生态评估
① 生态评价是什么
生态评价是对一个区域内各个生态系统,特别是起主要作用的生态系统本身质量的评价。利用生态学的原理和系统论的方法,对自然生态系统许多重要功能上系统评价,广义上可以理解为对复合生态系统中各子系统(即自然或环境子系统,社会子系统、经济子系统)执行的整个系统功能的评定。
1主要任务:
生态评价的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,明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。
2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,类比法,列表清单法,质量指标法景观生态学方法,生产力评价法和数学评价法等。
3意义:
生态学是自然保护的基础,所以,要了解一个保护区的意义和作用,对其进行生态评价是十分重要的事情,对一个保护区进行生态评价,实际上是对其中各个生态系统特别是起主要作用的生态系统本身质量的评价,因此,生态评价本身既是对自然的客观认识,同时也涉及到人类的生产和生活的影响。大家都知道,生态系统是由生物和环境所组成的,因此,要评价生态系统和整个保护区,首先要分别对动植物物种、生态环境进行评价,然后对生态系统和保护区进行整体性评价,这样才能对保护区有分析的和综合的认识。
② 生态环境影响评价应包括的指标有什么呢
墫帟棇姎g阴甄爬A、生态学评估指标 B、可持续发展评估指标 C、政策与战略评估指标 D、环境保护法规和资源保护法规评估指标 E、经济价值损益和得失评估指标 False、社会文化评估指标
③ 生态环境影响效益评估体系
南水北调工程是我国跨流域和跨省市的基础性与战略性的重大水资源配置工程,工程的实施将对调水区和受水区的生态环境产生深远影响。目前有关南水北调工程对调水区生态环境影响的研究已取得大量有益成果,然而有关南水北调工程对受水区生态环境影响的定量研究却很少,并且评估的理论与方法也远不够完善。根据南水北调中线工程可行性研究报告和规划,南水北调中线一期工程通水后,北调水除用于必需的生产、生活和工业外,也将用于生态环境方面。南水北调中线一期工程以及用于生态环境方面的北调水给受水区,特别是河南受水区,带来的生态环境效益即是我们要研究的对象。
南水北调中线一期工程河南受水区生态环境效益即指的是南水北调中线一期工程通水后,使河南受水区各种地表生态系统在原有生态系统服务功能基础上所产生的生态系统服务功能的增量。
本研究在前人研究的基础上,根据生态学、生态经济学、环境经济学、环境水利学、生态环境影响评价理论及生态系统生态服务价值等基本理论,以受水区生态水文分区为基础,从物质量与价值量两个层面定量研究南水北调中线一期工程通水后对河南受水区带来的生态环境效益,旨在为制定南水北调中线一期工程河南受水区生态环境保护规划和水资源管理策略以及为进行南水北调中线一期工程的总体评估提供科技支撑。
本书探讨的河南受水区生态环境效益主要指的是该研究区的地表生态系统生态环境效益,包括工程实施过程中,通过水土保持措施而增加的水土保持林生态系统,北调水可保育的城市绿地生态系统,以及北调水补给的湿地生态系统(值得指出的是,由于北调水对河流增加的供水量缺乏数据支撑,故地表生态系统中的河流生态系统未列入本研究的范围之内)。
④ 生态环境状况评价指标体系包括哪些指数
生态环境状况指数(Ecological Index,EI)
EI=0.25×生物丰度指数+0.2×植被覆盖指数+0.2×水网密度指数+0.2×土地退化指数+0.15×环境质量指数
其中的:
生物丰度指数=Abio×(0.5×森林面积+0.3×水域面积+0.15×草地面积+0.05×其它面积)/区域面积
式中: Abio, 生物丰度指数的归一化系数。
植被覆盖指数=Aveg×(0.5×林地面积+0.3×草地面积+0.2×农田面积)/区域面积
式中: Aveg, 植被覆盖指数的归一化系数。
水网密度指数=Ariv×河流长度/区域面积+Alak×湖库( 近海) 面积/区域面积+Ares×水资源量/区域面积
式中: Ariv,河流长度的归一化系数;
Alak, 湖库面积的归一化系数;
Ares, 水资源量的归一化系数。
备注: 计算值大于 100 时, 一律按 100 计算。
土地退化指数=Aero×(0.05×轻度侵蚀面积+0.25×中度侵蚀面积+0.7×重度侵蚀面积)/区域面积
式中: Aero, 土地退化指数的归一化系数。
污染负荷指数=(ASO2×0.4×SO2 排放量+Asol×0.2×固废排放量)/区域面积+ACOD×0.4×COD 排放量/区域年均降雨量
式中: ASO2, SO2 的归一化系数;
Asol, 固体废物的归一化系数;
ACOD, COD 的归一化系数。
⑤ 如何建立生态评价指标体系
评价指标体系的原则:必须建立多目标的评价体系,即由多个评价的具体指标,按照一定的权重来建立。同时评价体系在系统中应具有评价、预测和控制的功能。
评价指标体系的基本要求:
(1)相对完备性:反映系统的各个方面,内容相对全面,涉及到生产、生活、社会进步和环境保护方面,体现大系统整体性。
(2)反映系统时、空特征,同时各指标应具有一定程度的独立性和稳定性。
(3)反映系统层次性:根据评价的需要和详尽程度对指标进行分层分级,满足系统预测、结构、功能分析要求。
(4)计量范围、统计口径、含义解释、计算方法上协调一致。
(5)合理性。可测、可操作、可比较、可推广,在较长时间和较大范围内都能适用。
下面以长沙市湘江风光带为例,说一下如何建立生态评价指标体系的建立:
可将湘江风光带分为资源、环境、社会、经济、文化、舒适度6个方面的指标体系组成。每个方面又可划分不同小类,各类别下再明确具体指标。如:
资源方面可以划分为生物多样性保护资源和生态效益资源(如风光带植物对空气污染物的吸收和隔离噪声);
环境方面可分为土地利用状况和环境污染两类;
社会方面可划分出物质生活、生活供应、教育服务、医疗服务、文化娱乐等类别;
经济方面可分为直接经济效益和间接经济效益;
文化方面可分为长沙文化的传播和文化教育方面;
舒适度方面可分为人们在风光带活动时的舒适度和风光带为长沙市整体上在各个方面带来的感官舒适度。
⑥ 生态风险评估是什么
生态风险评价的概念、目的
美国于70年代开始生态风险评价工作的研究。EPA在1992年对生态风险评价作了定义,即生态风险评价是评估由于一种或多种外界因素导致可能发生或正在发生的不利生态影响的过程。其目的是帮助环境管理部门了解和预测外界生态影响因素和生态后果之间的关系,有利于环境决策的制定。生态风险评价被认为能够用来预测未来的生态不利影响或评估因过去某种因素导致生态变化的可能性。
生态风险评价基于两种因素:后果特征以及暴露特征。主要进行三个阶段的风险评价:问题的提出、问题分析和风险表征。美国在1992年就形成了生态风险评价框架,1998年进行了修改。
生态风险评价与环境管理存在以下联系,能够有效地用于环境决策的制定:
(1)生态风险评价的计划和执行是给环保部门提供关于不同的管理决策所产生的潜在不利后果。风险评价首先考虑环境管理的目标,因此生态风险评价的计划有助于评价的结果用于风险的管理。
(2)生态风险评价有利于环境保护决策的制定。在EPA,生态风险评价被用于支持多类型的环境管理行为,包括危险废物、工业化学物质、农药的控制以及流域或其他生态系统由于多种非化学或化学因素产生影响的管理。
(3)生态风险评价过程中,需要不断利用新的资料信息,能够促进环境决策的制定。
(4)生态风险评价的结果可以表达成生态影响后果的变化作为暴露因素变化的函数,对于决策制定者——环境保护部门非常有用,通过评估选择不同的计划方案以及生态影响的程度,确定控制生态影响因素,并采取必要的措施。
(5)生态风险评价提供对风险的比较、排序,其结果能够用于费用—效益分析,从而对改变环境管理提供解释和说明。
生态风险评价在美国和其他欧洲国家得到广泛的应用,并有明显的优点,这并不意味着它是惟一的管理决策的决定因素,环境保护部门还要考虑其他因素,如制定法律法规,社会、政治和经济方面的因素也可以引导环境保护部门采取措施。
事实上,将风险减少到最低限度将会付出很大的代价,或者从技术上是不可行的,但是在环境决策制定的过程中,必须加以考虑。
3 生态风险评价过程
美国EPA对生态风险评价工作有较成熟的方法和数据库,并且做了大量的生态风险评价工作。一般分为以下过程:(1)制订计划,根据评价内容的性质、生态现状和环境要求提出评价的目标和评价重点;(2)风险的识别,判断分析可能存在的危害及其范围;(3)暴露评价和生态影响表征,分析影响因素的特征以及对生态环境中个要素的影响程度和范围;(4)风险评价结果表征,对评价过程得出结论,作为环保部门或规划部门的参考,作为生态环境保护决策的依据。生态风险评价框架见图1。
4 我国生态风险评价的调查研究
我国的风险评价工作起步较晚,在化工项目,易燃、易爆、有毒化学品等方面作过大量的工作,但是还没有导则参照执行。生态风险评价我国已经作过一些研究工作,但是还难于系统的应用与环境影响评价当中,原因是生态风险评价不同于化学物质和物理变化能够直观的评价对环境的破坏。生态风险评价需要大量的基础数据和生态调查,以及评价方法的研究,美国于1998年才颁布了生态风险评价的导则。根据我国目前的环境影响评价现状,生态项目是我国环境影响评价的重点拓展领域。由于生态项目所在地的差别,使项目类型千差万别,每个项目的环境影响有所不同。对我国西部地区大规模的区域开发建设、重大项目建设所造成的生态影响,生态风险评价的研究成果给环境保护部门提供决策依据。
生态风险评价工作的开展,不仅需要的大量的生态系统环境调查,还需要大量的试验研究、评价模型的论证等。如毒性物质生态风险评价(整体模型见图2),需要以下研究工作:
图1 生态风险评价框架
(1)不同生物种类、生长阶段、栖息地的调查;
(2)毒性物质在环境中迁移转化的调查研究;
(3)暴露的毒性物质对不同生物种类的不同生长阶段的影响。
⑦ 湿地生态环境效益评估
南水北调中线一期工程受水区主要的湿地包括:天津的八门城、尔王庄、大黄堡、七里海、团泊洼、北大港等共计 50207hm2,河北的永年洼、文安洼、白洋淀、南大港、衡水湖、杨埕共计56518hm2,河南的豫北黄河故道、花园口黄河河滩共计4530hm2,三者合计111255hm2。近年来由于这些地区城市和工业用水大量挤占生态环境用水,上述湿地面积迅速萎缩,造成其生态系统服务损失严重。南水北调中线一期工程可以减少城市和工业用水对受水区湿地水源的挤占,遏制其萎缩趋势,恢复其生态系统健康状况。基于上述事实,本研究假定如果不实施南水北调中线一期工程,受水区的湿地生态系统将迅速萎缩、消失,而南水北调中线一期工程的实施可以阻止这种情况出现。据南水北调中线工程规划报告及其一期工程可研报告,南水北调中线一期工程实施后,受水区湿地可增加的面积共计为7787.85 hm2,据此推测出河南受水区湿地可增加的面积共计为317.1hm2。根据式(6.21),则南水北调中线一期工程能够给河南受水区在湿地生态系统方面带来的年度生态环境效益价值为3891.31万元(表7.8)。
表7.8 南水北调中线一期工程湿地生态系统生态环境效益
⑧ 生态质量评价
自然保护区是建立在其所包含的自然生态系统、保护管理系统与社会经济系统之上的一个综合体。对自然保护区及其保护对象进行生态评价,可以鉴别保护区的生态价值和科学意义,这是自然保护区建设和管理的一项基础工作。
9. 1. 1 生态脆弱性
脆弱性是保护区物种、群落、生境、生态系统及景观对环境变化内在的敏感程度。保护区对生态环境的变化越敏感,则标志着其脆弱性越大,稳定性越差,越需要给予足够的保护。云峰山自然保护区分布在华北地区石质山区,土层较薄,土壤较贫瘠,年降雨量 650 毫米,蒸发量 1890 毫米,少雨干旱一直是制约和影响云峰山生境的主要因素,大大降低了群落内部的复杂性,减弱了自然群落对外界干扰的缓冲能力。如受到人为影响,生态环境自身的平衡将会难以承受。此外,保护区周边还有社区人口 2 万多人,保护区内有 1299 人,不老屯镇政府所在地就有 1 万多人。社区人口之多,距保护区之近,以及日益增长的人口压力,将对保护区所保护的石质山地森林生态系统及其物种资源构成极大的威胁。一旦遭受破坏,极容易引起水土流失,造成生态环境的恶化。要想将生态系统恢复到破坏前的状态,要几十年乃至上百年的时间。由此可见,保护区内的森林生态系统和物种资源是非常脆弱的。
9. 1. 2 生物多样性
生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,生物多样性的丰富程度是保护区保护价值的重要体现。根据资源本底调查,云峰山自然保护区内有蕨类植物 56 种,裸子植物 6 种,被子植物 826 种; 有哺乳动物 32 种,鸟类 162 种,两栖类动物 6 种,爬行类动物 10 种。作为北京市近郊地区,有如此众多的野生动植物种类,充分显示了云峰山自然保护区较为丰富的生物多样性资源。
9. 1. 3 生物稀有性
一般而言,生态系统型自然保护区的 “生物稀有性”是指物种稀有性、生境稀有性和群落稀有性。稀有性越充分,越能体现保护区的保护价值。从物种濒危程度分析,云峰山自然保护区内珍稀濒危动植物较多。根据国家颁布的珍稀濒危植物种类名单,云峰山有国家保护植物 6 种、国家 1 级保护动物 2 种、国家Ⅱ级保护动物 21 种。
从生境稀有性分析,云峰山自然保护区是多种植物区系的交汇地带,区间植物的相互渗入,形成种类繁多、组成复杂、类型多样的生境,但其生境都具有典型的暖温带特征。
9. 1. 4 典型代表性
自然保护区的代表性是典型性的反映,一般包括生物与非生物特征两个方面。自然保护区在某个气候带 ( 或地区) 越具有代表性,则保护价值就越高。云峰山自然保护区地处太行山北端,地质构造属太行山皱褶带,中低山地,自然植被属 “暖温带落叶阔叶林带”,野生动物属 “古北界—华北区—黄土高原亚区与黄淮平原亚区的过渡地带”。干旱瘠薄的土壤,典型的暖温带半湿润季风气候,形成了地带性动植物资源及其生态系统。
9. 1. 5 生态自然性
自然性是保护区受人为干扰程度的反映,自然性越高,保护区提供的本底值越能反映出自然界的真实。云峰山自然保护区具有一定的自然度,虽有少量的人工林,但是造林是出于以人工措施加速恢复天然植被为目的。人工林的树种多为乡土树种,通过人工措施恢复天然植被,使森林的生态功能愈加明显。
9. 1. 6 面积适宜性
保护区面积的大小直接影响着管理成效,特别是对于森林生态系统类自然保护区,面积小,难以满足要保护的生物物种的多样性和生态系统的多样性。云峰山自然保护区总面积 3009多公顷,虽然在我国自然保护区中属于小型自然保护区,但从生态空间上看,最低海拔200 多米,最高海拔近860 米,跨越了600 米的高差,既有低山区又有中山区,包括了不同类型的地貌单元。区域内植被与立地条件基本涵盖了地带性的各种类型,包括 3 个植被型、5 个群系、10 个群丛,森林、灌丛、草地等暖温带石质山地典型的植被群落均有出现,充分体现了生态环境的多样性。从今后的经营管理和社会经济角度看,保护区范围的确定也是较为合适的,完全可以完整保护全部对象,有效地维持和发挥云峰山森林生态系统结构和功能。
⑨ 生态环境现状评价
9.5.2.1 评价方法
一个群落中的种类多样性是群落生态组织水平的独特的、可测定的生物学特性,是反映群落功能的组织特性,种类的多样性指数能够反映水环境污染造成群落结构的明显变化。藻类的污染指数是从藻类的生态学特性来指示水环境污染程度的,根据需要,这里采用了多样性指数和硅藻指数法进行评价 (叶文虎等,1994; 金岚等,1992) 。
Margalef 多样性指数 (Karydis M et al.,1996) 为:
煤矿塌陷塘环境生态学研究
式中: S 为藻类种群数; N 为藻类总个体数; D 的取值以 2.5 为界,小于 2.5 者为环境受到严重干扰。
硅藻指数 (叶文虎等,1994) 为:
煤矿塌陷塘环境生态学研究
式中: A 为不耐有机污染的种类数; B 为对有机污染无特殊反应的种类数; C 为污染区内独有生存的种类数。
9.5.2.2 评价结果及分析
由表3.2 可知,春、秋两季大通塘、谢二塘和潘三塘水体的 pH = 7.01 ~ 8.72,表明水都略呈碱性。叶绿素含量的次序为: 大通塘 < 潘三塘 < 谢二塘,这与水域中浮游植物的多少有关,3 个塌陷塘中的浮游植物生物量也证实了这一点。横向比较可以看出,在温度较高的 9 月份,谢二塘和潘三塘对应的浮游植物叶绿素 a 含量都较 4 月份高 2 倍多,大通塘 9 月份和 4 月份叶绿素 a 含量基本接近 (参见表3.6) ,说明浮游植物的生长受温度的直接影响 (王振红等,2005) 。
氮、磷是浮游植物生长所需的主要营养盐,水体中富含磷、氮营养物质会造成水体中浮游植物的异常繁殖,带来的后果就是水体的富营养化 (蒋因梅等,2004) 。
纵向比较可以发现,谢二塘的总磷和总氮都远远超过营养化指标值,处于富营养化水平,而潘三塘总磷和总氮浓度基本在营养化指标以下,大通塘则只有总氮超过营养化指标,并且潘三塘和谢二塘都是中心的总磷和总氮高于边缘的,这是水深不同的缘故。只有大通塘的东岸边采样点的磷和氮的含量高于中心采样点,这是由于附近有小型煤窑、塑料厂等在东岸边排放工业污水的缘故。
对照表9.15 可以看出,大通塘中藻类种类与个数均为中等,浮游植物中硅藻和绿藻较多,还有相当数量的甲藻,浮游动物中常见针棘匣壳虫 C.aculeata,都表现出寡污带的生物学特点。谢二塘中藻类的种类和数量均较多,说明该水域中营养物质丰富,含量较多,水中浮游植物以蓝藻、绿藻和硅藻居多,浮游动物中缺刺秀体溞 D.aspinosum、螺形龟甲轮虫 K.cochlearis 常出现,该水域属于中污带—寡污带。潘三塘中藻类种类和数量均较多,绿藻和蓝藻占相当大的比例,浮游动物中萼花臂尾轮虫 B.calyciflorus 较多,呈现出中污带—寡污带的特点。
依据 《地表水环境质量标准》 (GB3838—2002) 中几个指标的标准限值 (表9.16) ,结合 3 个塌陷塘的理化指标数据对评价区进行水质分级: 大通塘和谢二塘属于Ⅴ类水质标准,适用于农业用水区及一般景观要求水域; 潘三塘达到Ⅳ类水质标准,主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。
表9.16 湖泊水库特定项目标准值
Margalef 多样性指数是衡量种类多样性的基于藻类种群数与藻类个体总数的对数之间线性关系的一个指标 (式 9.30) 。从塌陷塘藻类多样性指数 (表9.17) 可以看出,大通塘、潘三塘的藻类多样性指数无显著性差异,均属轻度污染水域。谢二塘中藻类多样性指数相对偏低,表明此水域污染较重,属于中度污染。根据硅藻指数划分污染带的标准(表9.18) ,结合表9.17 中塌陷塘的藻类硅藻指数,可以将 3 个塌陷塘水体大体划分为两个污染带: 潘三塘和谢二塘属于β - ms (乙型中污带) ,大通塘属于 os (寡污带) 。
表9.17 3 个塌陷塘中藻类多样性指数与硅藻指数
(据辛晓云等,2000)
表9.18 硅藻指数划分污染带标准
叶绿素 a 是水体中浮游植物生物量的综合指标,是富营养化水体监测中一个重要的生物学参数。分析其含量则可以了解水域中生物量的状况及其富营养化程度,是治理水体富营养化的基础,对有效地管理和利用水体具有重要的作用。参照 OECD 湖泊营养状态的chla 的划分 (Environment Assessment Report NO.4,1999) 和选用标准,再结合 3 个塌陷塘中叶绿素 a 的含量 (参见表3.6) ,分析得出: 大通塘属于贫营养化; 谢二塘富营养化状态; 潘三塘属于中度营养型。这与灰色局势决策法对 3 个塌陷塘营养状态评价结果是一致的。
通过对 3 个塌陷塘测定指标的纵横向比较分析,得出评价区的水质特征:
(1) 各塌陷塘中叶绿素 a 含量: 大通塘 < 潘三塘 < 谢二塘,叶绿素 a 含量与温度成正比关系,说明适宜的温度是浮游植物生长的重要因素。
(2) 3 个塌陷塘的水质分级: 大通塘和谢二塘属于Ⅴ类水质标准,潘三塘达到Ⅳ类水质标准。
(3) 塌陷塘的污染状况: 大通塘属于轻度污染,谢二塘属于中度污染,潘三塘属于中轻度污染。
(4) 水质生物学评价结果: 大通塌塘属于 os (寡污带) ,潘三塘和谢二塘属于β - ms(乙型中污带) 。
(5) 富营养化程度划分: 大通塘是贫营养型,谢二塘是富营养型,潘三塘是中营养型。
塌陷区水域的水质状况是自然因素与人为因素共同作用的结果,在矿井报废后的塌陷区水域 (如大通塘) ,受外界的干扰逐渐减少,内含的有机物由于水体的自净作用将有所减少,水体中浮游生物的种类与数量也将随之减少。而正在受煤矿开采影响的塌陷区水域(如谢二塘、潘三塘) ,由于有生产、生活废水的排入和塌陷前的农田作物腐烂,水中营养物质比较丰富,浮游生物种类和数量均较多。塌陷区水域中的浮游生物的种类和数量还同塌陷区水域的面积、深度有关。塌陷区水域已经受到不同程度的污染,为能有效地治理和利用这一特殊水体,加强对水体的监管势在必行。
⑩ 怎样对潜在的生态风险指数进行评估
基于潜在的生态风险指数的评估