论我国生态环境脆弱性及其评估

211 评估的指标体系
脆弱区可持续发展指标体系 。脆弱生态环境阻碍 了可持续发展 , 因此可以用可持续发展的观点评 价生态环境的脆弱性 , 选择限制可持续发展的因 子建立生态脆弱区可持续发展指标体系 。压力与 状态指标描述了影响环境变化的人类活动对生态 环境造成的压力和在这种压力下资源与环境的质 量的状况以及社会经济状况 。系统响应指标描述 社会各个层次对造成环境脆弱压力的响应 , 资源 的利用率 、 生态整治的程度 、 社会进步和经济的发 展等是重要指标 。 — — — 多系统评价指标体系 。运用系统论的观 点 , 分析环境系统及其子系统的特点 , 综合水资 源、 土地资源 、 生物资源 、 气候资源 、 社会经济等子 系统脆弱因子 ,筛选指标 ,确定指标体系 。多系统 综合评价指标体系能够系统全面地反映出区域生 态环境的脆弱性 , 但由于各子系统之间的相互作 用和相互影响 ,指标之间具有一定的关联性 ,指标 之间相互重叠 , 在评价时选择能够反映各子系统 脆弱性本质特征的指标 ,且进行关联性分析 。 单一类型区域和综合性两种指标体系各有其 特点 ,单一类型区域指标体系是基于特定地理背 景条件建立的 , 具有明显的区域性特征 , 针对性 强 ,但由于研究对象比较单一 , 研究内容局限 , 指 标体系适用的范围窄 , 指标只是适用于特定区域
在评价过程中的综合应用将成为生态环境脆弱性 评估研究的重点 模型化是当前各种评估方法中最具说服力与 科学性的方法 , 它的发展与完善是时代发展的迫 切需要 。遥感与地理信息系统 ( GIS) 是环境分析 不可或缺的因素 , 利用遥感获取自然环境的信息 作 GIS 的主要信息源 ,通过数字地图信息 、 地面监 测数据 、 先进知识辅助 ,进行遥感信息专题或定量 提取 ,然后利用 GIS 进行数据的分析处理 ,对生态 环境的脆弱性进行定量描述 。遥感与 GIS 相结 合 ,实现生态环境脆弱性评价结果的可视化 ,遥感 与全球卫星定位系统 ( GPS) 相结合 , 可以获得脆 弱生态环境的具体分布区域和分布面积 。综合运 用 “3S” 技术 ,引入人工智能和专家系统 ,可以分析 环境脆弱性的演变过程和时空特点 , 进而探讨脆 弱性的动力机制及发展趋势 。
〔 1〕
以河北省迁西县山区为例 , 建立了
适合于山区生态环境脆弱性评价指标体系并对该
2〕 地区进行了评价和分区 ; 王经民 、 汪有科 ( 1996) 〔
提出了评价黄土高原生态环境脆弱性的数学方 法 ,对黄土高原 105 个水土流失重点县进行了脆 弱度计算等等 ,都属于单一类型区域的指标体系 。 综合性指标体系选取的指标涉及的内容比较 全面 ,能够反映生态环境脆弱性的自然状况 、 社会 发展状况 、 经济发展状况等各个方面 。既考虑环 境系统内在功能与结构的特点 , 又考虑环境系统 与外界之间的联系 。现有综合性评价指标体系可 概括以下三种类型 : — — — 成因及结果表现指标体系 。生态环境脆 弱性的演变是自然和人为因素共同作用的结果 , 已脆弱的生态环境有其较明显的表现特征 , 因此
抗力差 ,易受侵害 。生态环境脆弱性研究的对象 是对人类活动或外界环境胁迫比较敏感的环境资 源系统 ,其目的是为了研究生态环境脆弱性演变 的动力机制及其规律 , 从而提出可行的生态环境 恢复重建的措施 , 实现资源环境与社会经济的可 持续发展 。因此 , 可以从以下两个方面来解释生 态环境脆弱性 : 一是易变性 ,指环境资源系统在外 界干扰或胁迫的影响下容易发生变化 , 这种变化 可以是正向的也可以是逆向的 ,通常用敏感性 、 不 稳定性或抗干扰能力来描述 。二是可能性 , 主要 是考察环境资源系统各种潜在性的风险及其系统 本身所做出的可能响应 。生态环境各因子的类 型、 数量 、 质量在时间和空间上配置的不均衡性是 脆弱性的内在原因 , 人类活动和外界环境胁迫是 脆弱性演变的动力机制 。生态环境脆弱性有别于 生态环境质量和生态环境风险 。生态环境质量是 指在一个具体的时间和空间范围内生态环境对人 类的生存及社会经济持续发展的适宜程度 , 它强 调的是生态环境的适宜性 。生态环境风险强调生 态环境遭受自然或人为灾害可能发生的概率 , 比 如地震 、 火灾 、 石油开采 、 核电站的建立等 。生态 环境脆弱性是其本质特征的综合表现 , 它既包括 生态系统内部结构的特点 , 也涵盖系统外部条件 状况 ,既反映人类活动和外界环境胁迫对环境资 源系统的影响 , 也体现了环境资源系统对其的响 应。
收稿日期 :2003 - 12 - 30 作者简介 : 王介勇 (1978 - ) ,男 ,在读硕士 ; 研究方向 : 土地资源管理 。
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因此 ,生态环境的脆弱性内涵应该是 ,由于各 生态环境因子类型 、 数量和质量在空间和时间上 配置的不均衡性 , 生态环境系统在人类活动干扰 和外界环境胁迫作用下所表现出来的易变性以及 生态环境系统所做出的可能性响应 。
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Байду номын сангаас
类型区域的评价结果之间缺少可比性 。综合性评 价指标体系包含的指标繁多 , 但是由于数据可得 性的限制 , 可操作性较差 , 指标之间的关联性较 高。
212 评价方法
在评价过程中 ,评价方法的选择十分关键 ,应 根据指标的不同特征和数据的特点来选择能够表 现系统特征的评价方法 。回归分析法 、 模糊综合
山东农业科学
Shandong Agricultural Sciences
2004 年 第2期
论我国生态环境脆弱性及其评估
王介勇1 ,赵庚星1 ,王祥峰2 ,王丽华3 ,刘世美2 ,刘 涛2
(11 山东农业大学资源与环境学院 ,山东 泰安 ,271018 ;21 山东省农业科学院办公室 ,山东 济南 ,250100 31 山东省国土资源厅 ,山东 济南 250014)
参 考 文 献:
〔 1〕 罗新正 ,朱 坦 1 河北迁西县山区生态环境脆弱性分区初 探〔 J〕 1 山地学报 ,2002 ,20 (3) :348 - 3531 〔 2〕 王经民 ,汪有科 1 黄土高原生态环境脆弱性计算方法探讨 〔 J〕 1 水土保持通报 ,1996 ,16 (3) :32 - 381 〔 3〕 赵跃龙 ,张玲娟 1 脆弱生态环境定量评价方法的研究〔 J〕 1 地理科学 ,1998 ,18 (1) :73 - 781 〔 4〕 牛文元 1 生态脆弱带 ECOTONE 的基础判定〔 J〕 1 生态学报 , 1989 ,8 (2) :97 - 1041 〔 5〕 刘燕华 1 中国脆弱环境类型划分与指标〔 A〕 1 生态环境综合 整治与恢复技术研究〔 C〕 1 北京 : 北京科学技术出版社 , 1995 ,8 - 171 〔 6〕 李可让 ,陈育峰 1 全球气候变化影响下中国森林的脆弱性 分析〔 J〕 1 地理学报 ,1996 ,51 ( 增刊) :40 - 491 〔 7〕 薛纪渝 1 脆弱环境敏感性评价方法探讨〔 A〕 1 生态环境综合 整治与恢复技术研究〔 C〕 1 北京 : 北京科学技术出版社 , 1995 ,8 - 171
( 如湿地 、 内河流域 、 山地 、 水土流失地区等) ,不同
指标体系的构建是评价工作的核心 , 每一个 指标是进行评价的基本要素 , 构建脆弱性评价指 标体系是脆弱度计算的根本条件和理论基础 , 指 标体系构建的成功与否决定着评价结果的真实性 和可行性 。当前我国环境脆弱性评价指标体系 , 主要分单一类型区域的指标体系和综合性指标体 系两大类 。 单一类型区域的指标体系基于特定地理背景 具有区域性特点 , 结构简单 , 针对性强 , 能够准确 表征区域环境脆弱的关键因子 。例如 ,罗新正 、 朱 坦等 ( 2002)
( PSR) 的生态 — — — 基于 “压力 — 状态 — 响应”
2 生态环境脆弱性评估的方法
生态环境的脆弱性评估是对生态环境各因子 时空配置的不均衡性引起的生态系统不稳定性 , 以及人类活动和外界环境胁迫对生态环境的可能 影响及其响应的评价与估测 。生态环境脆弱性评 估根据评估对象的特点可分为单一生态环境要素 的脆弱性评估和区域生态环境各要素综合脆弱性 的评估 。生态环境脆弱性评估的关键是构建合理 的评价指标体系和选择适宜的评价方法 , 以下是 对典型的指标体系和评价方法进行的比较分析 。
选取脆弱生态环境的水资源 ( 降水量 、 降水变率) 、 热量资源 ( 用 ≥ 10 ℃ 的连续积温表示) 、 干燥度 、 人 均耕地面积 、 地表植被覆盖度 、 资源利用率等主要 成因指标 , 结合其退化程度 、 治理状况 、 社会经济 发展状况等结果表现指标对其进行综合评价 , 这 样不仅能够很好的体现环境脆弱性的主要因素 , 而且结果表现指标可以修正成因指标之间的地区 性差异 ,使评价结果更具有地区间的可比性 。
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评判法 、 主成分分析法 、 层次分析法等是常用的方 法 , 这些方法也是其他评价过程中常用的方法 。 此外 ,指标指数分析法是生态环境脆弱性评估过 程中非常实用的方法 , 许多学者构建了一些具有 代表性和说服力的指标指数 ,如下表 :
1 生态环境脆弱性的内涵
生态环境脆弱性研究始于 20 世纪 80 年代对 生态过渡带的探讨 , 之后许多学者在生态环境过 渡带的基础上定义了生态环境的脆弱带 ( 或生态 脆弱区) 和脆弱生态环境 , 可以概括为三种观点 : 一是纯自然或生态的观点 , 从自然属性或生态因 子变化的类型和程度来定义 ; 二是人文的观点 ,以 人文对生态环境的作用后果来衡量生态环境 ; 三 是广义的人文观点 , 把一定经济发展水平条件下 资源环境能否长期维持目前人类开发活动的能力 作为判断标准 。这些定义描述了生态环境脆弱性 的特征 ,但没有从根本上定义生态环境的脆弱性 。 “脆弱性” 从字面上理解 “脆” , 是描述物体易 碎或易受破坏的性质 “弱” , 是指物体或对象的抵
摘 要 : 生态环境的脆弱性及其评估是当前环境资源领域研究的重要问题之一 。本文通过对生态环境脆 弱性的基本内涵及其脆弱因子进行深入探讨 ,并对当前生态环境脆弱性评估的指标体系和评估的方法进行 系统研究 ,旨在分析生态环境脆弱性研究存在的问题并指出其发展趋势 。 关键词 : 生态环境脆弱性 ; 指标 ; 评估 中图分类号 :X17111 文献标识号 :A 文章编号 :1001 - 4942 (2004) 02 - 0009 - 03
312 生态环境脆弱性评价的模型化及 “3S” 技术
意义 运用集合论的观点 , 利用两个生态系统 相互重叠的状况来 表示生态环境脆弱 带的脆弱性 。 通过对自然 、 人口 、 经济和发展因素分 析来评价生态环境 的承 载 背 景 ( 脆 弱 度) 根据脆弱生态环境 的主要成因及结果 表现指标来计算生 态环境的脆弱程度 。
把评价指标寓于脆弱生态环境形成过程中去 , 进 而准确地提出合理的 、 可行的生态整治措施 。环 境脆弱性评价的目的在于研究环境的脆弱性特 征 ,包括脆弱性的来源 、 现状 、 动力学特征 、 演替过 程 ,根据其评价结果及动态分析为环境整治 、 污染 治理 、 生态保护 、 环境规划等提供合理依据 。
类型 指数计算公式
R - E(R) F1 = , R 代表实际观测到 Max(R) - E(R) 的A∩ B∩ C 重叠面积 ,E(R) 为期望面积 , Max(R) 最大可能观测到的重叠面积 (9) 3 4〕 (牛文元 ,1989)〔 U = 6 Mi ,U 为承载背景 (脆弱度 ) ,i 代表
i =1 n
近年来 ,人口 、 资源和环境问题日益成为人类 生存所面临的严峻问题 , 人口的急剧增加和资源 的不合理利用 , 使生态系统自身的协调能力不断 下降 ,人类生存的环境呈现出越来越脆弱的趋势 。 因而 ,脆弱生态环境的研究发展成为资源环境学 科研究的热点领域 ,而生态环境的脆弱性评估 、 驱 动机制研究及其恢复重建工作成为该领域研究的 重中之重 。当前 , 科学界定生态环境脆弱性的内 涵及其评估的方法 , 健全生态环境脆弱性的研究 体系 ,成为学术界理论发展与人类生存的共同需 要。