生態(tài)評估論文：水土保留生態(tài)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(zhì)工程勘察院

生態(tài)修復是生態(tài)環(huán)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(diào)動生態(tài)系統(tǒng)的演替與自我恢復能力,逐步修復被擾動和損害的生態(tài)系統(tǒng)(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(tài),即重建該系統(tǒng)干擾前的結(jié)構(gòu)與功能有關(guān)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(tài)、經(jīng)濟和社會效益。對開展水土保持生態(tài)修復工程的地區(qū)進行社會、生態(tài)、經(jīng)濟效益進行綜合評價,是檢驗生態(tài)修復效果的關(guān)鍵,可以為進一步開展生態(tài)修復提供理論指導與現(xiàn)實依據(jù)。

評價指標選取原則

評價指標體系可依據(jù)區(qū)域特征和治理目標進行構(gòu)造,其特征主要表現(xiàn)為:在時間上反映水土保持生態(tài)修復的速度和趨勢,在空間上反映生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的整體一布局和結(jié)構(gòu),在數(shù)量上反映治理的規(guī)模,在層次上反映流域系統(tǒng)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(gòu)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(tài)理論為基礎(chǔ),所選指標能夠全面、客觀、真實的反映生態(tài)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(qū)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(qū)的不同水土保持治理措施所產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)涵。各指標在統(tǒng)計上獨眾,相互之間關(guān)聯(lián)度小。指標間不存在因果、矛盾、交義、重復關(guān)系。單個指標反映生態(tài)修復區(qū)域的一個方面,同一層指標能夠從不同的方面反映生態(tài)修復的特征和本質(zhì)。

(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(tài)修復生態(tài)學上的闡述,而在實際獲得過程中很難實現(xiàn),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(shù)據(jù)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(xiàn)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(tài)效益評價指標體系中,所選指標大多只能反映生態(tài)修復的個別方面,不能涵蓋全部內(nèi)容。如治理程度、林草覆蓋率、土壤侵蝕模數(shù),側(cè)重反映水土保持效益,忽視了生態(tài)效益的其它方面。

(2)指標停留在靜態(tài)層面:目前對水土保持生態(tài)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(tài)修復實施后生態(tài)環(huán)境的變化情況。絕大多數(shù)研究采用治理程度、林草覆蓋率、土壤侵蝕模數(shù)三個指標來反映水土保持生態(tài)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(qū)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(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的演替情況,不能保證生態(tài)系統(tǒng)今后一直保持良性發(fā)展。修復目標應該能夠動態(tài)的衡量生態(tài)系統(tǒng)的變化特征,關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)的物種組成、功能和特性。

(3)指標缺乏普適性:目前關(guān)于生態(tài)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(tài)修復區(qū)域為研究對象而展開的,針對不同修復區(qū)域的獨有特征篩選的,建立的生態(tài)效益指標體系具有較強的區(qū)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(tài)基礎(chǔ)性、生態(tài)結(jié)構(gòu)性和生態(tài)適應性三部分組成,生態(tài)基礎(chǔ)性包含治理程度、上壤侵蝕模數(shù)、林草覆蓋率三個指標;生態(tài)結(jié)構(gòu)性包含鄉(xiāng)土植物比例、群落結(jié)構(gòu)層次、植物多度三個指標;生態(tài)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(jié)構(gòu)如表4一l所示:杜評價標準評價結(jié)果用百分制表示,并分為優(yōu)良、達標、未達標三個等級,即目標層中水土保持生態(tài)修復評價綜合指數(shù)、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(shù)表示,百分數(shù)與生態(tài)修復等級劃分存在對應關(guān)系,如表4一2所示:

生態(tài)修復評價方法與程序

當面臨類型多樣含義豐富的內(nèi)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(tǒng)方法難以解決。判斷、評價、最后做出決策。此這些決策系統(tǒng)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(zhuǎn)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(tǒng)分析的數(shù)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(tài)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(gòu)造一個層次分明的結(jié)構(gòu)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(jù)其本身的屬性和相互關(guān)系構(gòu)造出幾個層次。主要分為四個步驟:¹建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型;º構(gòu)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(quán)重,并進行一致性檢驗;¼計算出總元素組合的權(quán)重,并對總體進行一致性檢驗。構(gòu)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(jié)果,則aji習/aij,A是成對比較矩陣,具有下列性質(zhì):aij>0,aji二l/aij,aii=l。層次分析法中所要構(gòu)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(gòu)造如表5一2所示。以指標之間的相對重要性為基礎(chǔ)構(gòu)造判斷矩陣,再根據(jù)判斷矩陣計算本層各指標重要性次序的權(quán)值,可以歸結(jié)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(guī)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(diào)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(quán)重。

幻權(quán)重計算結(jié)果由于認知的差異性,不同專家構(gòu)造的成對比較矩陣的數(shù)據(jù)也存在著差異。評價系統(tǒng)評價的結(jié)果必須具有較強說服力。本研究將專家構(gòu)造的所有矩陣得到的權(quán)重匯總,計算出最終的權(quán)重向量。把不同專家構(gòu)造矩陣得到的權(quán)重向量一一對應,去掉其中的最高分和最低分,將剩下的權(quán)重取均值,這樣得到一組權(quán)重,而該權(quán)重某一向量的所有權(quán)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(quán)重向量即可作為水土保持生態(tài)修復評價體系的權(quán)重向量。水上保持生態(tài)修復評價體系是一個由相互關(guān)聯(lián)的眾多因素構(gòu)成的復雜系統(tǒng),運用層次分析法進行權(quán)重確定較為合理。本文將水土保持生態(tài)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(shù)、林草覆蓋率、鄉(xiāng)土植物比例等9個指標。以評價目的為出發(fā)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(jīng)驗的水保工作者構(gòu)建矩陣,通過計算得到各個指標的權(quán)重。結(jié)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(chǔ)_卜結(jié)合權(quán)重,通過加權(quán)求和或求積得出。加權(quán)求和公式如下:º目標層分值計算水土保持生態(tài)修復評價分值采用綜合指數(shù)法得到。根據(jù)指標分值和權(quán)重逐層計算得出其分值,最后的水土保持生態(tài)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(qū)域水土保持生態(tài)修復的綜合效果。

結(jié)論與討論

水土保持生態(tài)修復評價的目的是為了全而掌握生態(tài)修復現(xiàn)狀,以便更好地保護生態(tài)環(huán)境。近些年來隨著生態(tài)文明建設事業(yè)的不斷發(fā)展,水土保持生態(tài)修復評價方法也逐漸發(fā)展起來,各級水土保持部門對生態(tài)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(tài)修復區(qū)域的狀況,及早發(fā)現(xiàn)問題、采取后續(xù)措施,以及為長遠的生態(tài)修復工作提供切實可行的依據(jù),對水土保持生態(tài)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(tài)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(guān)鍵的。

雖然作者做了相當多的資料收集、對比分析、實地調(diào)查等工作,但水土保持生態(tài)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(jié)合。水土保持生態(tài)修復評價的關(guān)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(tài)修復評價方法還需要本領(lǐng)域內(nèi)的專家學者不斷探索。