氮水平，有機氮的礦化、硝化及隨後的
（一）基於鹽基離子土壤酸化模型的建立
土壤酸化都與土壤中鹽基離子的淋失有關。一方面酸沉降輸入到耕層土壤後，主要是淋濾土壤內的鹽基離子，使得土壤pH降低，最終導致土壤酸化；另一方面，隨著氮肥的過量施用，在水、熱條件適當時，迅速水解形成
統計全區表層土壤13 674件樣品數據，進行一定含量區間均值後，將 K，Ca，Na，Mg 之和與土壤pH作圖（圖5-42）。從圖5-42中明顯可以看出，土壤pH與鹽基離子含量關系具有分段函數特徵，可用如下4條直線方程來表示。將方程聯立求解，從左到右，可以得到交點分別為（5.47，5.89），（7.13，5.59），（7.64，5.79）。
圖5-42 土壤中主要鹽基離子含量與pH關系圖
1）Y鹽基離子總量=0.1372XpH＋5.1408，R=0.348，n=31（pH≤5.40）；
2）Y鹽基離子總量=-0.1846XpH＋6.9025，R=0.658，n=81（5.40＜pH≤7.10）；
3）Y鹽基離子總量=0.3962XpH＋2.7614，R=0.608，n=36（7.10＜pH≤7.80）；
4）Y鹽基離子總量=1.2374XpH＋3.6995，R=0.821，n=27（pH＞7.80）。
由圖5-42可見，當土壤pH＞7.64，土壤受到酸性物質侵害時，通過中和大量金屬離子，使土壤中pH保持相對較小的變動，此時，土壤中存在的大量金屬離子起到了非常明顯的酸緩沖作用；而當土壤pH在7.13～7.64之間呈鹼性時，鹽基離子對土壤酸性緩沖能力下降，酸鹼中和作用基本消失，土壤pH值迅速下降，因此把土壤pH 為7.13～7.64的區域作為鹼性土壤酸化預警區。當土壤pH在5.47～7.13之間時，隨鹽基離子的流失，土壤pH又有一個升高的過程，但當土壤pH＜5.47呈酸性時，由於受到酸性物質的侵害，土壤中大量鹽基離子淋溶，當淋溶的鹽基離子得不到補充時，喪失對土壤酸性緩沖能力，土壤開始迅速酸化，將土壤pH 5.47作為酸性土壤的酸性緩沖能力預警點。
（二）研究區土壤酸性緩沖能力預警
根據土壤酸化的地球化學模型，將預警判據作如下處理：
將pH＞7.64定義為高度安全區域，用深綠色表示，表明該區土壤酸性緩沖能力極強，是放心安全區；將pH=7.13～7.64，定義為鹼性土壤酸化預警區，用粉紅色表示，表明土壤緩沖能力處於由鹼性向酸性的過渡狀態，土壤緩沖能力較弱，但如果加以治理，提高土壤的pH值，也會較快改變酸性緩沖能力；pH=5.57～7.13范圍內隨土壤鹽基離子的淋失，土壤pH迅速升高，即土壤中K＋Ca＋Na＋Mg由5.89%下降到5.59%時，土壤pH由5.47迅速升高到7.13，表明該區土壤也具有較強的酸性緩沖能力，是放心安全區，用淺綠色表示；將酸性土壤酸化臨界點附近pH=5.47～5.57，定義為過渡預警區，用橙色表示，表明土壤緩沖能力處於過渡態，靠近酸化爆發點，一旦環境惡化就會引起爆發，需要高度警惕；將pH＜5.47區域定義為酸性土壤酸化預警區，用紅色表示，表明土壤已基本喪失酸緩沖能力，需要報警，如果要提高酸緩沖能力，需要很大的努力才會對土壤pH有大的提高。
從圖5-43可以看出，研究區近一半以上面積的土壤酸性緩沖能力很強，但是全區近34.43%面積的土壤酸化問題十分嚴重，酸性緩沖能力不容樂觀。鹼性土壤酸化預警區佔13.84%，主要分布在濰河以西及煙台市東部、南部一帶；全區近20.59%的面積處於危險區域（酸性土壤預警區），分布在南部基岩區、沂沭斷裂帶中南段、煙台市西部及威海大部分地區，這些地區亟待提高pH，避免酸化加劇喪失酸性緩沖能力。
圖5-43 表層土壤酸性緩沖能力預警圖
㈡ 關於數學預測
童鞋 你這個應該是去問數學老師 而不是我們好不好……
㈢ 人類在地球能生存多少年呢科學家怎樣預測的
人類文明已經發展了5000多年，而真正起飛階段是在260年前爆發的工業革命，這次工業革命人類使用機器生產代替了手工生產從而完成了文明升級，短短260年的發展成果竟然比過去5000年取得的成就還要大，如今人類文明發展速度是過去的幾十倍，現在一年發展取得的成就相當於過去花100年才取得的成就的總和，而且如果以這種速度發展下去，中途沒有什麼意外的話，人類將會很快完成第二次文明升級，也就是從一級宇宙文明升級為二級宇宙文明。
㈣ 生態學上一般通過調查害蟲的什麼來預測害蟲種群數量變化趨勢
害蟲的預測預報也就是要預先掌握害蟲發生期的遲早，發生量的多少，對植物為害的輕重，以及分布、擴散范圍等。
害蟲的預測預報工作是進行害蟲綜合防治的必要前提。只有對害蟲發生為害的預測預報做得及時、准確，才能正確地擬定綜合治理計劃，及時採取必要的措施，經濟有效地壓低害蟲的發生數量。
（1）期距法
各蟲態出現的時間距離，簡稱「期距」。即昆蟲由前一個蟲態發育到後一個蟲態，或前一個世代發育到後一個世代經歷的時間天數。主要方法有：①誘集法：由上一盛期到下一盛期；②人工飼養法：計算平均歷期；③調查法：用實際調查數據進行期距預測。始期指某蟲態百分率20%的時間，盛期指達50%的時間，末期指達到80%的時間。如某鱗翅目害蟲化蛹盛期與羽化盛期的時間間距，就是蛹的歷期。
（2）物候法
就是根據自然界的生物中，某些物種對於同一地區內的綜合外界環境條件有相同的時間性反應。如：一種害蟲的某一蟲期和它的寄主植物在一定生長階段（如吐芽、初花、盛花、展葉等）同時出現，這樣我們就可以根據寄主某一發育期的出現來預測害蟲的發生期。
（3）積溫法
就是利用有效積溫法則進行測報的方法。有效積溫（K）是指昆蟲完成某一發育階段所需要的發育起點以上的溫度的累加值，是用來分析昆蟲發育速度與溫度的關系。有效積溫法則是：昆蟲完成某一蟲態或一個世代的發育所需要的有效溫度積累值是一個常數，單位以日度表示。
（4）氣候圖法
可用於害蟲的分布預測和數量預測。
（5）形態指標法
根據生物有機體與生活條件統一的原理，外界環境條件對昆蟲的有利或不利，在一定程度上反映在形態和生理狀態上。因此可以利用害蟲的形態或生理狀態作為指標來預測害蟲未來數量的多少。如在華北地區，棉蚜蚜群中當有翅成蚜和若蚜占蚜量的38%～40%左右時，在7～10天後將大量擴散遷飛。
（6）種群數量估計法——生命表
採用田間系統調查或一定條件下的室內實驗，系統觀察並以一定的表格形式，記錄某一種群在各年齡或發育階段的死亡數量、死亡原因和成蟲階段的繁殖數量。
㈤ 西花薊馬的生物、生態學特性和調查預測預報及其防治
好有難度啊，這種這么專業的問題，上論壇問吧，這里是初中，高中的水平
㈥ 生態環境地質質量分析預測
影響海南島東北部生態環境地質質量的因素是多方面的，限於調查的工作內容及所研究的精度，選擇氣候條件中的降雨量，區域地質中的地貌類型及地層岩石，地質災害（環境地質問題）中的災害密度，土地資源中的土壤養分，人類活動中的人口密度及植被條件中的森林覆蓋率等作為評價因子，組成了一個評價系統，這些因子基本體現了影響測區內生態環境地質質量的重要因素。評價結果表明，海南島東北部由生態環境地質質量優等區、良好區、中等區組成，沒有生態環境地質質量差等區，評價結果客觀地反映了海南島東北部地區的生態環境地質質量現狀。
生態環境地質質量系統的各個評價因子：降雨量、地形地貌、地層岩性、土壤養分、地質災害、人口密度、環境地質問題等因子是反映地質環境質量優劣程度及變化趨勢的主要因素，綜合分析組成生態環境地質系統的各評價因子的變化趨勢，可進行區域地質環境質量的預測。
海南島東北部地處熱帶與亞熱帶交界處，氣候溫暖濕潤，雨量、日照充足。氣候條件是地球長期演化而形成的，幾十年甚至上百年不會發生較大的改變。根據氣象統計資料，1950～1980年的降雨量與1980～2000年的降雨量相比較，幾乎沒有改變。因此，今後幾十年的氣候仍將保持溫暖濕潤的良好氣候條件。氣候條件的穩定決定了地下水水位埋深在相當長的時間內不會發生急劇的改變，可認為是穩定的。
區域地質條件的地貌、地層岩石、覆蓋層厚度是地殼運動長期作用的結果，在相當長的時間內仍是穩定的。土地資源是地層岩石經物理化學作用、生物作用、人類耕作活動的影響而形成的，其作用過程相對較長，形成現狀後，需較長時間的自然與人為影響才能發生改變。因此，可以認為海南島東北部的生態環境地質系統的基本組成部分比較穩定，質量格局不會發生較大的改變。
地質災害、人口密度是生態環境地質質量的負面因子，因為海南目前仍處於經濟發展的初期階段，人口密度與全國其他經濟較發達的省份相比，仍處於較低的水平，因此與人口密度相關的因素對生態環境地質的負面影響程度較輕。地質災害（包括環境地質問題）主要是土地沙化、土壤侵蝕、崩塌、滑坡、泥石流、水質污染（高氟區、海水養殖污染、海水入侵）、土壤重金屬污染等，這些災害分布面積雖然小，但對生態環境地質的影響卻是嚴重的，東北部生態環境地質質量中等區就是上述地質災害的發生而造成的。
研究結果表明，高氟水、高鐵水等原生環境地質問題已經處於相對穩定狀態，即不會明顯地減少或顯著增加，其發展趨勢比較穩定，但土壤侵蝕、土地沙化、泥石流、滑坡、地下水污染等嚴重影響測區生態環境地質質量的災害仍處於增加過程中。遙感及地面調查表明，土地沙化近十年來由點、線擴展到面並最終連接，然後形成大片沙化土地並向內陸推移，土地沙化典型區海南角2001年35km 2，比1991年增加了近35km 2；此外，海岸帶與丘陵過渡地帶出現了林地退化的現象，2001年與1991年相比，退化面積117.8km 2; 1990～2001年近十年間，近岸紅樹林面積由42.10km 2 退化到24.67km 2；海水養殖面積卻由1990年的11.23km 2 增加到2001年的107.78km 2，相應的地下水污染也急劇增加；人口密度目前雖然較低，但與全國其他省份相比，海南島的人口增長率較高， 2001年達到了9.47%，且多年處於較高的增長中，環境的人口壓力持續不斷增加，人類工程活動加劇，必然會造成海岸帶及剝蝕台地地區土壤侵蝕、土地沙化、林地退化的進一步增加。
綜合上述分析，海南島東北部生態環境地質質量優等、良好的格局仍基本得到保持，但海岸帶近岸地帶及剝蝕台地地區由於受土壤侵蝕、土地沙化、海水養殖污染及林地退化的持續發展的影響，其生態環境地質質量會變差，如果不採取及時有效的防治措施，生態環境地質質量中等區范圍將會擴大，局部會產生生態環境地質質量差區域。
㈦ 生態影響預測與評價內容有哪些
正確答案:C 解析：《規劃環境影響評價條例》第八條明確規定了對規劃專進行環境影響屬評價，應當分析、預測和評估的主要內容包括：①規劃實施可能對相關區域、流域、海域生態系統產生的整體影響；②規劃實施可能對環境和人群健康產生的長遠影響；③規劃實施的經濟效益、社會效益與環境效益之間以及當前利益與長遠利益之間的關系。
㈧ 生態城市建設是怎麼樣的，它的現狀及前景預測如何
生態城市，這一概念是在70年代聯合國教科文組織發起的「人與生物圈(MAB)」計劃研究過程中提出的，一經出現，立刻就受到全球的廣泛關注。關於生態城市概念眾說紛紜，至今還沒有公認的確切的定義。前蘇聯生態學家楊尼斯基認為生態城市是一種理想城模式，其中技術與自然充分融合，人的創造力和生產力得到最大限度的發揮，而居民的身心健康和環境質量得到最大限度保護。生態城市是根據生態學原理綜合研究城市生態系統中人與「住所」的關系，並應用科學與技術手段協調現代城市經濟系統與生物的關系，保護與合理利用一切自然資源與能源，提高人類對城市生態系統的自我調節、修復、維持和發展的能力，使人、自然、環境融為一體，互惠共生。
第一篇：發展篇
第一章 生態城市相關概述
第一節 生態城市界定
第二節 中國構建生態城市的必要性
第三節 城市生態建設的原則
一、城市生態建設應堅持復合生態原則
二、城市生態建設應堅持層次分明原則
三、城市生態建設應堅持規模差異原則
四、城市生態建設應堅持因地制宜的原則
五、城市生態建設應堅持適度發展原則
六、城市生態建設應堅持人類生態原則
第二章 2011年中國生態城市建設運行環境分析
第一節 國內宏觀經濟環境分析
一、GDP歷史變動軌跡分析
二、固定資產投資歷史變動軌跡分析
三、2012年中國宏觀經濟發展預測分析
第二節2011年中國生態城市建設政策環境分析
一、生態城市政策措施
二、國家生態園林城市標准
三、環境保護政策
第三節2011年中國生態城市建設技術環境分析
第四節2011年中國生態城市建設社會環境分析
一、中國環境的現狀
二、人們環保意識加強
第三章 巴西生態城市建設借鑒
第一節 巴西庫里蒂巴市生態城市建設研究
一、公交導向式的城市開發規劃
二、實行垃圾回收項目
三、對市民進行環境教育
第二節 對我國生態城市建設的借鑒
一、大力發展「公交優先」和「軌道交通」
二、減少垃圾、使用再生品
三、普及和提高城市市民的整體素質
第二篇 城市生態建設篇
第一章 2011年中國生態城市建設的問題與對策研究
第一節 2011年國內生態城市建設問題分析
一、城市綠地面積不足，結構布局不合理
二、植物種類單調，缺乏豐富的生物多樣性
三、建設缺乏科學的指導
四、管理不善，資金投入不到位
五、周邊地帶顧及不夠
六、城市環境污染依然嚴重
七、城市居民生態意識不強
第二節 2011年城市生態建設的思路
一、建設開放的城市網路體系
二、建設高效的物質生產系統
三、建設宜人、怡人、冶人的自然生態環境
四、建設文明的社會環境
五、注重歷史文化開發與環境的和諧統一
第二章 2011年北京生態城市建設研究
第一節 北京建立生態城市發展戰略的必然性
一、生態城市理論的提出和特徵
二、建設生態城市是解決北京環境與發展問題的必然選擇
第二節 北京生態城市建設能力的評價與分析
一、生態城市建設指標體系
二、北京生態城市建設能力現狀評估
三、能力評估結果分析
第三節 2011年北京難度較大的環境問題分析及預測
一、自然條件限制山區森林覆蓋率
二、顆粒物污染治理難度大
三、水資源短缺與水污染幷存
四、水資源危險長存，地下水大量超采
第四節 未來北京生態城市建設的基本思路
一、北京生態城市建設目標與基本原則
二、生態城市建設基本框架
三、生態城市建設重點行動領域
第三章 2011年廣州生態城市建設研究
第一節 地下空間開發和利用在城市建設中的優勢
一、減少城市化對農田的侵佔
二、減少環境污染
三、解決城市交通問題
四、作為倉儲用地有著天然的優勢
五、增強城市抵禦地震等自然災害的功能
第二節 廣州生態城市建設與地下空間開發現狀和計劃
第三節 地下空間開發與地質環境之間相互影響
第四節 地下空間開發與地質環境和諧發展的解決途徑分析
一、對地下空間進行功能分區和適宜性評價
二、注意對地質環境的保護
三、用合理的施工方法
第四章2011年武漢生態城市建設研究
第一節 水生態系統在城市建設中的地位
一、水生態系統對城市的影響
二、城市發展對水生態系統的影響
三、水生態系統在城市建設中的地位
第二節 水生態系統問題分析
一、中心城區湖泊及主要排水渠污染、淤積嚴重
二、湖泊與江河之間缺乏有效的連通和互動
三、污水處理設施建設滯後
四、濱水區建設與保護起步較晚
五、水生態系統的建設與管理存在結構性矛盾
第三節 武漢生態城市建設對策研究
一、轉變思路，高起點做好規劃
二、謀定而動，著力付諸實施
三、制定規則，加強政策引導
四、轉變觀念，大力發展迴圈經濟
五、加大宣傳教育
第四節 水生態系統建設的工程與實踐研究
第五章 2011年南京生態城市建設研究
第一節 城市化進程與生態環境問題特徵
第二節 南京的城市化進程及主要生態環境問題分析
第三節 南京市生態環境問題的成因分析
一、城市人口的快速增長
二、重工業主導型經濟增長方式
三、管理缺失及生態環境建設不足
四、制度不完善及執法力度不足
第四節 南京生態城市建設發展對策研究
一、明確設計生態化理念
二、注重生態綠化
三、加強工業生態化發展
四、完善環保設施
五、提高環境管理水平
第六章 2011年貴陽生態城市人居環境分析
第一節 貴陽可持續發展人居生態環境分析
一、城市可持續發展人居環境評價體系的建立原則
二、貴陽可持續發展人居環境評價體系的總體框架
三、貴陽可持續發展人居環境評價體系指標權重
四、貴陽可持續發展人居環境評價體系計算
第二節 貴陽可持續發展人居環境現狀分析
一、聚居條件指標分析
二、聚居建設指標分析
三、可持續性發展分析
第三節 貴陽人居環境可持續發展對策研究
一、改善人居聚居條件
二、加強人居聚居建設
三、完善城市可持續性發展
第七章 2011年西安生態城建設研究
第一節 西安市生態城市建設評價指標體系的設計及評價
第二節 西安市生態城市建設綜合評價
第三篇：評價篇
第一章 態城市評價指標體系研究
第一節 生態城市評價指標體系建立的原則
一、科學性原則
二、綜合性原則
三、可靠性原則
四、可比性原則
五、可查性原則
六、前瞻性原則
第二節 生態城市評價指標體系分析
第二章 城市生態系統健康評價研究
第一節 城市生態系統健康評價指針體系
一、定性分析
二、定量分析
三、評價標准
四、評價模型
第二節 重慶生態系統健康評價研究
一、權重系數的確定
二、健康狀態的確定
三、對比評價
第三章 生態城市建設經濟效益研究
第一節 生態城市的評價指標體系
一、指標體系構建的原則
二、生態城市評價指標體系的構建
第二節 生態城市投入與效益指標的篩選
一、生態城市投入指標體系
二、生態城市收益指標體系
第三節 生態城市建設經濟效益分析
一、投資凈現值(NPV)評價
二、投入貢獻率評價
第四節 生態城市環境建設方案的選擇
一、確定需要建設的項目
二、確定優先的投資項目
三、確定主要投資項目
四、確定最優的投資項目
第四章 2011年城市生態環境可持續發展能力研究
第一節 城市生態環境可持續發展研究進展
第二節 城市生態環境可持續發展能力評價指標體系
第三節 城市生態環境可持續發展評價方法
一、數據標准化處理
二、權數確定
三、城市生態環境可持續發展能力計算
第四節 城市生態環境可持續發展能力評價
一、城市生態環境可持續發展能力總體評價
二、城市生態環境可持續發展能力子系統評價
第五節 城市生態環境可持續發展對策
一、發展循環經濟
二、推行清潔生產
三、倡導綠色消費
四、建設生態住宅
五、發展環保產業
六、全面實施IS014000認證
七、嚴格控制人口總量的增長
八、綜合規劃，協調發展
第五篇：管理篇
第一章 生態城市建設管理主體研究
第一節 政府
一、政府進行生態城市建設管理的依據
二、政府在生態城市建設管理中的主要作用
三、生態城市建設中政府管理運行機制的構建
第二節 居民
第三節 小區
一、小區環境生態化
二、小區發展的生態意識
三、小區對居民的組織作用
第四節 社會團體
第五節 企業
第六節 中國生態城市建設發展對策研究
一、明確指導思想和發展目標
二、以政府為主導、以市場為動力、以公眾參與為手段
三、提高環保和生態意識
四、發展城市綠色經濟和綠色產業
五、以人為本，追求城市、人、自然和諧統一
六、秉承可持續發展觀，落實科學發展觀
第二章 生態城市建設中的人文生態研究
第一節 生態城市應是自然生態與人文生態的迭加
第二節 人文生態的內涵
一、物質形態層面
二、精神形態層面
三、制度法規層面
第三節 良好人文生態對生態城市建設的意義
一、有利於推動城市經濟持續快速協調健康發展
二、有利於促進社會主義和諧社會的建設
三、有利於展示城市文化內涵和個性魅力
四、有利於增強城市的親和力和吸引力
五、有利於優化城市自然生態環境
第四節 構建城市良好人文生態的著力點
一、彰顯城市歷史文化的內涵
二、構建重點人文景觀保護區域
三、凝煉城市人文精神
四、重視非物質文化的保護利用
第七篇：規劃設計篇
第一章 生態城市規劃設計研究
第一節 保護自然生態環境
第二節 生態城市規劃設計准則及要求
一、以環境為本
二、將自然融入城市
三、用生態觀念去研究、分析和解決問題
四、合理布局，節能、低耗、無污染
五、推廣應用先進的生態技術
六、大幅度提高城市綠化覆蓋率
第三節 生態城市規劃設計內容
一、城市人口容量的規劃
二、改善自然生態環境的規劃
三、綠化系統的規劃
第四節 生態城市規劃指標體系
一、經濟發展指標
二、社會發展指標
三、生態環境發展指標
第五節 生態城市規劃趨勢
一、高度綜合的規劃理論
二、從定性到定量的綜合集成分析方法
三、生態城市規劃是「軟」與「硬」結合
第二章 城市生態化公共設施設計研究
第一節 生態設計概述
第二節 公共設施設計生態化的必要性及其內涵
第三節 生態化公共設施設計的內容及方法
一、生態化公共設施設計的內容及方法
二、生態化公共設施的結構設計
三、生態化公共設施的功能設計
四、生態化公共設施的外觀設計
五、生態化公共設施能源的選擇
六、生態化公共設施要滿足人親近自然的情感需要
第三章 城市生態廊道建設研究
第一節 生態廊道的功能
一、保護野生生境，維護生物多樣性
二、改善生態環境，提供遊憩功能
三、減少景觀破碎化，維護城市生態格局
第二節 城市生態廊道規劃設計
一、生態廊道的規劃原則
二、生態廊道的結構特徵
三、不同類型的生態廊道設計
四、城市生態廊道網路體系
第四章 生態城市交通設計研究
第一節 交通設計概述
第二節 生態城市交通特點
第三節 惠州市交通組織規劃設計背景簡介
第六節 惠州市區路網現狀與改善設計
一、惠州市區整體交通構成情況
二、惠州市區環路重迭問題及解決方案
三、惠州市區區域過江信道不足問題及解決方案
四、惠州市區區域過江信道交叉口重新設計
第五章 生態城市地質環境建設研究
第一節 我國城市地質環境保護現狀
第二節 德國的地質環境建設
第三節 對我國城市地質環境保護的建議
一、最大程度地維持原有的自然狀態
二、採用更加節約、更加符合生態學規律的建設方法
三、改進道路施工工藝，大力推廣通透性路面
第六章 城市生態調控的重要性研究
第一節 城市生態調控的理論基礎
一、復合生態系統原理
二、組織理論
三、生態控制論
第二節 國內外城市生態調控的實踐
一、國外進展
二、國內進展
三、對比分析
第三節 人工智慧技術在城市生態調控中的應用
一、人工智慧技術
二、生態模擬
三、生態功能分區
四、生態回饋調控
五、集成優化途徑
詳情： http://www.reboreport.com/baogao/qita/201112/3428532XZ4.html