土地利用/覆被数据是以三江平原2004年和2010年LandsatTM遥感影像数据为基础,运用ER-DAS软件对遥感影像数据进行几何精纠正,以地理信息系统ArcGis软件为工作平台,依据中国东北地区(辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古东部)陆地卫星TM假彩色数据土地资源信息提取标志,采用目视解译方式获取2004年和2010年三江平原土地利用/覆盖数据。其他数据通过调查和搜集资料方式获取。利用生态综合指数法,对2004年和2010年三江平原各县(市)生态环境状况进行评价,评价标准为国家环境保护总局颁布的中华人民共和国环境保护行业标准(HJ/T192-2006)———《生态环境状况评价技术规范》,从生态环境状况、土地利用/覆被、生物丰度、植被覆盖、水网密度、环境质量等方面分析三江平原生态环境的变化。根据生态环境状况变化幅度,将生态环境变化分为四级,即无明显变化、略有变化(好或差)、明显变化(好或差)和显著变化(好或差),详见表1[2]。
研究结论
1生态环境状况变化三江平原各县(市)生态环境指数变化量为-0.50~2.48,生态环境指数变化量小于零的县(市)有3个,为宝清县、桦南县、七台河市。生态环境指数变化量大于2的县(市)有1个,为友谊县。其他各县(市)生态环境指数变化量在0~2之间。从变化程度分析,三江平原各县(市)生态环境状况变化幅度分为无明显变化和略有变化两个级别,略有变化的为友谊县,生态环境略微变好;其他21县(市)生态环境状况均无明显变化,但从变化趋势看其中的18个县(市)的生态环境微微向好的趋势发展,其中绥滨县、佳木斯市、桦川县、抚远县、富锦市、依兰县,其生态环境状况向好趋势相对明显;有3个县(市)(宝清县、桦南县、七台河市)的生态环境微微向差的趋势发展。从面积上分析,三江平原土地面积中,有1.56%生态环境略微变好;有85.92%生态环境微微向好的趋势发展,另有12.52%微微向差的趋势发展。
2景观类型的变化2010年相对2004年,三江平原的林地、草地和沼泽地面积都在减少,分别减少0.58%、12.53%和4.41%,其中草地减少幅度最大;而水域滩涂、建设用地和耕地都在增加,分别增加2.80%、5.26%和2.08%,其中建设用地增加幅度最大,详如表3所示。三江平原水田和旱地面积变化最大,其中水田增加了6565.97km2,旱地减少了5399.85km2。三江平原地区城镇化的推进导致建设用地面积增加,而国家惠农政策促使耕地的效益提升,越来越多的土地向耕地转换。从转化方向看,林地主要向耕地转化,草地主要向耕地和沼泽地转化,沼泽地主要向耕地和草地转化,耕地向建设用地转化。耕地中,旱地向水田转化。
3生物丰度的变化三江平原各县(市)生物丰度指数变化量为-1.37~2.49,属于略有变化和无明显变化两个级别。其中友谊县生物丰度略有变好。其它各县(市)生物丰度均无明显变化,无明显变化的县(市)中,生物丰度向好的趋势发展的县(市)有8个,分别为鸡西市、虎林市、鹤岗市、萝北县、绥滨县、饶河县、桦川县、富锦市;向差的趋势发展的县(市)有13个。4植被覆盖的变化三江平原各县(市)植被覆盖指数变化量为-1.89~8.20,属于明显变化、略有变化和无明显变化三个级别。其中友谊县和抚远县属于明显变化级别,其植被覆盖程度明显变好。绥滨、桦川、同江和富锦属于略有变化级别,其植被覆盖程度略微变好,其它各县(市)植被覆盖程度均无明显变化。在无明显变化的县(市)中,植被覆盖程度趋好的县(市)有8个,分别为虎林市、密山市、鹤岗市、萝北县、集贤县、饶河县、汤原县;趋差的县(市)有8个。
5水丰贫程度的变化三江平原各县(市)水网密度指数变化量为1.04~5.93,属于明显变化、略有变化和无明显变化三个级别。其中依兰县属于明显变化级别,水的丰贫程度明显变好。鸡西、鸡东、虎林、密山等12个县(市)属于略有变化级别,水的丰贫程度略微变好,其它9个县(市)水的丰贫程度均无明显变化。无明显变化的县(市),水的丰贫程度均向好的趋势发展。6环境质量的变化三江平原各县(市)环境质量指数的变化量为-2.88~8.72,属于明显变化、略有变化和无明显变化三个级别。其中佳木斯市属于明显变化级别,环境质量明显变好。七台河市属于略有变化级别,环境质量略微变差,其它县(市)环境质量均无明显变化。在无明显变化的20个县(市)中,有9个县(市)环境质量向好的趋势发展,分别为鸡西市、密山市、鹤岗市、绥滨县、双鸭山市、集贤县、宝清县、桦川县、富锦市;另有11个县(市)环境质量趋差。
变化驱动力分析
1农业政策的导向作用中央和地方各级政府制定的一系列惠农政策,导致耕地的价值相对上升,促使三江平原耕地中水田面积大幅度增长。黑龙江省是中国的农业大省,三江平原是中国重要的商品粮基地,黑龙江省非常重视农业的发展。在大力发展现代农业的政策导向下,各市(地)人民政府不断加强农田基础设施建设。灌区、水库、塘坝等农田水利工程建设的大力推进,使农田有效灌溉面积增加,水田面积大幅度增长。例如鹤岗市十一五期间实施各类农田水利工程项目122个,水稻新增面积38万亩[3]。水田面积增加较多的县(市)有,抚远县、同江市、富锦市、友谊县、绥滨县、萝北县、饶河县、虎林市等。
2土地覆被类型的变化近年来,由于毁林开荒、毁草种地、排干沼泽等现象的存在,使三江平原林地、草地、沼泽地面积仍在减少,使三江平原部分县(市)生态环境状况有变差的趋势。宝清县和桦南县生态环境状况向差的趋势发展主要由土地覆被变化引起。2004年-2010年,宝清县草地面积减少了217.25km2,沼泽面积减少了103.14km2;桦南县草地面积减少了113.04km2,水域湿地面积减少了74.16km2。水田面积的增加,使部分县(市)生态环境状况略有变好或向好的趋势发展。水田是人工湿地,水田面积的增加,对三江平原生态环境的改善起到一定的作用。友谊县生态环境略微变好,是水田面积增加带来的生态效益。2004年友谊县水田面积占全县国土面积的1.93%,2010年增加到27%。2004年-2010年,水田面积增加比重较高的县(市)有绥滨县、友谊县、抚远县、同江市、富锦市、饶河市、桦川县,水田增加幅度均大于县域国土面积的5%以上,也是生态环境状况向好的趋势发展的主要原因之一。
3水资源总量增加2004年三江平原各县(市)水资源总量为13918百万立方米,2010年为20997.03百万立方米,水资源总量增加了70823百万立方米。水资源量增加一方面是降水量增加引起的,另一方面也是水利工程的修建,使区域内的蓄水能力增强。水资源总量增加有利于三江平原生态环境的改善。4COD年排放量影响环境污染负荷近年来,随着工业企业的增长和城市人口的增多,三江平原的部分县(市)承受环境污染压力增大,主要表现为COD年排放量增加。2010年COD年排放量与2004年相比,七台河市增加了11069吨,依兰县增加4703吨,友谊县增加28543吨,汤原县增加2145.1吨,勃利县增加2079.74吨。经济条件相对较好的地级市,由于环境保护设施的投入运行,污染总量控制和节能减排工程成效显著,承受的环境污染压力有所降低,主要表现为COD年排放量减少。2010年COD年排放量与2004年相比,佳木斯市减少22306.78吨,双鸭山市减少3629.97吨,鹤岗市减少3697.93吨,鸡西市减少3068.73吨,集贤市减少2589.13吨。其中佳木斯市、鹤岗市、双鸭山市等县(市)环境污染负荷减小是生态环境状况趋好的主要因素。
生态环境保护与改善建议
自党的十七大明确提出“建设生态文明”以来,各级政府及有关部门积极开展生态文明建设,对生态文明相关指标体系从实践层面进行了较多探索。深圳、厦门、中山、无锡新区、江阴、贵阳等地在生态文明建设规划中提出了各自的生态文明建设指标体系。这些指标体系除包括生态环境、生态经济两大类指标外,还包括了生态制度、生态意识等指标,较好地体现了生态文明建设不仅关注环境与经济的关系,而且要求从制度和意识层面对工业文明进行全面革新的含义。但是,这些指标体系仍侧重环境及其相关指标,未能很好表达生态文明作为一个新型文明形态的应有内涵。
学术界围绕生态文明评价问题展开了初步研究。主要研究进展及其特点为:(1)一些研究提出的指标体系对环境、经济关注较多,而对制度、文化方面关注较少[1](P51-53)[2](P823-826)[3](P60-63)[4](P21-27)[5](P1-5),比较接近于可持续发展指标体系,生态文明内涵体现相对不足。(2)有些研究的指标体系较好地涵盖了制度、文化等方面的指标[6](P55-59)[7](P131-136)[8](P72-75)[9](P60-63)[10](P6295-6304),但由于生态文明内涵阐述不足而使得指标之间的关系尚待进一步理清。(3)对区域生态文明评价而言,其与区域外部的经济、环境关系也是评价的重要内容,但当前研究较少触及。本文首先从人类社会文明形态演替和文明成果具体表现形式两个角度定位生态文明并阐释生态文明的基本内涵,构建生态文明评价指标体系的基本框架,然后选择相应的表征指标构成评价指标体系,为定量评价生态文明水平提供方法基础,为政府推动生态文明建设提供理论参考。
一、生态文明的基本内涵
对生态文明内涵的阐释,是构建生态文明评价指标体系的理论基础。当前,学术界主要从两个不同的角度对生态文明内涵进行阐述,徐春(2010)将这两个角度分别称为历时性角度与共时性角度[11](P61-63)。从历时性角度来看,生态文明是人类社会继工业文明之后出现的一种新的文明形态,而且生态文明的出现具有客观必然性[12](P31-37)[13](P36-43),这个角度下的生态文明与农业文明、工业文明并列。从共时性角度来看,生态环境与经济、政治和文化一样是文明的一个主要子系统,因此生态文明只是人类文明的一个方面[11](P61-63),这个角度下的生态文明与物质文明、政治文明、精神文明并列。
比较而言,历时性角度下的生态文明是针对整个人类社会形态而言的,共时性角度下的生态文明仅针对生态环境方面的发展成果。由于生态文明建设并不仅仅是生态环境方面的建设,而且由于人与自然复杂的相互作用关系也使得生态环境建设无法孤立进行,因此本文将从人类社会文明形态演替的角度定位生态文明。具体到实践意义上,共时性角度下的生态文明意味着需要生态环境相关部门(例如我国的环境保护部、林业局等)强化生态环境建设、改善自然环境质量,历时性角度下的生态文明则意味着需要整个政府以及社会部门共同行动构建致力于促进人、自然、社会三者和谐发展的社会运行机制以及相应的主流价值观。
关于生态文明的具体成果形式。一方面,作为一种新的文明形态,生态文明的具体成果形式同样包括物质文明、政治文明和精神文明。生态文明既包含人类保护自然环境和生态安全的意识、法律、制度、政策,也包括维护生态平衡和可持续发展的科学技术、组织机构和实际行动[14](P4-5)。生态文明内容涵盖了先进的生态伦理观念、发达的生态经济、完善的生态制度、基本的生态安全、良好的生态环境等[15](P30-32)。与工业文明一样,生态文明具有物质文明、政治文明、精神文明三种成果表现形式;与工业文明不同的是,生态文明要求这三种文明成果的获得必须满足人、自然、社会三者和谐发展的要求,本文称之为生态型的文明成果。另一方面,生态文明的具体成果形式还包括生态环境相关的文明成果,即共时性角度下的生态文明含义。
本文将生态环境纳入了文明的内涵,更好地体现了人类对自然的尊重、人类与自然属于同一有机整体。进一步地,生态文明内涵可以概括为生态环境与生态型物质文明、生态型政治文明、生态型精神文明的有机整合。从这个意义上讲,生态文明中的“生态”具有两层含义,其一为生态环境,其二为生态型传统意义上的文明。
从某种意义上说,生态文明是针对整个人类社会而言的。全人类及其赖以生存的地球生态系统共同构成一个几乎封闭的系统,人类只能基于地球上的生态环境来构建生态文明。但是,对于某一国家或者区域而言,市场交易体系使得其与外界存在产品和服务的交换,即一个国家或地区的经济活动可以通过贸易而基于区域外的生态环境基础。因此,生态文明要求一个区域的生态文明建设不应以牺牲区域外部的生态环境基础为代价。当然,这一准则并不反对通过适当的市场交换机制来促进包括生态生产力在内的多种资源的优化配置,而是要求区域内外在资源环境利用方面的公平。
综上,关于生态文明的基本内涵,可以得到两点认识:其一,生态文明是生态环境与生态型物质文明、生态型政治文明、生态型精神文明的有机整合;其二,区域生态文明评价需要关注区域内外在经济、环境等方面的交换关系。这样生态文明内涵可以概括为“1+3+1”,其中,第1个“1”为生态环境,“3”为生态型物质文明、生态型政治文明、生态型精神文明,第2个“1”为“与区域外部的关系”。
已有的关于生态文明评价指标体系的相关研究一般都包含了生态环境、经济、生态制度、生态文化与意识等指标。可见,这些指标体系已经超越了共时性角度下生态文明的含义;同时,这些指标体系仅包括了与生态环境相关的制度、精神成果,未能较好地涵盖传统的制度与精神成果,即未能涵盖历时性角度下生态文明的含义;最后,这些指标体系一般不包括评价区域与区域外界之间在经济与环境方面的交换关系。
二、生态文明评价指标体系的基本框架
基于对生态文明内涵的阐释,采取自上而下的思路构建生态文明评价指标体系。首先,从生态文明内涵出发构建评价指标体系的系统层,全面、直接地体现生态文明的基本内涵,包括生态环境、生态型物质文明、生态型政治文明、生态型精神文明、与区域外部的关系五个单元。其次,将系统层单元分解为若干目标层单元(如图1所示)。
其一,生态环境。生态环境是生态文明的自然基础,包括生态环境状况和生态环境建设两个目标层单元。生态环境状况描述了生态系统、资源利用、环境质量等方面的状态。生态环境建设描述了社会经济系统为减少对自然生态系统的压力、改善自然生态系统健康水平所进行的努力,强调了人类社会对生态环境的回馈。
图1生态文明评价指标体系的系统层和目标层结构
其二,生态型物质文明。生态型物质文明是生态文明的物质基础。生态文明并不排斥物质文明,要求的是具有生态友好属性的高水平的物质文明,据此分解为物质文明和物质文明生态化两个目标单元。物质文明是人类在自然界求取生存与发展过程中获得的物质成果的总和,集中表现为社会物质生产的进步和人们的物质生活水平的改善E16](P380)。物质文明生态化,指物质财富的生产、消费过程消耗较少的自然资源、排放较少的废弃物,包含生产生态化和消费生态化两部分内容。
其三,生态型政治文明。生态型政治文明是生态文明的制度基础。政府、企业、公众是人类社会系统中的三大类行为主体,其相互作用机制构成了社会运行机制。政治文明是社会运行机制发展形成的积极成果,一般表现为人们在一定的社会形态中关于民主、自由、平等、解放的实现程度,包括国家政治制度、法律制度和民主制度等多个方面[17](P504-505)。生态型政治文明要求调整社会运行机制从而引导社会个体行为调整,达到促进社会与人和谐、社会与自然和谐的目标。引导政府、企业、公众推动生态文明进程的社会运行机制都属于生态型政治文明范围,例如政府将环境保护工作纳入政绩考核体系、企业履行环境保护责任、公众参与环境保护的相关机制等。
其四,生态型精神文明。生态型精神文明是生态文明的认识基础。精神文明是改造主观世界的精神成果的总和,主要表现为文化方面和思想方面[16](P380)。生态型精神文明一方面要发展传统的积极精神成果,另一方面要促进精神文明生态化转型。精神文明方面主要从科技、文化、道德水平三个方面来表征。精神文明的生态化转型,有利于提高人们对生态环境问题的认识和意识,这一方面直接影响社会个体行为,另一方面通过影响社会运行机制来影响社会个体行为,从而促进人、自然、社会三者之间的和谐。相应地,精神文明生态化可以从生态科技水平、生态文化水平、生态文明意识三个方面来表征。
其五,与区域外部的关系。生态文明要求一个区域的生态文明建设不应以牺牲区域外部的生态环境基础为代价。与区域外部的关系主要衡量某一区域的生产、生活活动对区域外部生态环境的占用程度。
三、生态文明评价的具体表征指标
针对每一个目标层单元,将其所包含的有机组成部分概括为准则层。针对准则层,选择合适的指标进行表征,从而构建生态文明评价指标体系。
(一)指标选取原则
遵循如下原则选取具体表征指标:其一,简约性原则。由于生态文明涵盖的范围较广,如果要求指标体系包含所有内容,则需要大量的指标,导致指标体系的庞杂,因此指标选取时遵循简约性原则,即选择少量但具有代表性的指标。其二,动态性原则。随着生态文明水平的不断提高,社会经济系统、自然环境及其相互作用机制不断演变,相应地,生态文明评价指标体系需要选择新的指标来表征。其三,可操作性原则。尽量选择现行统计体系内的指标,或者选择通过调研可以获得的指标,从而使得指标体系在应用中具有较好的数据支持。
(二)具体表征指标
1.生态环境部分。(1)生态环境状况目标层单元。从环境质量状况、生态系统状况、资源持续利用状况三个方面描述生态环境状况。以环境功能区达标率表征环境质量状况。以生态用地比例和建成区绿化覆盖率分别表征整个区域、城镇区域的生态系统状况。以能源的可持续利用水平表征资源的持续利用。(2)生态环境建设目标层单元。包括经济投入状况、污染治理状况两个准则层单元,分别以经济度量指标和实物指标表征。经济投入状况针对整个经济系统和政府财政分别选择了环保投资占GDP比例和生态环境相关支出在地方财政支出中的比例两个指标。污染治理状况主要选择了污水、生活垃圾、危险废物处理处置相关指标(如表1所示)。
2.生态型物质文明部分。(1)物质文明目标层单元。包含生产发达程度和生活消费水平两个准则层单元。生产发达程度以人均GDP、第三产业增加值占GDP的比例分别表征经济产出规模和质量。生活消费水平则以恩格尔系数表征。(2)物质文明生态化目标层单元。包含生产生态化和消费生态化两个准则层单元。生产生态化强调单位产出的资源消耗少、污染物排放少,其中,资源消耗选取了水、能源、土地三种资源,污染物则选择了我国“十二五”规划纳入约束性指标的二氧化硫、化学需氧量、氮氧化物、氨氮四种污染物。随着污染控制水平的不断提高,污染物种类也应随之调整。生活生态化,强调生活活动资源消耗少、污染物排放少,这里选取了新售水电器具中节水节电型比例、新建建筑中绿色建筑比例和绿色出行率三个表征指标(如表2所示)。
3.生态型政治文明部分。(1)政治文明目标层单元。构建了政府执政能力水平和公众参与状况两个准则层单元。一般地,效率由市场机制完成,而公平状况则需要政府不断提升,因此选择描述社会个体收入差距的基尼系数表征政府的执政水平。公众参与状况部分,结合我国当前制度基础,以政府信息公开状况来表征公众的知情权、监督权的保障情况。(2)政治文明生态化目标层单元。生态文明建设不仅需要政府大力推动,也需要公众积极参与。政府执政部分,以生态环保工作在党政实绩考核中的比例、生态环境保护相关法律法规的贯彻落实程度两个指标表征;公众参与状况,则结合我国当前制度基础,以生态环境议案、提案、建议纳入相关政策比例表征(如表3所示)。
4.生态型精神文明部分。(1)精神文明目标层单元。主要包括科技水平、文化水平和思想道德水平三个准则层单元。科技水平以研发投入占GDP的比例来表征。文化水平可以选择人均受教育年限或者入学率来表征,考虑到当前我国正在普及高中教育,而且国家“十二五”规划也将高中入学率作为发展目标,这里选择高中阶段教育净入学率为指标。思想道德水平难以直接表征而采取间接反映的方式选择指标,注册志愿者人数比例、义工小时数、人均捐款量等正向指标与犯罪率、交通违章数量等负向指标均具有一定的代表性,这里选择注册志愿者人数占城市人口总数的比例作为表征指标。(2)精神文明生态化目标层单元。与精神文明相对应,包括生态科技水平、生态文化氛围和生态文明意识水平三个准则层单元,其含义分别为应用于实践的科技文化知识的生态友好程度、人们对生态环境知识的了解程度、人们从事生态友好活动的意愿。生态科技水平以应实施清洁审核的清洁生产企业比例表征较为清洁的生产技术的应用程度。生态文化氛围则解读为生态环境相关知识的普及程度,可以通过统计调研得到。生态文明意识水映人们相对更加偏好生态环境的程度,此处以环境组织注册人数占城市人口总数比例来表征(如表4所示)。
5.与区域外部关系部分。以生态足迹作为社会经济活动对生态环境占用的衡量指标,从而选定某区域人均生态足迹净输入表征该区域的生产与生活活动对区域外部的生态环境的占用程度(如表5所示)。
四、结语
本文从当前关于生态文明的两种角度理解出发,阐述生态文明的基本内涵:其一,生态文明是生态环境与生态型物质文明、生态型政治文明、生态型精神文明的有机整合;其二,区域生态文明评价需要关>,!
农业生态环境是农业生产的基础,近年来,各级政府在植树造林、土壤改良等方面做了大量工作,但随着社会经济的迅猛发展,耕地面积锐减,农用化学物品用量不断增加,水质污染、气象灾害等对农业生态环境造成越来越多不利影响。因此,开展不同区域农业生态环境质量评价及其动态变化研究十分必要[1]。农业生态环境质量评价前人已经做了大量研究,目前国内外对农业生态环境的研究主要是定时、定区域地研究,包括环境、经济、社会、科技、资源等要素在内的复合农业生态系统;国外侧重于对替代方法、策略、指标互作及模型应用的研究[2-4]。国内的指标体系较多引入经济、社会效益等指标[5-7],弱化了生态指标及生态环境的作用,忽略了农业生态环境的时空变异性。农业生态环境质量评价的方法较多,主要有模糊综合评价法、权重评价方法(综合指数法)、层次综合评价法、灰色综合聚类法、投影寻踪模型等[8-12]。其中权重评价方法(综合指数法)简单客观,便于分析各因子对农业生态环境的贡献,应用十分广泛[1]。
江苏省位居长江、淮河下游,东濒黄海,平原辽阔、土地肥沃,素有“鱼米之乡”的美誉,并以占全国1%的土地面积,创造了约占全国10%的GDP总量。但伴随着经济的腾飞和现代化进程的加快,江苏的耕地面积越来越少,人口越来越集中,各种农业生态环境问题接踵而来。本文拟应用层次分析法(analyticalhierarchprocess,简称AHP)确定各指标的权重,应用权重评价法(综合指数法)分析江苏省农业生态环境质量指数,客观、具体地分析不同区域农业生态环境质量的变化,为区域农业的可持续发展、农业生态环境建设以及进一步发展“优质、高效、外向、生态、安全”的具有江苏特色的农业现代化道路提供理论决策参考。
1研究区域选择与研究方法
1.1研究区域的选择
江苏省位于北纬30°35′-35°07′,总面积10.26×104km2,年降水量783~1167mm,年平均气温13~16℃,气候温和,雨量适中,农业自然条件优越,是我国农业高产区和重要商品粮基地。全国农业资源区划办将江苏省划分为徐连、宁镇扬、沿江、两淮、太湖和沿海6大农村经济区[13]。为了便于调查、收集资料以及减少统计工作量,考虑到自然环境条件、区域经济发展、区位条件等区内相似性和区际差异性;同时,可以涵盖江苏省所有气候类型和经济发展水平,选择邳州、新沂(徐连经济区),东台、大丰(沿海经济区),如皋、金坛(沿江经济区),兴化(宁镇扬经济区),张家港、江阴(太湖经济区)共9个具有代表性的县(市)区域作为评价单元。通过对经济区内典型县评价值加权平均,得到该经济区的评价值。
1.2资料获取
数据来源主要包括遥感数据、土壤普查、地图数据和统计数据。(1)遥感数据:主要来源于美国Landsat卫星的TM影像,用于计算植被覆盖度,选取1995年、2000年、2008年6-8月植被生长季遥感影像。(2)土壤数据:主要来源于全国土壤普查数据。(3)地图数据:主要包括江苏省行政区划图、1∶100万DEM等专题数据。(4)气象数据:采用江苏省气象局提供的各个区域所在站点1995-2008年统计数据。
2农业生态环境质量评价指标的选取与验证
2.1评价指标体系的建立
区域农业生态环境质量综合评价指标体系(U)由自然环境子系统(U1)、土壤生态状况子系统(U2)和环境污染子系统(U3)3部分组成。其中自然环境子系统包括:≥10℃活动积温、年平均气温、年降水量、年日照时数、植被覆盖率、土地复种指数6个指标;土壤生态状况子系统包括:水土流失量、土壤pH值、土壤有机质、土壤全氮、土壤速效磷、土壤速效钾指标。环境污染子系统包括:化肥使用强度、工业废水排放强度、工业废水排放强度、SO2排放强度。
2.2评价指标体系的验证
应用江苏省1995年、2000年、2008年的统计数据,利用主成分分析法在SPSS软件中对区域农业生态环境质量指标体系进行筛选和分析。由表1可知,1995年、2000年、2008年第一主成分与≥10℃活动积温、年平均温度、年日照时数、年降水量、土地复种指数、土壤全氮含量、化肥使用强度、工业废水排放强度、工业废气排放强度和SO2排放强度10个指标存在显著的相关性。其中:≥10℃活动积温、年平均气温、年日照时数、年降水量4个指标均表征农业气候生态状况;前3个指标表征特定区域热量资源,代表气候因素对农业生态发展的影响;土壤全氮含量表征农田土壤理化性质,可以反映人类农业生产活动对农业生态环境质量的影响;化肥使用强度、工业废水排放强度、工业废气排放强度和SO2排放强度4个指标反映了环境污染对农业生态环境质量的影响。因此,第一主成分强调了区域自然环境、土壤因素和环境污染等多方面主导因素的良好组合。
第二主成分与土壤速效磷含量和土壤pH值指标显著相关。第三主成分与植被覆盖度、水土流失量和土壤速效钾含量存在较高的相关性。其中植被覆盖度和水土流失量可以反映农业自然生态环境的变化,代表农业结构对农业生态环境质量发展的影响。因此,第二和第三主成分强调了自然环境、土壤因素的重要性。第四主成分与土壤有机质含量的相关性较高,可以反映土壤生态状况。与1995年相比,2000年、2008年的水土流失量、工业废水、工业废气和SO2排放强度等指标小幅降低,土地复种指数和土壤全氮含量小幅升高,反映出人类农业生产活动对农业生态环境质量产生重要影响。综上,所选指标均能够很好地反映评价区域的农业生态环境质量状况。因此,前4个主成分分析结果可以作为新的综合因子体系,来表征区域农业生态环境质量状况。
3农业生态环境质量评价模型的构建
3.1农业生态环境质量评价指标权重的确定
在评价模型中,各指标权重的确定是一个关键,而层次分析法是一种定性分析与定量分析相结合的决策方法,按照“分解-判断-综合”的思维特点,将多层次、多准则的复杂问题分解为各个组成因素,并将这些因素按支配关系分组,形成递阶层次结构,通过两两比较的方式确定各层次中诸因素的相对重要性。因此本研究在以农业生态系统是否可持续发展为评价目标的基础上,建立基于层次分析法的综合评价模型进行评价。将农业生态系统作为一个复杂系统进行评价。首先要把复杂问题分解为不同的层次,建立由目标层、准则层和指标层的层次结构模型;其次,根据数据资料、专家意见和作者的认识,构建判断矩阵,根据确定的判断矩阵,计算出判断矩阵的最大特征值和特征向量,再对所得的特征向量进行归一化处理,所得的向量分量即为所求的相应因素关于上一层因素的相对权重。通过以上对指标权重的确定方法,因地制宜地计算出区域农业生态环境质量评价中各指标的权重(表2)。
3.2农业生态环境质量评价模型
通常情况下,评价指标分为正向指标和逆向指标两类,以标志值为基准将各指标进行正向和逆向标准化后,进而建立农业生态环境质量评价模型:U=∑ni=1Ai×Ci式中:U为农业生态环境质量综合评价指数;Ai为所选取指标的标志值;Ci为各指标的总权重;n为指标个数。依据数据资料,参照《中华人民共和国环境保护行业标准》,将农业生态环境质量分为5级:优(Ⅰ级)、良(Ⅱ级)、一般(Ⅲ级)、较差(Ⅳ级)和差(Ⅴ级)(表3)。
4区域农业生态环境质量综合评价
应用区域农业生态环境质量综合评价模型,分别计算9个代表县市1995,2000,2008年的农业生态环境质量综合评价指数,通过公式U=∑kj=11kUj(式中:U为区域农业生态环境质量评价指数;Uj为各县市的农业生态环境质量评价指数;k为各经济区所包含的县(市)数),求得5个经济区的农业生态环境质量评价综合指数(图1)。从图1可以看出,徐连、沿江、沿海、宁镇扬和太湖5个经济区的农业生态环境质量指数呈现从北向南的明显下降趋势,以徐连经济区最高,太湖经济区最低。1995-2008年期间,各经济区的农业生态环境质量评价指数均呈明显的下降趋势,其中徐连经济区下降幅度最为明显,从1995年的优秀状态(0.7550)下降到2008年的一般状态(0.4639);太湖经济区的农业生态环境质量评价指数下降幅度较小,从1995年的高层次一般状态(0.5480)下降到2008年的低层次一般状态(0.4661)。1995年徐连经济区农业生态环境质量指数值最高,太湖经济区最低;2008年宁镇扬经济区农业生态环境质量指数值最高,徐连和太湖经济区最低。宁镇扬经济区由于受社会经济基础等众多因素的影响,生态环境质量状况逐渐变差,但是降低幅度较小。
为了更深入了解区域农业生态环境质量的时空变异,选取生态环境质量指数变化最大的徐连经济区和太湖经济区及其中的代表区域(徐连经济区:邳州和新沂,太湖经济区:张家港和江阴)为研究对象,分析其1999-2008年连续10年的农业生态环境质量时空变化。图2表明,在1999-2003年期间,新沂的农业生态环境质量总体上呈下降的趋势,但仍长期处于良好水平,分别从高层次的良好(0.6018)转变为低层次的良好状况(0.5572),2004年后总体发展趋势继续下降,进入到较低的一般状态(0.4576)。邳州是4个代表区域中农业生态环境质量状况起点最高,但降低速度最快的,由1999年最高的0.6347降低到2008年的0.4602,农业生态环境质量状况从良好状况逐渐降低到一般状况,并且一直处于恶化的发展态势。江阴和张家港两区域的农业生态环境质量状况明显低于邳州和新沂,自1999年以来持续保持逐年下降的态势,从1999年的高层次的一般降低到低层次的一般状态,波动幅度较小,农业生态环境质量状况较稳定。
5结论与讨论
江苏省不同区域的农业生态环境质量指数随时间的推移,从北向南呈明显的下降趋势,表现出明显的时空变异。以徐连经济区的生态环境质量指数最高,沿江、沿海和宁镇扬经济区次之,太湖经济区最低。在本研究中的江苏省5个经济区,其农业生态环境质量评价指数均呈明显的下降趋势,以徐连经济区的生态环境质量指数下降最快,太湖经济区农业生态环境质量评价指数下降最慢,但徐连经济区农业生态环境质量状况明显好于太湖经济区。究其原因,主要有以下两点:
(1)太湖经济区的生态环境质量状况总体水平较低,目前该经济区的农业生态环境发展趋于平稳,质量状况降低缓慢。该经济区自然条件和社会经济条件在全省仍都处于前列,是全省乃至全国乡镇企业发展最早、水平最高的地区之一,农村工业成为占绝对优势的乡村产业结构。由于经济发达,外来劳动力纷纷涌入,人多地少的矛盾尤为突出,能源、原材料的严重短缺,耕地不断减少,工业“三废”污染强度过高,致使植被覆盖降低与水土流失增强,很大程度上抵消了该地区在自然和社会经济条件下的优势,生态环境质量一直处于较低水平。
(2)徐连经济区由于历史和社会经济基础等众多因素的影响,生态环境质量状况虽然发展起点较高,但该经济区的农业生态环境质量发展呈现迅速下降趋势,逐渐恶化。徐连经济区内煤矿、非矿产等资源丰富,重工业发达,长期开采煤矿造成植被覆盖降低、土地塌陷、水土流失、土壤养分流失等一系列根本性环境问题,虽然进行了一系列的生态重建和土地复垦工程,但生态恢复需要较长时间,加之本区是江苏省降雨最少的区域,因此短期内生态环境质量得不到明显改善。
近年来,随着农村经济的快速发展,工业污染物及城乡生活污水逐年增加,在农业生产中,农药、化肥、农膜等农业投入品使用量不断提高,农村基础设施建设滞后,农田水土流失严重,农用水体与土壤污染加剧,野生动植物资源减少,农作物病虫草害严重,农产品中有害物质超标成为普遍。
我国人多地少,近年来由于资源开发利用不科学,导致生态环境十分脆弱。据统计,全国水土流失面积已达356万km2,约占我国国土面积的37%,平均每年新增水土流失面积1万km2。黑龙江省水资源匮乏,每年干旱面积达106.67万hm2。
同时,因不合理不科学用水,农业用水浪费严重。
我国有533.33万hm2农田遭受不同程度的大气污染,农村环境污染呈蔓延趋势,废污水随意排放,秸秆焚烧,人畜粪便进入河道,水体污染严重。
农业生产每年带来的环境污染也十分惊人。我国化肥年使用量达4124万t,平均用量在400kg/hm2以上,鹤岗市郊区年化肥用量达到9256t,平均化肥用量高达450kg/hm2。农民几乎不施用有机肥,连续多年使用化肥,化肥应用指标已远远超过发达国家为防止化肥对水体污染而设置的225kg/hm2的安全上限,化肥平均利用率仅为40%左右。化肥的大量使用,使氮素浪费严重,加剧水体富营养化,导致农业污染加剧。
农药污染也十分严重,全国遭受不同程度农药污染的农田面积超过933.33万hm2。目前,生产上使用的农药品种十分混乱,随意添加组合的现象十分严重。据调查,鹤岗市郊区每年使用农药达到12t,除30%~40%左右被作物吸收外,大部分进入水体、土壤及农产品中,使耕地及农产品受到不同程度的污染。
农业生产中由于投入品的不合理应用,形成农业面源污染,又称农业非点源污染。在农业生产活动中,氮素和磷素等营养物质、农药、重金属以及其他有机和无机污染物质、土壤颗粒等沉积物,从非特定的地点,以不同的形式对大气、土壤和水体等环境造成污染,尤其是通过农田的地表径流和地下渗漏造成水域环境污染。农业生产具有广泛性和普遍性,而农业面源污染涉及范围广、随机性大、隐蔽性强,因此不易监测,难以量化,控制难度大。
2黑龙江省生态环境治理的意义
资源与环境是全人类赖以生存的基础,保护和改善农业生态环境,实现农业的可持续发展,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。
黑龙江省是东北地区水稻优势产业带的主要区域,水稻种植面积233.33万hm2(2007年),约占东北水稻面积的60%左右,比北方14省市水稻面积的2/5还多,位居全国第九,总产量为1650万t,商品率高达952万t/a。鹤岗市下辖2县1区,区域内耕地面积47.2万hm2(包括绥滨县、萝北县及宝泉岭管局)。水稻种植面积15.67万hm2,其中宝泉岭管局11.67万hm2,县区4.00万hm2。水稻平均产量为7.0~7.5t/hm2,稻谷产量115万t,其中县区27.5万t。
从生态环境上看,黑龙江省发展绿色优质水稻生产具有得天独厚的条件。由于开发晚、人口密度小、工业化程度低和森林覆盖率高等原因,该地区空气清洁,自然环境优越,稻田灌溉用水质量优良。全年冬季严寒漫长,夏季作物生育期短,病虫害种类少,发生程度较轻,本田使用化学农药数量也少,尤其是对生产绿色稻米影响很大的生育后期农药使用量远远低于南方省市。
【关键词】旅游经济;生态环境;耦合关系;协调发展度
【基金项目】2014年江苏省大学生实践创新创业训练计划项目(201411055045x);2013年常州工学院大学生实践创新创业训练计划项目(A400413049);2014年常州工学院大学生实践创新创业训练计划项目(A3460414065).
旅游业的可持续发展问题是当今社会的一个热点问题.旅游经济和生态环境构成了一个复杂系统,在这个系统中两个子系统之间存在着动态关联关系,二者之间紧密关联,通过耦合反馈,放大相互之间的协调效应,促进整个系统由低级向高级、由无序向有序状态的转变(见下图).事实上,旅游业的环境依托、资源消耗等产业属性决定了生态环境建设要为旅游经济发展奠定基础,承载并制约旅游经济的发展;旅游经济发展又促进并胁迫生态环境向高层次发展.因而,深入研究旅游经济和生态环境之间相互促进、相互限制的耦合互动关系,反映二者的协调发展状况对于解决旅游可持续发展问题将有一定的重要意义.
实现旅游经济与生态环境的协调发展一直以来都是国内外学者们关注的问题.本文研究分析了常州市旅游经济与生态环境的复杂系统,通过建立耦合协调发展模型,对常州市旅游经济与生态环境的协调发展状况进行了定量分析,以期从定量的角度揭示旅游经济与生态环境协调发展,可望丰富相关的文献.
一、旅游经济与生态环境指标体系
1.指标选取与数据采集.本文以赴常游客人数、旅游外汇收入、国内游客人数、国内旅游收入、旅游总收入、旅游总收入/全市GDP、旅游总收入/第三产业GDP、全市第三产业GDP增加值、游客人数/常州市居民数共九个指标来刻画常州市旅游经济发展状况;另外选取常州市生态环境水平的指标,分别为人均公共绿地面积、城市绿化覆盖率、空气质量指数、环境噪声、工业废水排放达标率、自然保护区覆盖率、工业废弃物综合利用率、SO2排放量和CO排放量(数据来源于《常州统计年鉴》《中国统计年鉴》《常州旅游年鉴》《中国旅游统计年鉴》等).
2.主成分分析.为避免分析结果受到测量数据不同量纲的影响,对数据进行标准化处理,然后得到相关系数矩阵.再通过主成分分析分别计算出两子系统的各指标特征值、贡献率、累积贡献率,得旅游经济的前2个主成分的累积贡献率为96.641%,另外生态环境前3个主成分的累积贡献率为93.672%.另观察各主成分在指标上绝对值较大的载荷系数,可以判定旅游经济提取的2个主成分分别为旅游经济规模因子、对外旅游经济效益因子;生态环境提取的3个主成分分别为生态规模因子、环境建设因子、空气质量因子.
二、协调发展模型建立与分析
对旅游经济与生态环境系统,建立耦合协调度模型
D=C・T,T=12f(x)+12g(x).
其中,D是子系统发展水平耦合协调度;T是复杂系统综合发展水平,C为协调度,具体表示如下:
C=f(x)・g(x)14(f(x)+g(x))212.
计算旅游经济子系统发展水平与生态环境子系统发展水平时,为克服主观因素给指标赋权时带来的偏差,因此在研究各指标联系程度及信息承载量基础上,采用熵值赋权法来确定各指标的重,同时利用上述模型得出2008―2012年常州市耦合协调度分别为0.974,0.797,0.449,0.779,0964.即看出,2008―2012年常州市的旅游经济与生态环境协调发展状况:2008年处于良好协调发展且旅游经济滞后状态;2009年处于中度协调发展且生态环境滞后状态;2010年处于勉强协调发展且旅游经济滞后状态;2011年处于中度协调发展且旅游经济滞后状态;2012年处于旅游经济与生态环境良好协调发展生态环境滞后型状态.另外,可知常州市在整个5年间协调度和耦合协调度经历了一个前期下降较大,中期较为平稳,后期上升较大的走向.由此可以预计,未来常州市的旅游经济与生态环境协调状况仍将在继续保持平稳增长的基础上呈快速上升趋势.
总之,旅游经济与生态环境的协调共进才会促使一个城市整体进步.总体说来,常州市的旅游济与生态环境的耦合协调发展状况自2010年来由勉强协调向良好协调转变,说明两者能够协调互促,共同发展.值得注意的是,常州市旅游经济与生态环境发展水平仍有待进一步提高,同时二者的发展水平有交替变化的态势.要改变这一现状,需要从以下三个方面着手:其一,常州市政府应该进一步加大财政支出,用于旅游事业发展和生态环境建设,以提高综合发展水平;其二,通过立法手段划拨旅游事业的部分收入用于生态环境的改善与保护,从而确保旅游产业得以可持续发展;其三,鼓励生态环境好的地方在合理调配旅游资源的基础上开发特色旅游项目,以促进旅游经济水平提高.
【参考文献】
[1]廖重斌.环境与经济协调发展的定量评判及其分类体系――以珠江三角洲城市群为例[J].热带地理,1999(2):76-82.
[2]崔峰.上海市旅游经济与生态环境协调发展度研究[J].中国人口、资源与环境,2008,18(5):64-69.
[3]王辉,姜斌.沿海城市生态环境与旅游经济协调发展定量研究[J].干旱区资源与环境,2006,20(5):115-119.
【关键词】:园林生态建设;城市;可持续发展
现在我国的城市化进程不断的加快,城市越来越趋向于钢筋水泥混凝土,这种状态下的城市很可能在不久的将来就会因为自然环境问题而遭到破坏,进而影响城市的发展。因此,要根据城市的可持续发展理念对园林生态环境建设进行科学合理规划和设计,并对建设中出现的问题进行分析和解决。
1.可持续发展的意义
为了国家长久的发展避免对自然资源的过度开发利用,国家提出了可持续发展理念,要求合理对资源进行开发利用,既能照顾现在当代人的发展状况也能够顾及到后代人的发展。在保持自然生态平衡的基础上对自然资源进行合理开发利用,从自然资源中汲取够自己用的资源就可以了不要铺张浪费,只有人们学会控制自己的欲望的时候合理开发利用自然资源确保城市国家的可持续发展才能够成为可能。自然资源是人类赖以生存的基础,如果没有了自然资源的供给人类也就走向了灭亡,为了更好地将自然和人类本身的重要性同等的看待,就需要不断强化可持续发展理念,真正的理解到自然资源合理开发利用和可持续发展对于人类发展的重要性。人们存在于一个复杂的环境中,不仅包括自然资源环境,更包括社会方面的环境。只有当自然和生活合理结合到一起,才能够更好的实现可持续发展。当然,城市的可持续发展中为了保证人类社会发展和自然生态发展的一个平衡性,就需要进行园林生态建设,也就是人为的制造自然,将园林生态环境融合到人们的生活文化中,和经济和文化的发展交相辉映,这样才能保证城市一直处于良好的状态发展下去。园林生态建设对于城市的可持续发展是非常必要的,城市发展中离不开城市整体环境的规划和设计,城市整体规划中最常见基础性建设有建筑设施的建设,城市道路系统的设计和城市给排水系统的合理构造。这些对城市的发展,提升城市的经济发展和城市发展中的安全性是非常必要的,此外还有自然生态环境对城市可持续发展的影响作用。
2.城市的可持续发展离不开园林生态建设
城市的发展受到很多方面的影响,城市本身的结构设计和规划,城市现有的经济发展状况,城市所经历的历史年代以及所汇集的优秀文化传统,这些都象征和代表了一个城市的状态和特点。城市的发展必然要满足国家制定的可持续发展理念,城市的可持续发展同时也离不开自然生态环境。由于城市是人为建设和改造的,其结构和功能设计与建设完全依据人类的需要进行的,因此自然环境也是由人为的设计和安排的。如果在城市的建设和发展中能够尽可能的保护原来的自然生态环境不受损害那自然是最好不过了,但是在传统的城市建设中人们往往忽视了要人与自然和谐相处的这一经典理念,往往出现了自然让步与经济发展和经济利益。进而导致了如今很多城市是真正的属于钢筋水泥混凝土构造的冰冷世界,同时也也为城市环境状况带来了很多影响。比如夏季城市内部由于二氧化碳排放过多导致的温度过高,进而增大城市制冷措施然后再排放更多地二氧化碳,进而导致进入一个恶性循环中。城市环境变化恶劣,往往会出现旱涝自然灾害,雾霾扬沙天气日益增多,这些都严重危害城市的发展和人类身体的健康。自然这种状态下的城市不会发展的过于长久。当政府意识到自然生态环境对于城市可持续发展的重要性时就开始了园林生态建设。良好的空气环境优美的生活环境当然离不开自然生态,园林生态建设则很好的满足了这一需求,因此对于城市的可持续发展来说园林生态建设是非常必要的。城市的园林生态建设要能够符合城市本身的发展规律,结合城市具体发展状况和结构设计来进行园林生态环境的设计和建设。
3.城市可持续发展中的园林生态建设
3.1保护城市周围和内部的自然生态环境
在城市的发展源头,往往会建设在河流附近,因为水资源是人类生存的基础,同时城市的发展离不开对河流应用。河流不仅对经济有重要影响,更关乎自然生态环境的质量。对于城市内部或者周围有河流的应该做好对河流环境的保护工作,强化保护河流水资源理念和相关的法律条文,这样有利于对人类的行为进行约束,进而更好的从城市可持续发展出发对河流资源进行保护。城市建设过程中必然包含着原有的自然生态环境,被破坏的自然生态环境的恢复并不是短时间内就可以实现的,因此为了避免在自然生态环境的造成的资金浪费和时间浪费,就尽可能在发展城市经济的同时对自然环境做好保护工作。自然环境的良好状态对于人类的可持续发展和城市的可持续发展是非常有必要的,只有充分的将保护自然环境理念深刻的映射到各种生产活动中,才能够更好的对自然环境做好最根本的保护。
3.2进行园林生态建设
城市园林生态建设离不开是关乎城市和居住环境的,在进行园林生态环境的设计中不仅要考虑的与人类居住环境之间的关系,更要满足自然,符合自然发展的规律,只要这样园林生态建设才能够更加成功。园林生态环境设计和建设中要能够满足人动植物之间的自然和谐状态,根据动植物生态学原理对园林生态进行科学设计和规划,最大限度上实现自然环境的建设和发展,以确保园林生态环境建设能够和城市的可持续发展紧密相连,并且能够相辅相成。建设完成后的园林生态环境还有自我发展和自我抵抗恢复能力,能够对城市的可持续发展真实的起到作用,这样才能体现园林生态建设的意义。城市可持续发展中做好城市建设土地资源和园林生态建设土地资源的协调工作,能够很好的维持其中的平衡关系。园林生态设计和建设最根本的原则就要符合自然的发展规律,这样才能够让园林生态更长远的发展。
4.结语
园林生态环境的建设要结合城市发展的具体情况进行设计和规划,从根本问题和实际状况出发设计科学合理的园林生态建设环境,以帮助城市更好的可持续发展。
【参考文献】:
关键词:湿地公园生态环境监测技术关键内容发展设想
1.我国湿地现状
湿地是一种独特的生态系统,生产力很高,在提供人类必需的动植物资源、维持生态平衡和水平衡、调节气候、降解污染、提供珍稀动植物栖息地和保存生物多样性等方面起着不可替代的作用。我国是一个湿地资源极其丰富的国家,湿地类型多、面积大、分布广,有天然湿地2500万hm2,以稻田和池塘为主的人工湿地4000万hm2及绵延的海岸湿地。
由于对湿地保护认识不够,人类违反自然规律的开发利用活动,使湿地资源和生态环境受到严重破坏,降低了湿地生态功能,湿地面积迅速减少。目前,湿地受到的威胁的种类和程度日益加大,约40%的重要湿地受到中等程度或更严重的威胁,而且随着经济和人口的增加,威胁会继续加大。威胁主要来自资源的过度利用、湿地围垦和开垦、泥沙淤积、环境污染、水利工程建设、引进物种的干扰、城市化和旅游业发展等。
2.我国湿地生态环境监测网络建设的意义
我国政府对湿地资源的保护、开发和合理利用极为重视,尤其是1992年加入《湿地公约》以后,为履行公约的义务和应尽的责任,做了一系列的保护工作。为掌握我国湿地类型、分布、结构和功能等,我国首次进行了宏观湿地资源调查。目前我国湿地定位监测研究较少,尽管一些部门已建立了若干个监测站点,但各站点多是独立的,缺乏统一的操作规程和技术方法,数据管理水平参差不齐。因此,建立湿地生态环境监测网络是非常必要的,可以定期提供动态监测数据与监测报告,分析变化原因,提出全国性湿地保护和合理利用的对策与建议,为国家湿地管理部门提供科学的决策依据,充分发挥湿地经济、生态和社会效益。
3.湿地监测和评价的技术关键
湿地定位监测就是数据采集、储存、分析处理这一过程在时间上的循环与反复。因此,湿地定位监测工作量大,涉及的内容广泛,监测数据应具有连续性、可比性,即信息的空间和时间序列兼有。
湿地生态环境评价办法则为综合评价全国湿地生态环境现状,所选湿地监测指标基本上都能定量描述,并通过专家打分系统,即下级指标对上一级指标贡献,分层逐级综合,专家给出各个打分区域对应的湿地状况,由此湿地实际状况得到整体反映,湿地的发展变化趋势得以预测。最后,掌握湿地保护与合理利用情况,分析影响其现状的主导因子,制定有利于湿地三重效益发挥的决策方针,从而使湿地生态系统更加健康发展,实现湿地生态系统的可持续发展。
4.湿地公园监测的内容
湿地公园是具有湿地生态保护、生态观光休闲、生态科普教育、湿地研究等多功能的生态型社会公益性主题公园。湿地的监测涉及自然环境因子、湿地生物多样性动态变化情况、湿地开发利用和受威胁情况、湿地管理变化情况、湿地周边社会经济发展情况及不同湿地类型特有的专项指标。
在湿地监测研究方面,重点是对恢复后的湿地进行监测,一个监测项目的实施过程可被简化为以下四个步骤。
确立监测目标选择监测手段选择监测方法分析和解释
湿地资源监测的技术指标包括那些容易发生变化的湿地自然因子(水文和土壤因子)、湿地生物多样性动态变化情况、湿地开发和受威胁的情况、湿地管理变化情况、湿地周边社会经济发展情况。
4.1湿地自然环境监测
湿地自然因素是湿地目前状况潜在表现,也是决定湿地发展最重要因素。湿地生物多样性指标从根本上反映湿地现状和发展趋势,也是湿地自然因素的外在表现,是湿地生态系统的“指示剂”,能够完全地、比较直观地反映湿地生态系统的状况,并预示其发展趋势。
4.2湿地生物多样性监测
生物多样性指标包括植物种的数量、植物种群数量、指示植物种的数量、指示植物种群数量、水禽种数及主要水禽种群的数量、兽类种数及种群数量、两栖类种数及种群数量、爬行类种数及种群数量。
4.3湿地开发利用和受威胁状况监测指标
湿地受威胁状况指标和湿地保护与利用指标是湿地生态系统受到的正负两方面的干扰,从湿地生态系统现状来看,湿地退化根本原因是严重人为干扰,人为干扰是湿地发展的决定因素,人为干扰程度决定了湿地现状。干扰指标主要有保护区级别、征占面积、污染程度、湖泊富营养化等,并主要掌握在湿地区进行的各种开发活动的内容、范围、强度等情况,且具体指标依据当地情况而定。
4.4湿地保护和管理监测指标
了解湿地管理机构的变化情况、各种湿地保护规章、条例的颁布实施情况、采取的湿地保护行动。
4.5湿地周边社会经济发展状况和湿地利用状况指标
社会经济指标主要是经济效益,包括监测年度湿地周边乡镇的人口、工业总产值、农业总产值、主要产业变动情况等。
5.湿地监测技术发展设想
5.1充分利用最新技术手段
湿地的定义范围十分广泛,加之湿地特有的特性,如沼泽湿地从地面难以接近、湿地植被较为矮小、明水水体特有的反光性等,只有依赖遥感技术、全球定位系统、地理信息系统(3S技术)和专家预测预报系统才能高效、及时而准确地进行长期监测。
监测的主要技术随着航天技术的快速发展,卫星遥感技术越来越多地应用到生态环境监测的各个方面。卫星遥感监测的基本原理是利用卫星接收地面反射光谱后将它以数据信息的形式发回地面,数据信息经计算机处理后以图像的形式表示出来或者直接对数据信息进行分析,得到关于地表物状况的信息(例如植被类型、生物量、土壤类型等)。
微观信息则以固定观测点观测获取。在一个特定的项目地区,实地勘测可以提供更加详细的结构和功能信息,包括对生态栖息地结构、水质和水文、动物种群,以及野生动物和鱼类对环境污染程度的测定,如:土壤、单个有机物、水的物理和化学属性如果不进行实地勘测就无法有效进行测定。单个植被和植物种群在很大程度上也需要进行实地勘测。
关键词:城市绿化建设;城市生态环境
在国内外研究中发现,不管是城市生态平衡,或居民生活环境,或城市现代化水平和社会经济发展方面,均提出城市绿化,需重点改善生态环境,使美化景观与经济发展效益得以充分发挥。笔者根据自身多年的城市规划设计经验,主要分析加快城市绿化建设,改善城市生态环境等内容。
1城市绿化建设的发展历程分析
从1960年开始,社会发展注重重工业发展,资源逐渐短缺,环境恶化问题日益凸显,能源危机逐渐加重。在城市生活的局面,肺癌、支气管癌等城市疾病发生率日益提高。处于该种状况下,人们逐渐意识到,生态环境遭受破坏,最终受害者是人类,人们也无法脱离生态自然的保护。所以,在近几十年来,城市绿化得以快速发展,我国环境绿化经历了诸多阶段:在古代,自然园林是供狩猎使用,私家园林、皇家园林是供贵族观赏使用。在19世纪末,随着城市环境急剧恶化,政府征收土地开辟绿地,是供居民使用,在亚欧各国掀起了公园运动。
2城市绿化建设现状与问题分析
从1990年开始,我国许多城市着手开始绿化建设,绿化建设出现了历史,能够明显改变城市环境,提升居民生活环境,绿化建设呈现良好势头。然而,在城市绿化进程中,因意识不强且观念落后,设计感不强,缺乏绿化特色,加上养护管理不合理,使得城市绿化处于一种无序、不合理状态。另外,还有诸多问题值得我们思考,主要表现如下:
2.1人均绿化面积少
由近几年可看出,我国绿化前景不乐观,各城市绿化状况处于一种不平衡状态,且南北城市存在较大差异。在2009年末,我国人均公共绿地面积超过8mz的城市少于20个。随着开发区绿地增加,郊区绿地逐渐增加,我国城市绿地面积逐渐减少。
2.2绿地面积严重缺乏,城市绿化建设规划不合理,缺乏系统园林配置
未结合实际情况,实施针对性绿化建设,绿化建设的文化氛围、艺术层次,与实际情况不相符。在园林建设中,未考虑居民享受、使用与休息的休闲环境建设,与自然景观融合度不高。
2.3开发商重视开发效益,未立足可持续发展角度进行绿化建设
在我国城市绿化建设中,许多开发商注重眼前利益,将城市绿化工程作为谋取私利的工具。所以,使得环境被肆意开发,破坏了最初合计规划。所以,政府需强化引导力度和监管力度。
3我国城市绿化建设的几点思考
近些年来,随着城市建设步伐不断加快,在一味追求经济利益的同时,也忽略了城市环境。而鸟语花香、绿色自然的生存环境,是居民向往的居住生活。现阶段,在城市建设中,绿化建设受到政府部门关注。人居环境好坏,需依靠绿化建设。
3.1树立整体性与系统性观念
无论城市哪个角落,均属于城市整体的一部分,在绿化建设中,需立足城市整体角度,考虑局部因素。在城市绿化中,立足城市整体角度,开展园林绿化建设。
3.2建立集中性园林绿地
尽量利用城市特殊因素、有力因素,建立集中性园林绿地,使园林绿地呈片状、线状或环状。若城市用地紧张,政府不能过度依靠开发商,需尽量利用目前条件,开展绿化建设。在绿化建设方面,需节约土地开放,提高土地集中利用率,为城市建设提供环境依托。现阶段,北京、上海、沈阳、宁波等城外郊区,均逐渐向室内延伸绿地,特别是沈阳,非常注重生态建设,已完成片状环境绿化。截至2010年底,沈阳市区整个绿化覆盖面积为9750hm2,公园绿地面积3018.32hm2。对于沈阳城区绿化,其覆盖面积大于50%,绿化覆盖率达到41%,人均公园绿地面积大于17%。在南方,上海外滩、昆明大观河等,为城市绿化提供了良好环境条件。
【关键词】环境保护;设计原则;指标体系
0引言
贵州省位于我国西南地区,属于一个山区省市,地理位置特殊,素有“八山一水一分田”之说,故资源和能源都比较丰富,且有良好的生态环境以及日趋完善的基础设施,这些都为贵州经济发展奠定了坚实的基础。由于我省是一个经济文化落后的省份,改革开放以来,我省各级人民政府一直致力于经济的快速发展,特别是近几年贵州经济发展取得了巨大成就,贵州生产总值增速很快,但是,我们要清醒地看到,贵州省经济增长方式粗放问题十分突出。长期以来,贵州经济发展过分依赖资源和能源的投入,资源利用效率低,伴随大量的资源浪费和污染产出,导致资源、环境基础的削弱、退化、枯竭,致使贵州省生态环境面临的压力越来越大。“十二五”时期是贵州省实施工业强省和城镇化带动战略,加速发展、加快转型、推动跨越的攻坚时期,经济社会的快速发展将使环境问题变得更为复杂和不确定,环境保护更为迫切和重要。贵州省委和省政府明确提出要以科学发展为主题,结合贵州省资源特点,将资源优势转化为产业优势和经济优势,把加快建设资源节约型、环境友好型社会作为重要着力点,加大环境保护力度,提高生态文明水平。近年来,贵州省的生态建设和环境保护工作取得了较大的成绩,但为了更好的了解贵州省环保工作的具体情况,故建立贵州省环境保护状况评价指标体系,可以较为准确地评价贵州省的环境保护状况,加快贵州省环境保护规划建设,妥善处理经济增长与环境保护之间的关系具有重要意义。
1构建贵州省环境保护状况评价指标体系的设计原则
(1)科学性与灵活性。科学性是指评价指标的选取、指标权重的确定、数据的选取等都必须建立在一定的科学基础上。指标的选择不能太过繁琐或过细,导致指标之间重叠,也不能太过粗泛,导致信息不够完整,故应灵活运用进行设置。
(2)综合性与层次性。环境保护评价是一个综合体系,它包含废水治理、废气治理、固体废物处理、生态环境保护与建设等方面。因此,建立的环境保护评价指标要能够综合反映贵州省环境保护是一个广泛、综合的范畴,建立的环境保护评价指标必须要考虑到指标的全面性以及各指标所代表的层次。
(3)可比性与可操作性。可比性要求指标之间既可以横向比较也可以纵向比较。可操作性是要求数据要容易获取,便于分析计算。
2建立贵州省环境保护状况评价指标体系
目前对我国以及其它省市环境保护状况进行综合评价的研究较多,张本昀,吴国玺(2006年)是从环境保护与污染控制、生态保护与建设、生态环境管理三个层面,共选了人均生活污水排放量、万元GDP工业废水排放量、水质综合指数、城市水功能区水质达标率、城市污水纳管率、万元工业净产值工业废气年排放量、人均二氧化硫年排放量、人均氮氧化合物年排放量、城市空气污染指数、城市烟尘控制区覆盖率、路检汽车尾气达标排放率、人均生活垃圾年产生量、万元GDP工业固体废物产生量、工业固体废物的综合利用率、生活垃圾无害化处理率、区域环境噪声平均值、城市交通干线两侧噪声平均值、城市化地区噪声达标区覆盖率、单位耕地面积农药使用量、单(下转第227页)(上接第137页)位耕地面积化肥使用量、表层土中的重金属含量、城市化地区绿化覆盖率、保护区面积占区域总面积的比率、人均绿地面积、人均公共绿地面积等38个指标构建出小城镇环境保护指标体系建设的框架。陈正(2009年)从自然因素、社会经济因素两大层面,共选了人均土地面积、人均农用地面积、森林覆盖率、湿地面积比率、自然保护区面积比率、建成区绿化率、人均水资源量、人均用水量、单位面积自然灾害损失、人均GDP、人均工业废水排放量、人均工业固体废物产生量、人均工业废气排放总量、人均生活污水排放总量、人均工业污染治理完成投资额、工业废水达标排放率、工业固体废物综合利用率、工业二氧化硫去除率、生活垃圾处理率等23个指标建立了中国生态环境评价指标体系。孟小春等(2010年)根据广州市环境现状和趋势,结合对广州市“十一五”规划指标及其他指标体系的分析研究,从水环境、大气环境、声环境、固体废物、生态环境、农村环境、核与辐射安全、社会经济发展、环境监管能力、环保投资10个方面,共选取了37个指标,提出了广州市环境保护“十二五”规划指标体系的初步设想。李旭东(2012年)选取了工业废水排放量、工业二氧化硫排放量、工业烟尘排放量、工业废水排放达标率、工业固体废物综合利用率五个指标对江苏省13个城市进行环境保护状况评价。从现有的研究成果来看,对贵州省环境保护状况进行综合评价的研究不多,如何建立一个合理的评价指标体系对贵州省环境保护状况进行综合评价?故评价指标的筛选以及各层次指标数的确定具有较大的难度。贵州省环境保护状况评价指标体系是一个综合复杂的系统,笔者认为该系统分为三个层次,即目标层―准则层―指标层。考虑可操作性,即要求指标体系要以现实情况为依据,体系内所涉及的数据能够获取,便于分析计算,综合考虑在废水治理、废气治理、固体废物处理、生态环境保护与建设四大准则下,筛选出反映环境保护情况的21个指标,建立一个多层次指标体系,见表1所示。
【参考文献】
[1]张本昀,吴国玺.小城镇环境保护指标体系与生态环境保护规划[J].生态经济,2006(12).
[2]陈正.中国生态环境现状的统计评价分析[J].统计与信息论坛,2009(03).
关键词:渤海;渔业水域;生态环境;质量状况
一、渤海渔业水域生态现状
渤海作为中国唯一的内海,其拥有77284平方公里的海域面积,绵延的海岸线达到了2668公里,主要辽东湾和渤海湾及莱州湾构成,诸类得天独厚的优势条件使得渤海成为重要的渔业生产基地,但近年来的海洋污染神态系统的破坏,使渤海的生产环境大不比从前,据统计,90年代后期以来,渤海渔业资源的种类经历了急剧退化,生物种类和数量大幅度减小,海水的达标率从九二年的78%下降到了零四年的30.2%,海水的污染面积在01年--02年短短的一年时间内增加了17%,日益加快的污染速度致使渤海区域存在的重要鱼虾贝类育苗场和产卵场等功能近乎丧失,导致了渔业的整体育殖能力遭到破坏,渔业恢复也相当的缓慢,渤海生态逐步恶化。为了可持续发展渤海渔业,保护生态海域水产资源环境。国家相关渔业部门于07年将渤海三大海湾划为水产物种资源重点保护海域。
二、渤海污染造成的人类生活生产影响分析
水源的污染直接导致了人类日常生活受到影响,因为人类对大自然的依赖和利用由来已久,自然食物链的规律,使得人类就造成的渤海污染最终自食其果,据统计渤海周边相关地区的渔民出现癌症的发病率正呈逐步上升状态。渔民因恶性肿瘤而死亡的概率率远远高于种植区域农民。如山东昌邑的渔洞埠村因癌症死亡的渔民达百余人之多,并伴随发现该区域儿童有百分之六十出现肝大的状况。沈阳市五里河区因渤海水域的污染,而导致了其地域的地下水源同步污染,居民生活用水出现危机。秦皇岛相关海域的污染虽然较轻,但也出现了相关水域因水质的污染变质变色,不能够进行鱼类扇贝等渔业养殖活动,甚至在部分地区的海域已无任何海洋生物的存在。诸类的污染案例还有很多,出现这种情况与人类生产的污染有关,但追其根源,问题并不是这些无辜的村民市民造成,而他们却要承担渤海污染所带来的自然惩罚,这着实应当引起社会及造成污染的行业思考,还大众一方安详的生活区域,还渤海一片蔚蓝海域,一片碧海蓝天。
三、渤海生态环境的质量现状分析
水域的污染大致可以从海水的环境及沉积环境与生物环境三个方面进行着手研究,首先是海水环境,海水环境包含了各种人为的污染,从人类的生产方面可以看出,人类每年生产活动的形成的大量污染物和污水进入渤海海域的数量达到28亿吨,占全国入海污水总量的47.7%,为全国污染总量的三分之一,污染物72万吨,占据了全国总量1/2,这类数字无比惊人,自然其对渤海海域形成的危害是无法用数值进行估计的。天津作为渤海相邻的工业城市每年的排污量达到了11亿吨,另外北京占据了污染总量1/9。种种数值的呈现,使得渤海化为了人类的巨型污物收纳池。污染物的不断进入加速了渤海海域的富营养化,因为大量的工业污水及污染物中,富含了各类对水体产生破坏的物质元素,诸如有无机氮磷元素及有机物元素,还伴随有重金属元素。这些元素致使渤海海域的水质结构遭到了巨大的破坏,据勘测目前三大海湾的有机污染情况以渤海湾最为严重,辽东湾紧随其后,莱州湾相对较好仅为初级污染,无论污染层次的高低,终归都打破了渤海渔业有序的生态生产模式。
其次在生物的生长环境方面可以发现,在污染较重的渤海湾区域海水富营养化最为严重。仅存在的浮游植物便有二十四属五十一类,其中硅藻门的种类便占据了占据了二十一属四十八类;其余为甲藻门类浮游植物。另外就浮游的动物也有17种,多是近岸暖温性生态类及河口低盐生态类为主,主要种类由哲水蚤、箭虫及纺锤水蚤及毛虾等类构成。这些浮游类生物的大量存在,证明了渤海湾域已处于不同层次的污染状态,另外根据2009---2011不同年份及月份的污染检测结果来看,其海域;生物环境质量下降越来越快,污染的程度也在逐年加重。在沉积物造成的环境状况与其存在的潜在生态风险方面,根据单因子及综合的指数检验方法,进行对沉积物的重金属含量分析得出,三大海湾表层的沉积物质量状况,都为微污染的状态。因而总体来讲就三个区域的沉积重金属存在的潜在风险都不高,其风险程度由高到低依次排序的话,首先是辽东湾最高,其重金属类型为汞和镉元素造成的污染,其次为莱州湾,其是因重金属镉元素造成的污染,风险最小的是渤海湾,其存在着砷和汞、镉的重金属污染问题。因而从水质及沉积状况与生物环境方面来讲,造成渤海海域生态环境质量大范围污染的因素,为无机氮和磷酸盐污染。
参考文献:
[1]夏斌,张晓理,崔毅等.夏季莱州湾及附近水域理化环境及营养现状评价[J].渔业科学进展,2009,30(3):103-111.
[2]张龙军,夏斌,桂祖胜等.2005年夏季环渤海16条主要入海河流的污染状况[J].环境科学,2007,28(11):2409-2415.
摘要:城市化是步入现代化的必然发展历程,它在给社会带来发展的同时,当然也会难以避免地造成对资源及环境的压力。如何让城市化发展同生态环境保护相一致,寻求一条人和自然、社会和自然的优化协调之路,为越来越多人所注意。利用综合化评价指标体系,对福建省福安市城市化同城市生态环境现实状态予以评价,并利用其耦合协调度对该地区城市化和城市生态环境相互协调发展情况予以分析。其结果可以显现:从上个世纪九十年代开始,该地区化发展与生态环境耦合协调度是呈现不断变化的,以2000年为界,2000年之前协调度不够,2000年之后,协调度有所好转。另外,看2013年该地区城市化发展与生态环境耦合协调状态,可以发现其同经济发达程度有较密切的关系。
关键词:福安城市化发展生态环境耦合度
城市化属于人口、经济、社会各个方面共同发展的综合产物,是一种难以逆转的必然趋势[1]。从20世纪初开始,世界各国的城市化进程普遍加速,在1800年时,城市人口仅占世界总人口数量的2.5%,而到2010年时,全世界有超过一半的人口在城市中工作与生活,预计到2030年时,这一比例更是会高达65%。在我国,城市化进程同经济与社会发展有较为密切的关注,在1949年时,城市人口和全国总人口的比值大约为1:9,而到2008年时,这一比值则改变为1:1.7。城市化的快速发展使得一系列生态环境问题开始引起人们的注意。比如城市自然环境、地理环境的转变,再比如资源结构、资源形态等方面的变革,这些都将造成最终的资源分配利用方面的问题[2]。这些问题已经为国内外学者所广泛关注,分析研究城市化同生态环境间的耦合关系,寻求出一条人和自然、社会和自然的优化协调之路,是目前我们所需要深入探讨的重要议题。
一、研究区域基本情况
(一)城市概况
福安市地处福建省东北部,位于闽东中心地带,该市东邻柘荣县、西接周宁县,南与宁德市相接,北和寿宁县毗邻,东西距离37千米,南北距离80千米,是闽东北地区的活力城市。福安市是中国绿竹笋之乡、民间船舶修造基地,同时也是中国科技工作重点市、体育先进市,沈海高速、福泰高速等越境而过,使该地区形成了半小时交通圈。福安市目前辖有两个省级经济开发区,分别是福安经济开发区与福安畲族经济开发区,共有5乡、13镇、4街道,全市人口总数近70万人,其中有十分之一左右为畲族。
从地形地貌上来看,福安市位于鹫峰山脉、洞宫山脉及太姥山脉之间,山体走向大致是东北至西南,中部交溪河畔为平原与丘陵,地势由北到南方向倾斜,东西高,中间低,是南北走向谷地。从气候上看,福安市气候湿润温暖,是亚热带海洋季风气候。因为处在低纬度地带,又加之濒临东海,受到季风环流影响所致,四季明显而夏季稍长,雨量集中,台风频繁;又因为境内山地地貌的影响,气候还具有垂直分布特点。
(二)城市化发展概况
从改革开放以后,福安市各项经济与社会事业即取得了迅速发展,城市化进程渐渐增速。2013年,全市共完成生产总值136.02亿元,依可比价格来说,较2012年增加了12.9%,连续5年呈现出两位数高增长态势。城镇人口比重为41.2%,人均可支配收入为13907元人民币,较2012年增长8.7%。福安市人均国民生产总值,从1993至2013的20年里,增长规模翻了15倍[3]。
(三)生态环境概况
随着经济结构的优化调整,福安市第二产业所占的国民经济比重有所降低,可是依然占据相对重要的地位,其中船舶制造业、轻化工业等给环境造成的压力不可小视。在1993至2013年里,福安市工业废水排放量在1998年左右达到最高峰,之后开始逐步降低,可是固体废物排放量与工业废气排放量却未见降低,而是有所增加,到二十一世纪后进一步提升。直到最近三年,废气与废物的排放量才有所缓解,但是却远没有达到理想状态。特别是行业结构的相似性特点让重复建设问题与过度竞争问题显现,均造成了环境治理的高难度状态,环境问题依然不容忽视。
二、耦合理论与研究方法
(一)基本理论
城市化与生态环境各有其独立特征。
比如城市化的特征在于,首先,某一城市是人类生产生活活动的集中地区,城市持续扩张,农村用地量降低;其次经济结构出现新的变化,农业活动的主导经济状态发生根本性改变;而第二和第三产业则出现蓬勃发展;第三,出生率与死亡率一类的人口结构指标出现显著变化;第四,新兴城区规模较小,一般处在城乡交界地带。
再比如生态环境的特征在于,首先,生态环境内的各要素互相联结为一个整体;其次各要素的表现多样化[4];第三,生态环境不断循环,只要合理利用,便能够持续应用,而肆意破坏则会显现出恶性循环的后果。
在城市化与生态环境各自的特征研究基础上才能谈及二者的耦合。所谓耦合,原本是物理学中的概念,意为两个或者两个以上体系、运动形式利用相互作用关系而出现彼此影响的情况。因此城市化同生态环境间的耦合关系,实际上就是城市经济发展、人口变动、空间结构调整及生活水平状态几方面同生态环境各要素及特征间的相互影响关系总和。
发达国家污染以后再治理的教训带给我们深刻的反思,就是说在城市化发展进程中,一定要同时兼顾经济增长及环境保护两方面内容,二者的耦合度研究恰可以为两者兼顾的研究提供帮助。
(二)构建指标体系
一是城市化方面的指标体系,对于某一地区来说,城市化的过程也就是人口变迁、经济发展、生活水平提升与空间范围扩张的过程,因此城市化方面的指标体系便可以从经济城市化、人口城市化、社会城市化及空间范围城市化几个方面进行选择,并且全面考虑到各项数据的准确程度(具体如表1所示)。
二是生态环境方面的指标体系,生态环境里面所包含的内容较为丰富,如水质、土地、大气、生物、资源等皆不能忽略。从宏观上讲,生态环境能够被划分成自然环境与社会环境两个类别,本文侧重于探讨城市化同生态环境两者之间的耦合关系协调,因此偏重于社会环境、人类活动对环境所造成的具体影响。
(三)研究方法与讨论
首先应用因子分析法,例如可以采取spss软件里面的因子分析法进行城市化水平及生态环境情况的综合评价分析。因子分析法能够按照变量间的有关程度予以原始数据的再度组合,并将其综合为几个有限变量,也就是公共因子。一个公共因子表示一组有关程度较高的最初变量。因为公共因子里面含有了最初变量中的很多信息,故而利用对公因子的再命名和解释,能够从中挖掘到变量间结构及特征,让分析结果更为科学与准确。具体的实施方法是:借助spss软件,对已经标准化完成之后的数据给予因子分析,得到每一个指标的贡献率,还有它们的累计贡献率,按照累计贡献率提取出前n个因子,当作它们的公因子,接下来按照公因子得分及标准数据,予以综合得分计算[5]。
其次应用耦合协调度方法,耦合度即为对系统及要素相互之间影响程度的准确描述,而协调度则意为系统里面耦合协调情况的定量模型。因此这种方法能够对城市化水平同环境承载能力间的协调程度予以描述。
按照上述方法分析可以知道,2013年福安市城市化发展同生态环境耦合协调有着较为明显的区域性差异特点。其具体表现是:穆阳镇、穆云乡、康厝乡等地区的耦合协调程度较好。而其部分则相对偏弱,这些耦合协调程度较好的地区,一方面依赖于本地区的生态环境优势,另一方面也依靠先进的环境保护经验。这些区域需要保持这样的良好发展态势,其发展经验亦值得其他地区加以借鉴。白马港城区的耦合协调度不高,该地区下辖一个市级开发区、一个市级工业集中区,还有两个镇,工业发展水平较高,而耦合协调度状态不良,则直接说明该地区近些来的快速发展,其生态环境保护工作已经滞后,难以同城市化发展相协调,该地区需要注意环境保护工作的研究。对比而言,福安市中心城区虽然此前出现过一些环境问题,但是近些年的治理工作做得较好,已经取得了可喜的成绩。
三、结论和讨论
世界各国、各地区的城市化发展同生态环境间存在的矛盾,已经是本世纪经济社会发展过程中最为显著的问题。本文利用对福建省福安市城市化与生态环境耦合协调状态的变化予以分析,得出下述研究结论。
一是从二十世纪九十年代开始,该地区化发展与生态环境耦合协调度是呈现不断变化的,以2000年为界,2000年之前协调度不够,耦合状态数据为负,说明这一时期的城市化水平相对较低,生态环境情况也不够理想,社会发展速度较慢。2000年之后,协调度有所好转,耦合状态数据为正,这个阶段福安市城市化同生态环境保护工作都处在优化发展的状态,二者协调情况很好。
二是2012年福安市城市化发展同生态环境保护间的耦合协调程度有一定的地区差异性情况出现,除了穆阳镇、穆云乡、康厝乡等地区的耦合协调度表现较为理想以为,其余绝大多数地区都有待提升,特别是像白云山景区、溪塔葡萄沟、清泉洞以及瓜溪刺桫椤保护区等地,环境保护工作尤其应当做好,以便用环境带动经济发展。
三是当前福安市城市化发展进程已经取得了阶段性成果,国内生产总值一直保持较高的增长速度,人口结构及产业结构得以持续优化,同时百姓生活水平也有了较大幅度的增加。另外生态环境方面的问题却不能不引起注意,比如资源与能源的粗放型应用,工业污染还在各区、乡镇普遍存在[6],城市生活污染也迟迟未能得到根本性解决等等,这些环境问题反过来又会对城市化发展带来不利影响,直接导致福安市近几年经济增长减速,发展速度明显不如邻近的宁德市与寿宁县。为了满足福安市经济又好又快发展的要求,建议从整体大局出发,合理规划城市化同生态环境两者间的协调关系,做好产业结构调整工作;同时,要保证节能减排工作落到实处。要对目前已经创立实施的环保制度进行调整,在此基础上建立形成科学化监督管理体系,并利用各种宣传工作增强全市百姓的环境保护意识。要基于可持续发展的思维高度,对人口、社会、经济、环境等进行协调,让可持续发展进入到更合理的状态。
参考文献:
[1]肖建峰.我国区域城市化与生态环境关系研究[D].暨南大学:统计学,2014.
[2]严姗.北疆地区城市化发展与生态环境的灰色关联性分析[J].天津师范大学学报(自然科学版),2014,(01),42.
[3]高增芹.基于城市化质量的武汉市城乡一体化及其时空变化研究[D].华中师范大学:自然地理学,2014.
[4]安贵鑫.城市化与生态环境协调发展对比分析研究——以青岛、深圳市为例[J].河南科学,2014,(09),19-20.
作者简介:
关键词:水电开发;生态环境;遥感技术;金沙江下游
中图分类号:X821文献标识码:A文章编号:0439-8114(2016)11-2755-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.11.011
近年来,利用3S技术对区域生态环境质量进行研究已得到广泛应用[1-8]。水能资源以及兴建水利水电设施对于支撑中国能源建设具有重要意义,同时在保护环境的前提下如何合理利用和开发水能资源更是一个亟待解决的重要课题[3]。如何更有效合理地利用水电资源,建立合适的监测机制,确保将水电开发对生态环境的影响降到最低,对金沙江下游、长江乃至全国的水电开发和可持续发展具有重要意义。水电开发建设对生态环境的影响是多方面、大面积且十分复杂的,涉及到资源与环境、经济与社会等诸多领域。研究水电开发建设过程中对区域或流域生态环境的影响程度,分析其影响因素,并在水电工程建设过程中和建成之后对问题进行针对性处理,可最大限度地降低水电建设对生态环境的破坏程度,增强生态环境的自我恢复能力。遥感(Remotesensing,RS)和地理信息系统(Geographilinformationsystem,GIS)为水利水电开发造成的生态环境影响提供了良好的监测数据源和数据分析手段,可以在定性和定量的基础上提出相应的防治措施[9-11]。
金沙江作为长江的上游横贯中国一二级阶梯,地形复杂多变,地势落差大,滩多水急,占长江水力资源的40%以上[12]。金沙江全流域共计划开发25级电站,总装机规模相当于4座三峡大坝。其中金沙江下游特别是大凉山地区年降水量高,径流深度大,已建成或正在开发建设的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座世界级电站,总装机规模相当于2座三峡大坝。同时金沙江流域成为欧亚大陆生物物种南来北往的主要通道和避难所,是欧亚大陆生物群落最富集的地区。这一地区占中国国土面积不到0.4%,却拥有全国20%以上的高等植物和全国25%的动物种数。金沙江下游是四川省乃至全国的主要林业生产基地和长江上游水源区,是中国长江上游的重要生态屏障。本研究利用RS和GIS技术,结合《HJ/T192-2006,生态环境状况评价技术规范(试行)》[13]的评价指标体系和计算方法等要求提取金沙江下游区域的各生态指标参数,对金沙江下游在2000、2014年水电开发前后的生态环境质量的影响及其程度进行评价,可为研究区生态环境可持续发展提供依据。
1材料与方法
1.1试验数据
本研究数据源包括两个部分,第一部分为遥感影像数据,包括长江下游(金沙江段)的Landsat-5TM和Landsat-8OLI影像数据;第二部分为长江下游(金沙江段)的ASTERGlobalDEM(简称ASTERGDEM)高程数据,精度为30m。Landsat-5拥有7个波段,其多光谱空间分辨率为30m和120m(第六波段);Landsat-8OLI拥有9个波段,多光谱空间分辨率为30m,全色波段分辨率为15m。通过研究区所在影像轨道号获取的数据如表1所示。
1.2研究方法
运用ENVI5.1和ArcGIS9.3软件对遥感数据进行处理分析,主要利用ENVI5.1进行辐射定标和大气校正,利用ArcGIS9.3对研究区域进行镶嵌、裁剪、数据统计以及坡度计算等,其中镶嵌中的误差不大于2个像素。利用30m空间分辨率的ASTERGDEM数据制作出高程分布情况,并且对研究区域内的高程做出了分布统计,对研究区的高程值进行分级处理,结合《中华人民共和国水利行业标准水土保持监测技术规程》对研究区的坡度进行分级,并且统计各坡度范围内面积,可以看出研究区内急陡坡占了很大一部分,所以该区域地势上属于急陡坡的山区[14,15]。利用监督分类和综合阈值法[16]进行数据分类和对比分析。
通过对指标数据的科学分析和统计来评价生态环境质量。结合已解译的土地类型数据,依据《HJ/T192-2006,生态环境状况评价技术规范(试行)》[13]进行指标筛选,本研究选取生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和人类干扰指数5个指标因子分析流域内生物、植被、水资源、土地以及人类活动对环境的影响,通过赋予各指标不同的权重,计算区域生态环境状况指数,评价生态环境质量。
各项指标的权重与计算方法如下:生态环境质量指数(EI)=0.25×生物丰度指数+0.20×植被覆盖指数+0.20×水网密度指数+0.20×土地退化指数+0.15×人类干扰指数[13]。
1.2.1生物丰度指数指通过单位面积上不同生态系统类型在生物物种数量上的差异,间接地反映被评价区域的生物丰度的丰贫程度[13]。
生物丰度指数=Abio×(0.35×S林地+0.21×S草地+0.28×S水域湿地+0.11×S耕地+0.04×S建筑用地+0.01×S未利用地)/S区域
式中,Abio为生物丰度指数的归一化系数;S表示某类型土地的面积(km2)。
1.2.2植被覆盖指数指区域内林地、草地、农田、建设用地和未利用地5种类型的面积占被评价区域的比例,用于反映区域植被覆盖的程度[13]。
植被覆盖指数=Aveg×(0.38×S林地+0.34×S草地+0.19×S耕地+0.07×S建筑用地+0.02×S未利用地)/S区域
式中,Aveg为植被覆盖指数的归一化系数。
1.2.3水网密度指数指被评价区域内河流总长度、水域面积和水资源量占被评价区域面积的比例,用于反映评价区域的丰富程度[13]。
水网密度指数=Awat×S水体/S区域
式中,Awat为水体密度指数的归一化系数。
1.2.4土地退化指数指被评价区域内风蚀、水蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和工程侵蚀的面积占被评价区域面积的比例,用于反映被评价区域内的土地退化程度[13]。
土地退化指数=Aero×(0.05×S轻度侵蚀+0.25×S中度侵蚀+0.70×S重度侵蚀)/S区域
式中,Aero为土地退化指数的归一化系数。
1.2.5人类干扰指数指被评价区域内人类活动对生态环境的干扰程度,对于不同的土地利用类型,人类的干扰程度不同[13]。
人类干扰指数=Apop×(10×S林地+47×S耕地+34×S水域湿地+70×S建筑用地+40×S未利用地)/S区域
式中,Apop为人类干扰指数的归一化系数。
2结果与分析
2.1评价区域划分
结合GoogleEarth解译研究区域内的4个一级电站位置图。研究区内水电站包括乌东德电站、白鹤滩电站、溪洛渡电站和向家坝电站,并将4个电站划分为4个流域单元,对4个流域单元进行质量评价,获得4个单元的生态环境质量状况。4个一级电站位置和4个流域单元划分如图1所示。
2.2生态环境质量指数和变化幅度
通过对研究区电站建设前后的生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和人类干扰指数进行统计,根据生态环境状况指数的各指标权重及计算方法计算出研究区的4个单元的生态环境质量指数,并根据生态环境质量评价标准(EI≥75的为优、55≤EI
通过生态环境质量指数,可以计算得到研究区的生态状况变化幅度,并将其分为4级:|ΔEI|≤2为无明显变化、2
通过研究区的数据统计和对比分析,虽然电站建设前后4个流域单元的生态状况都处于良好的状态,但是通过表2和表3不难发现研究区大体上生态环境质量是呈下降趋势的,尤其比较明显的是乌东德电站和白鹤滩电站流域,这两个电站呈显著下降趋势,主要是因为这两个电站仍在建设当中,这说明水电站在建设过程中对生态环境影响较建成之后的更大,而溪洛渡电站和向家坝电站流域生态环境状况稍好。
3结论
金沙江下游生态环境质量处于优良状态,生态系统较稳定,但也存在一定的生态问题。影响金沙江下游流域生态环境质量的主要因素有人为干扰较大、工矿业众多、土地垦殖和放牧过度、水土流失严重、滑坡和泥石流等自然灾害较多等。因此,应在流域范围内继续加强林业生态工程建设、控制农业以及放牧业面源污染源,加之区域内继续实行天然林保护工程和退耕还林还草工程,会使得流域范围内的林地以及草地面积增加,这些因素可能会使流域生态环境质量状况向更好的方向发展。
2000年金沙江下游生态环境质量好,4个流域单元生态环境质量分级均达到了优;2014年金沙江下游生态环境质量较好,4个流域单元生态环境质量分级均达到了良及以上;2000-2014年金沙江下游4个流域单元生态环境质量除了向家坝电站流域无明显变化,其余3个均有明显变化,其中溪洛渡电站流域明显变差,乌东德电站和白鹤滩电站流域显著变差。总体来讲,在水电工程建设过程中对生态的破坏强度更大,建成之后由于生态环境的自我恢复功能和国家地方等政策的实施,降低了水电开发对环境后期的影响程度,使得流域的生态环境得到了有效恢复。
利用RS的方法进行生态环境质量研究,与只局限于通过地面测量的传统统计调查方法相比,多源多尺度的遥感图像在大时间、大空间尺度的环境监测方面能提供重要的数据支撑,尤其是在动态反演地表信息情况下具有巨大的尺度优势,为流域的生态环境遥感动态监测提供了有力支持。其能综合考虑多方面因素带来的影响,具有方便快捷、更新周期短、速度快、节省人力物力财力的特点,能为掌握生态环境信息提供第一手资料,而且其为水利水电开发造成的生态环境变化提供了动态监测的可能和必要的数据分析手段,可以在定性和定量的基础上提出相应的防治措施。
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