生態評估論文：水土保留生態恢復評估范文

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作者：張虎威孫萬峰孫少游單位：寧夏水利廳水土保持局廣西交通科學研究院北京地質工程勘察院

生態修復是生態環境治理的一項新舉措,最早開展于20世紀末,主要通過封禁治理等措施,充分調動生態系統的演替與自我恢復能力,逐步修復被擾動和損害的生態系統(土壤、植物和野生動物等),使其恢復到接近于它受干擾前的自然狀態,即重建該系統干擾前的結構與功能有關的理化和生物學特征,以最少的人力、物力、財力取得最大的生態、經濟和社會效益。對開展水土保持生態修復工程的地區進行社會、生態、經濟效益進行綜合評價,是檢驗生態修復效果的關鍵,可以為進一步開展生態修復提供理論指導與現實依據。

評價指標選取原則

評價指標體系可依據區域特征和治理目標進行構造,其特征主要表現為:在時間上反映水土保持生態修復的速度和趨勢,在空間上反映生態經濟系統的整體一布局和結構,在數量上反映治理的規模,在層次上反映流域系統的功能和水平。這樣的指標體系就不只是單指標的延伸,而是兼有描述、評價、解釋和決策等功能的有機體系}2,。構造指標體系時應遵循下列原則:

(1)客觀性。評價指標選擇以生態理論為基礎,所選指標能夠全面、客觀、真實的反映生態修復的基本特征和整體水平。指標必須客觀存在,能夠真實反映該區域的實際情況,盡可能減少人為因素影響。指標的名稱和含義要客觀而明確。

(2)主導性。不同地區的不同水土保持治理措施所產生的效益也不盡相同。在進行評價時,應選擇最為主要的治理措施及其產生的效果進行評價。

(3)獨立性。指標意義必須明確,且具有完全獨立的內涵。各指標在統計上獨眾,相互之間關聯度小。指標間不存在因果、矛盾、交義、重復關系。單個指標反映生態修復區域的一個方面,同一層指標能夠從不同的方面反映生態修復的特征和本質。

(4)可操作性。指標選取要同時兼顧科學性與可操作性,某些指標在當前階段能夠給予水土保持生態修復生態學上的闡述,而在實際獲得過程中很難實現,因此,指標的選取應充分考慮是否容易獲得。評價指標必需的數據要容易獲得、必需的計算方法容易操作,不運用計算復雜、采集困難的指標。

現有評價指標存在的問題

(1)指標不全面:目前的水土保持生態效益評價指標體系中,所選指標大多只能反映生態修復的個別方面,不能涵蓋全部內容。如治理程度、林草覆蓋率、土壤侵蝕模數,側重反映水土保持效益,忽視了生態效益的其它方面。

(2)指標停留在靜態層面:目前對水土保持生態修復效益的評價都是用若干指標分別進行的,即對在工程實施后單個評價指標的變化進行分析,然后通過指標值的變化程度來衡量水土保持生態修復實施后生態環境的變化情況。絕大多數研究采用治理程度、林草覆蓋率、土壤侵蝕模數三個指標來反映水土保持生態修復的效益。盡管這三個指標可以直接而準確的反映修復區域的治理效果。但是,僅靠這三個指標為基準的效益評價并不能全面客觀的反映修復區域生態系統的演替情況,不能保證生態系統今后一直保持良性發展。修復目標應該能夠動態的衡量生態系統的變化特征,關注生態系統的物種組成、功能和特性。

(3)指標缺乏普適性:目前關于生態效益評價指標體系的研究絕大部分都是以具體的特定生態修復區域為研究對象而展開的,針對不同修復區域的獨有特征篩選的,建立的生態效益指標體系具有較強的區域局限性,不具備普遍適應性,難以推廠一到更為J’一泛的空間范圍中。

評價指標與標準

1評價指標

評價體系由生態基礎性、生態結構性和生態適應性三部分組成,生態基礎性包含治理程度、上壤侵蝕模數、林草覆蓋率三個指標;生態結構性包含鄉土植物比例、群落結構層次、植物多度三個指標;生態適應性包含抗逆性、生長勢、病蟲害狀況三個指標。評價體系共分二層,即口標層、準則層和指標層。指標結構如表4一l所示:杜評價標準評價結果用百分制表示,并分為優良、達標、未達標三個等級,即目標層中水土保持生態修復評價綜合指數、準則層中三個模塊以及指標層中各個指標得分都用百分數表示,百分數與生態修復等級劃分存在對應關系,如表4一2所示:

生態修復評價方法與程序

當面臨類型多樣含義豐富的內容決策時都要進行比較、過程主觀因素起著主導作用,因此,采用傳統方法難以解決。判斷、評價、最后做出決策。此這些決策系統的各因素間難以完全采用定量的方式進行描述,此時必須將問題轉化為定量問題。層次分析法是解決這類問題的常用方法。層次分析法作為系統分析的數學方法之一,可以充分兼顧主觀因素與客觀因素,有步驟、有層次、全方位的解決水土保持生態修復決策問題。

1評價建模方法

應用層次分析法首先要把待解決的問題清晰化、條理化、層次化,構造一個層次分明的結構模型。一般分為上面的目標層,下面的指標層和中間的準則層。同一層次指標隸屬于上一層指標或影響上一層指標,同時又支配下層指標或受下層指標影響。上層為目標層,是評價的最終目標,通常只含有一個因素。下層為指標層,含有若干具體指標。中間為準則層,可分為一層或多層,當準則層指標過多時應進一步分解出子準則層。牡層次分析法層次分析法專門對復雜多因素問題進行條理化、層次化,依據其本身的屬性和相互關系構造出幾個層次。主要分為四個步驟:¹建立遞階層次結構模型;º構造兩兩比較判斷矩陣;»由各層判斷矩陣計算出被比較元素的相對權重,并進行一致性檢驗;¼計算出總元素組合的權重,并對總體進行一致性檢驗。構造兩兩比較判斷矩陣:設某層有n個因素,X一{xl,x2,……,xn},要比較它們對上層某一目標的影響程度,確定在該層中相對于某一準則所占的比重(即把n個因素對上層某一目標的影響程度排序)。比較時取卜9尺度。用aij表示第i個因素相對一于第j個因素的比較結果,則aji習/aij,A是成對比較矩陣,具有下列性質:aij>0,aji二l/aij,aii=l。層次分析法中所要構造的成對比較矩陣都是正互反矩陣。其中1一9的含義見表5一l2,4,6,8表示第i個因素相對于第j個因素的影響介于相鄰等級之間。成對比較矩陣A若同時滿足:aij>o,aji=l/aij,aii一1,則稱為互反矩陣。例如,一個正互反矩陣z的構造如表5一2所示。以指標之間的相對重要性為基礎構造判斷矩陣,再根據判斷矩陣計算本層各指標重要性次序的權值,可以歸結為計算判斷矩陣的特征值和特征向量問題,對于判斷矩陣B,有以下公式:式中,A為B的最大特征值,w為相應于A的正規化特征向量。解決問題時常用求和法或求根法來計算特征值的近似值。檢驗判斷矩陣的一致性,可以利用靦ax與n之差檢驗一致性,其一致性指標為Cl.,公式為:顯然,n值的增加會加大判斷誤差,因此使用隨機一致性比值CR.=Cl.瓜.L一般認為,當C.R.<0.10時,判斷矩陣的一致性可接受,否則就需要進行調整,直到具有滿意的一致性為止。一致性檢驗通過后即可計算出各層次下各個指標的權重。

幻權重計算結果由于認知的差異性,不同專家構造的成對比較矩陣的數據也存在著差異。評價系統評價的結果必須具有較強說服力。本研究將專家構造的所有矩陣得到的權重匯總,計算出最終的權重向量。把不同專家構造矩陣得到的權重向量一一對應,去掉其中的最高分和最低分,將剩下的權重取均值,這樣得到一組權重,而該權重某一向量的所有權重的和可能不為1,因此我們還進行了歸一化處理,歸一化完成之后得到的權重向量即可作為水土保持生態修復評價體系的權重向量。水上保持生態修復評價體系是一個由相互關聯的眾多因素構成的復雜系統,運用層次分析法進行權重確定較為合理。本文將水土保持生態修復評價體系分為目標層、準則層和指標層。指標層為具體可操作指標,包括治理程度、土壤侵蝕模數、林草覆蓋率、鄉土植物比例等9個指標。以評價目的為出發點,同時考慮各指標評價體系中的作用,山具有豐富水土保持工作經驗的水保工作者構建矩陣,通過計算得到各個指標的權重。結果如表5一3所示

2計算方法

(l)各層分值計算:¹準則層、目標層以下指標分值計算指標層各指標需進行無量綱化處理。_卜層指標可以在下層指標分值基礎_卜結合權重,通過加權求和或求積得出。加權求和公式如下:º目標層分值計算水土保持生態修復評價分值采用綜合指數法得到。根據指標分值和權重逐層計算得出其分值,最后的水土保持生態修復評價得分由以下公式計算得出:計算出的目標層得分即該區域水土保持生態修復的綜合效果。

結論與討論

水土保持生態修復評價的目的是為了全而掌握生態修復現狀,以便更好地保護生態環境。近些年來隨著生態文明建設事業的不斷發展,水土保持生態修復評價方法也逐漸發展起來,各級水土保持部門對生態修復的重視程度逐漸提高。為了能夠全面充分地分析已開展生態修復區域的狀況,及早發現問題、采取后續措施,以及為長遠的生態修復工作提供切實可行的依據,對水土保持生態修復進行評價是非常重要的。科學合理地選擇水土保持生態修復評價指標、確定評價等級、建立一套切實可行的評價模型是十分關鍵的。

雖然作者做了相當多的資料收集、對比分析、實地調查等工作,但水土保持生態修復評價畢竟是一項復雜工作,難以盡善盡美。大部分評價指標難以準確的定量分析,定性分析又缺乏客觀性,所以只能在一定程度上將定量評價與定性分析相結合。水土保持生態修復評價的關鍵就在于兼顧準確性與實用性,然而實用性和準確性往往存在著矛盾,如何進一步完善水土保持生態修復評價方法還需要本領域內的專家學者不斷探索。