环境评价 第五章 生态环境质量评价ppt课件.ppt

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1、第五章 生态评价,一、生态评价的概念1.生态环境 环境是人类以外的整个外部世界。它包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。 从人类的角度考察，生物圈是人类环境的重要组成部分，这就是通常所称的生态环境。简之，生态环境是指人类的生物圈环境。,2.生态评价 生态环境评价一般可分为生态环境质量评价和生态影响评价。,生态环境质量评价是根据选定的指标体系，运用综合评价的方法评定某区域生态环境的优劣。 生态影响评价是对人类开发建设活动可能导致的生态环境影响分析与预测，并提出减少影响或改善生态环境的策略和措施。,生态环境影响评价的基本对象是生态系统。,生态系统是指生命系统与非生命系统（环境）在特定空间组成的具有一定

2、的结构与功能的系统。,典型的生态系统,二、 评价等级的划分,根据生态环境影响的程度和范围大小分为三级：一级：全面深入评价有很重要环境影响或敏感环境问题。凡是造成生态环境不可逆变化或影响程度大的人类活动，一般需进行一级生态评价。,二级： 有重点问题评价（或专题） 基本上不会造成不可逆性生态环境影响，或者通过人为努力可以使生态环境功能得到恢复或补偿，或者虽有不可逆性生态环境影响，但由于规模小、范围有限，不会对区域生态环境功能有影响者。,三级： 分析一般问题。 是指本身无害于生态环境功能或影响很小的项目。,特殊生态敏感区 :指具有极重要的生态服务功能，生态系统极为脆弱或已有较为严重的生态问题，如遭到

3、占用、损失或破坏后所造成的生态影响后果严重且难以预防、生态功能难以恢复和替代的区域，包括自然保护区、世界文化和自然遗产地等。,重要生态敏感区:具有相对重要的生态服务功能或生态系统较为脆弱，如遭到占用、损失或破坏后所造成的生态影响后果较严重，但可以通过一定措施加以预防、恢复和替代的区域，包括风景名胜区、森林公园、地质公园、重要湿地、原始天然林、珍稀濒危野生动植物天然集中分布区、重要水生生物的自然产卵场及索饵场、越冬场和洄游通道、天然渔场等。,一般区域:除特殊生态敏感区和重要生态敏感区以外的其他区域。,在矿山开采可能导致矿区土地利用类型明显改变，或拦河闸坝建设可能明显改变水文情势等情况下，评价工作

4、等级应上调一级。,三、评价范围与评价期限评价范围生态影响评价应能够充分体现生态完整性，涵盖评价项目全部活动的直接影响区域和间接影响区域。评价工作范围应依据评价项目对生态因子的影响方式、影响程度和生态因子之间的相互影响和相互依存关系确定。可综合考虑评价项目与项目区的气候过程、水文过程、生物过程等生物地球化学循环过程的相互作用关系，以评价项目影响区域所涉及的完整气候单元、水文单元、生态单元、地理单元界限为参照边界。 评价期限（1）生态影响评价（现状与预测评价）：对施工期和运行期进行评价与分析，对远期运行情况进行预测；（2）生态影响后评价：在项目建成并运行一段时间后，对实际的环境影响进行评价（对重大

5、自然资源开发项目进行）。,四、 生态环境调查,生态环境调查要进行两个阶段：影响识别和评价因子筛选前要进行初次现场勘测；进行环境影响评价前要进行详细勘测和调查。1.调查的内容 生态系统调查 植被、群落、物种、生境条件（地理、气候、土壤） 生态功能调查 生产力、主要环境服务功能, 自然资源及利用：水土资源、动植物资源及其他资源 敏感保护目标及其保护要求 区域生态环境问题及区域自然灾害 区域社会经济发展规划与土地利用状况 区域生态环境：历史变迁及动态功能变化 其他问题：人类主要干扰及干扰方式、生态资源的利用、人文景观等,2.调查方法 收集现有的资料：（1） 从管理部门、专业研究机构收集生态和资源方面

6、的资料，包括生物物种清单和动物群落，植物区系及土壤类型地图等形式的资料；（2） 从地区环保部门和评价区其他工业项目环境影响报告书中收集有关评价区的污染源、生态系统污染水平的调查资料、数据。,（3） 收集各级政府部门有关自然资源、自然保护区、珍稀和濒危物种保护的规定，环境保护规划及国内国际确认的有特殊意义的栖息地和珍稀、濒危物种的资料，并收集国际有关规定等资料。 现场调查。 生态环境影响评价需要进行评价区现场调查，取得实际的资料和数据。评价区生态资源、生态系统结构的调查可采用现场踏勘考察和网格定位采样分析的传统自然资源调查方法。,四、自然生态系统调查样方调查,样方 就是在有一定大小的面积上来量测

7、个体数量，从而确定某一物种在群落中的密度或者组成的代表性区域。 为方便起见一般利用正方形、矩形等容易计算面积的形状进行调查。,1.样方的设置原则,（1）代表性 能够反映当地植被的特点，类型。（2）环境条件（尤指土壤和地形）一致；（3）避免在过渡地段进行样方设置。,2.样方的大小,一般：草本11M2 ，灌木55M2 ，乔木1010M2,2.样方的大小,A乔木 有一个直立主干、且高达5m以上的木本植物称为乔木。分为：伟乔（31m以上）、大乔（21-30m）、中乔（11-20m）、小乔（6-10m） B灌木 指那些没有明显主干、呈丛生状态的数目，一般可 分为观花、观果、观枝干等几类。如玫瑰、杜鹃、月

8、季、黄杨、沙地柏。 C草本 草本植物茎含木质细胞少，全株或地上部分容易萎蔫或枯死。又分为一年生、二年生和多年生草本。,3.样方的个数,样地数目多少取决于群落结构复杂程度。根据统计检验理论，多于30个样地的数值，才比较可靠。为了节省人力与时间，考察时每类群落根据实际情况可选择35个样地；所有样地应依照顺序进行编号，以免混乱。,典型的样方调查表,郁闭度：是指林冠的投影面积与林地面积之比。（灌木、草本称为盖度）,。,胸径：又称干径，指乔木主干离地表面1.3 m处的直径，断面畸形时，测取最大值和最小值的平均值。,冠幅：指苗木冠丛的最大幅度之间的距离。(枝叶伸展长度),枝下高:树木最下第一级侧枝以下主杆

9、部分的高度,针叶、阔叶、落叶、常绿、干旱草本等都是植物长期适应外界环境而形成的生活形态，叫做植物的“生活型”。,物候期：就是指动植物的生长，发育，活动等规律与生物的变化对节候的反应,正在产生这种反应的时候叫物候期。如：出苗、营养、开花、结果。,生活力：生物体维持其生存延续的能力。用强、中、弱表示。,多度：对个体数（密度）有关的定量的群落测度之一。分为5级：极少；少；稍多；多；极多,4.样方调查常用的工具,手持GPS、皮尺、胸径尺、测高仪、坡度尺、数码相机、标签,生活必需品,胸径胸径尺,冠幅皮尺,郁闭度（乔木层）/盖度（灌木、草本）,这种方法比较精确，但工作量较大，实际生产中很少采用,另一种简单

10、的方法：在样方内设置很多点，人走到设置的点上然后看这点上方有无枝叶遮挡，这样被遮挡的点除以设置的总点数就是郁闭度。,具体做法是用魔棒工具选取林冠之后，在直方图窗口中查看图像大小，然后除以图像大小，就得到郁闭度,在方格纸上绘制标准树冠投影图，从图上求出投影面积和标准地面积，用下式计算：,数码相机垂直照相photoshop直方图计算,有关样方的计算,重要值,重要值是说明一个物种在群落中重要程度的参数，它由三个指标组成：相对密度（RD%）、相对频度（RF%）和相对盖度（RC%）。利用重要值确定群落中的优势种。,（1）密度=个体数目/样地面积 相对密度=一个种的密度/所有种的密度 100%（2）优势度

11、=底面积（或覆盖面积总值）/样地面积 相对优势度=一个种的优势度/所有种的优势度 100%（3）频度=包含该种样地数/样地总数 相对频度=一个种的频度/所有种的频度 100%（4）重要值=相对密度+相对优势度+相对频度,有关样方的计算,多样性分析,物种丰富度和以Shanon-Wiener指数H为基础的Pielou均匀度指数,物种丰富度（S）,物种丰富度又称物种多样性，指一个群落中的物种数目。,以Shanon-Wiener指数H为基础的Pielou均匀度指数,有关样方的计算,生物量的计算,乔木层中，不同的树种的生物量的算法不一样、不同学者对同一树种生物量都有各自的算法。,生物量干重的计算公式：,

12、有关样方的计算,生物量的计算,单株生物量模型有：,W生物量；D胸径；H高度；a、b、c系数或指数,有关样方的计算,生物量的计算,其中：W林分乔木层生物量（kg/hm2）D林分平均胸径（cm）H林分平均高（m）N林分株数密度（株/hm2）,如马尾松林分乔木层生物量预测回归方程：,有关样方的计算,生物量的计算,木材蓄积量计算法,木材蓄积量,生物量计算 W=木材蓄积量比重,G林分胸径断面积（m2）H林分平均高（m）f 密度形数，一般乔木取0.400.44,灌木层：在每块样地上，对灌木的株数的分枝情况，各主要分枝的径级进行测定，求出平均值，找出一株标准木。对各样地标准株的地上(茎干和叶应分开)、地下两

13、部分全部收获，测定它们的鲜质量、干质量。 通常采用类比方法，以每株灌木满1m高按1kg作为基本值推算，对丛生灌木，株数按一半计算。,有关样方的计算,生物量的计算,草本层：采用干物质法计算生物量。,生产力的计算,植被净初级生产力(net primary productivity，简称NPP)是指绿色植物在单位面积、单位时间内所累积的有机物量，表现为光合作用固定的有机碳中扣除本身呼吸消耗的部分，这一部分用于植被的生长和生殖，也称净第一性生产力。,目前流行的NPP估算模型大致可分为气候模型(统计模型)和遥感模型(包括参数模型和机理模型)。我国现阶段用的模型大多为气候模型。,蒸散量与植物产量之间有着密

14、切关系,NPP(E)是以实际蒸散量计算得到植物净第一性生产力(gm-2a-1)；式中的3000是统计得到的地球上自然植物在每平方米面积上每年的最高干物质产量值；E是年平均实际蒸散量(mm) 。,P为年平均降水量(mm)；L为年平均最大蒸散量，它是温度T的函数，L与T的关系式为：,只有当P0.316L时，上式才适用；若P0.316L时，则E=P。,对于农业生态系统主要是要调查区域内的耕地情况、基本农田状况，作物耕作制度、作物产量等，用于计算项目可能造成的农业损失。,农业生态系统,工程永久、临时占用水田、旱地面积估算农作物损失,弄清作物产量询问、查找资料,人地系统主题数据库（原中国自然资源数据库）

15、http:/,雅安部分数据,永久占地作物产量损失、农民经济损失、占地赔偿,经济林木按当地青苗补偿费赔偿涉及调查经济林木的行距、株距,青苗补偿费是指国家征用土地时，农作物正处在生长阶段而未能收获，国家应给予土地承包者或土地使用者的经济补偿。,项目涉及水域（比如修电站、桥梁）还需专门做水生生态系统调查。,水生生态系统,调查并介绍水域浮游动植物、底栖生物、水生高等植物的种类、数量、分布；鱼类区系组成、种类、产卵场；珍稀水生生物种类、种群规模、生态习性、种群结构、生境条件与分布、保护级别与保护状况等。 应重点调查对珍稀保护鱼类、洄游性鱼类的影响；渔业资源；鱼类产卵场、索尔场、越冬场三场分布。,调查方法

16、,实地调查：定点捕捞调查，将收集到的标本进行准确地鉴定,文献调查 ：访问沿江捕捞渔民和当地渔业行政主管部门，查阅历年的相关文献资料,项目对水生生态系统影响,隧道方式穿越河流无影响筑坝阻断鱼类上下游通道，影响显著大开挖施工期，影响显著 泥沙降低鱼类的生长率、孵化率、仔鱼成 活率和捕食效率等。 噪声惊吓 。产卵、索饵和洄游产生影响。,城镇生态系统,调查城镇人口数量；集中的生活污染物处理设施；工业结构污染状况；城镇景观 绿化。,影响 调查城镇人口数量增长对当地经济、环境带来的影响；城镇景观来说，改变了原有的土地利用方式。,生态环评需收集的资料,项目的可研资料当地县志基本情况介绍（位置、地质地貌、气候

17、等）当地土地（规划）资料土地利用现状、规划图当地土壤资料土壤类型水土流失资料水土流失现状图涉及敏感区（风景区、自然保护区）风景区、保护区规划资料当地林业资料植被分布图、保护动植物及其分布相同类型项目的报告书措施,五、卫星照片的解译,目前生态环境影响评价中应用比较广泛的的卫星图像是美国Landsat-7 ETM+(增强专题制图仪)和美国QuickBird卫星图像,http:/glcfapp.umiacs.umd.edu:8080/esdi/index.jsp,美国Landsat-7 ETM+影像 地面分辨率30m,美国QuickBird卫星影像 地面分辨率0.6m,Landsat-7 ETM+的

18、参数,QuickBird卫星的主要成像参数,ETM+常用不同波段用途,4、5、3,成像时期晚稻接近收获，且稻田中不存积水，因此耕地类型中的水田色调呈粉红色；旱地由于作物大多收获，且土壤水分少而呈灰白色；菜地则由于蔬菜长势好，色调鲜亮并呈猩红色。园地色调呈浅褐色，且地块规则整齐、轮廓清晰。林地中乔木林色调呈深褐色，而分布于喀斯特山地丘陵等地区的灌丛则呈黄到黄褐色。牧草地大多呈黄绿色调。建设用地中的城镇呈蓝色；公路呈线状，色调灰白；铁路呈线条状，色调为浅蓝；机场外形轮廓清晰、较规则。水库和河流则都呈深蓝色调。,ETM+常用不同波段用途,5、4、3,获得近似自然彩色合成图像，适合于非遥感应用专业人员

19、使用,卫片解译的步骤,卫片解译常用的软件有ERDAS IMAGINE 和PCI,另外我们得到的卫星影像往往是单个波段的，因此需要用上述软件将几个波段进行合成，以便我们判读,在评价过程中，往往我们只需要对项目区的卫星影像进行判读，因此还需对合成的影像进行裁剪,接下来是对卫星影响进行校正处理，主要是利用地面控制点对影响的经纬度进行校正,接着便可以对卫星影像进行判读，不同的波段合成，地物在影像上的颜色是不同的，正如前面波段4、5、3和5、4、3的影像一样,在生态环境影响评价中往往还需要利用卫星影像进行专题地图的绘制，比如植被覆盖图和土地利用现状图这就需要用到上述软件的分类功能，常用的分类有监督分类和

20、非监督分类，分类的效果与影像精度有关，也与分类者的主观经验有关，但在分类的时候我们通常需要对照对应区域的地形图、土地利用现状图和植被类型图,非监督分类监督分类,非监督分类选项和参数设置,监督分类选项和参数设置,影像分类结果,分类出的结果或者卫星原始影响往往需要进行必要的修饰才能达到制图的要求，这里推荐用Arc GIS的Arc MAP模块进行图片的修饰，比如指北针、经纬网格、图例、比例尺、必要的标注和文字说明等,卫片解译的步骤,景观格局分析,景观格局是指斑块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。,我们通常就用上述卫星影像的分类图像进行景观格局分析。常用的软件是FRAGSTATS软件。 将

21、卫星分类影像导入软件后，直接就可以计算出各种参数。,FRAGSTATS界面,FRAGSTATS类型水平上指数选项,FRAGSTATS景观水平上指数选项,FRAGSTATS计算结果,景观格局分析,类型水平上的景观分析，比如水田、旱地、林地、草地、园地、城镇选用的参数常有：TYPE（类型）、PLAND（斑块所占景观面积的比例）、NP（斑块个数）、LPI（最大斑块面积占景观面积的比例）、LSI（斑块形状指数）、AWMSI（面积加权的平均形状因子）、CLUMPY（聚集指数）、IJI（散布与并列指数）、COHESION（凝聚指数）、DIVISION（景观分离指数）,景观格局分析主要分为,景观水平上的景观

22、分析（针对一个区域）选用的参数常有：NP、LPI、MPS（斑块平均大小）、LSI、PAFRAC（面积周长分维度指数）、CONTAG（蔓延度指数）、DIVISION、PR（景观丰度）、SHDI（香浓多样指数）、SHEI（香浓均匀度指数）,生态监测、监理计划,施工结束后的前三年，每年对生态系统进行一次监测,1、生物量监测目的：观测运行期对区域生物量的变化。点位：生态现状监测样方所在地。监测因子：乔木的种名、个体数、胸径、树高、林冠郁闭度；灌丛主要是灌木种名、总盖度以及个体数(含乔木树种的幼树幼苗)；对草本植物株数及总盖度进行调查。,2、土壤环境监测目的：掌握施工后土壤理化性质的恢复情况。点位：开挖

23、区。监测因子：土壤的团粒结构、机械组成、化学成分（有机质、Mg、Ca、Zn）以及养分量（TN、TP、TK、AN、AP和AK）。,生态环境监理计划1、施工时，土石方的处置是否合理，是否采取了水土保持措施，水土保持方案是否合理；2、监督检查施工队伍人员进入非作业带破坏植被和惊扰野生动物；3、临时用地植被恢复等措施的执行情况；4、开挖作业“分层开挖、分层堆放、分层回填”措施的执行情况；5、是否有效控制各个工程的占地面积；6、施工结束后，是否及时进行了迹地和地貌恢复。,生态保护与恢复措施,1避让措施,合理选线尽量绕避自然保护区、风景名胜区、水源保护区、人口密集区等环境敏感区。合理设计丘陵地区和山区的渣场山坡下端，一侧设置挡土墙防止弃渣下滑。,2缓解措施,合理科学地规划和设计施工场地及生活营地，严格规定行车路线宽度，限制人为活动范围，尽量减少施工过程对地表植被的影响破坏。 加强生物多样性及生态环境保护的宣传教育，禁止猎杀野生动物制作环保公益广告牌，编制生物多样性及生态环境宣传手册等。,3恢复措施,工程措施:锚固、护面、拦挡、排水、坡体改良 植物措施：播种、移植,采用乡土品种的原则,典型生态保护措施布置示意图, 了解生态环境、生态评价的概念。 掌握生态评价的范围及等级的划分。 掌握样方调查的内容和有关计算。,学习要点,