生态评估论文：水土保留生态恢复评估范文

作者：张虎威孙万峰孙少游单位：宁夏水利厅水土保持局广西交通科学研究院北京地质工程勘察院

生态修复是生态环境治理的一项新举措,最早开展于20世纪末,主要通过封禁治理等措施,充分调动生态系统的演替与自我恢复能力,逐步修复被扰动和损害的生态系统(土壤、植物和野生动物等),使其恢复到接近于它受干扰前的自然状态,即重建该系统干扰前的结构与功能有关的理化和生物学特征,以最少的人力、物力、财力取得最大的生态、经济和社会效益。对开展水土保持生态修复工程的地区进行社会、生态、经济效益进行综合评价,是检验生态修复效果的关键,可以为进一步开展生态修复提供理论指导与现实依据。

评价指标选取原则

评价指标体系可依据区域特征和治理目标进行构造,其特征主要表现为:在时间上反映水土保持生态修复的速度和趋势,在空间上反映生态经济系统的整体一布局和结构,在数量上反映治理的规模,在层次上反映流域系统的功能和水平。这样的指标体系就不只是单指标的延伸,而是兼有描述、评价、解释和决策等功能的有机体系}2,。构造指标体系时应遵循下列原则:

(1)客观性。评价指标选择以生态理论为基础,所选指标能够全面、客观、真实的反映生态修复的基本特征和整体水平。指标必须客观存在,能够真实反映该区域的实际情况,尽可能减少人为因素影响。指标的名称和含义要客观而明确。

(2)主导性。不同地区的不同水土保持治理措施所产生的效益也不尽相同。在进行评价时,应选择最为主要的治理措施及其产生的效果进行评价。

(3)独立性。指标意义必须明确,且具有完全独立的内涵。各指标在统计上独众,相互之间关联度小。指标间不存在因果、矛盾、交义、重复关系。单个指标反映生态修复区域的一个方面,同一层指标能够从不同的方面反映生态修复的特征和本质。

(4)可操作性。指标选取要同时兼顾科学性与可操作性,某些指标在当前阶段能够给予水土保持生态修复生态学上的阐述,而在实际获得过程中很难实现,因此,指标的选取应充分考虑是否容易获得。评价指标必需的数据要容易获得、必需的计算方法容易操作,不运用计算复杂、采集困难的指标。

现有评价指标存在的问题

(1)指标不全面:目前的水土保持生态效益评价指标体系中,所选指标大多只能反映生态修复的个别方面,不能涵盖全部内容。如治理程度、林草覆盖率、土壤侵蚀模数,侧重反映水土保持效益,忽视了生态效益的其它方面。

(2)指标停留在静态层面:目前对水土保持生态修复效益的评价都是用若干指标分别进行的,即对在工程实施后单个评价指标的变化进行分析,然后通过指标值的变化程度来衡量水土保持生态修复实施后生态环境的变化情况。绝大多数研究采用治理程度、林草覆盖率、土壤侵蚀模数三个指标来反映水土保持生态修复的效益。尽管这三个指标可以直接而准确的反映修复区域的治理效果。但是,仅靠这三个指标为基准的效益评价并不能全面客观的反映修复区域生态系统的演替情况,不能保证生态系统今后一直保持良性发展。修复目标应该能够动态的衡量生态系统的变化特征,关注生态系统的物种组成、功能和特性。

(3)指标缺乏普适性:目前关于生态效益评价指标体系的研究绝大部分都是以具体的特定生态修复区域为研究对象而展开的,针对不同修复区域的独有特征筛选的,建立的生态效益指标体系具有较强的区域局限性,不具备普遍适应性,难以推厂一到更为J’一泛的空间范围中。

评价指标与标准

1评价指标

评价体系由生态基础性、生态结构性和生态适应性三部分组成,生态基础性包含治理程度、上壤侵蚀模数、林草覆盖率三个指标;生态结构性包含乡土植物比例、群落结构层次、植物多度三个指标;生态适应性包含抗逆性、生长势、病虫害状况三个指标。评价体系共分二层,即口标层、准则层和指标层。指标结构如表4一l所示:杜评价标准评价结果用百分制表示,并分为优良、达标、未达标三个等级,即目标层中水土保持生态修复评价综合指数、准则层中三个模块以及指标层中各个指标得分都用百分数表示,百分数与生态修复等级划分存在对应关系,如表4一2所示:

生态修复评价方法与程序

当面临类型多样含义丰富的内容决策时都要进行比较、过程主观因素起着主导作用,因此,采用传统方法难以解决。判断、评价、最后做出决策。此这些决策系统的各因素间难以完全采用定量的方式进行描述,此时必须将问题转化为定量问题。层次分析法是解决这类问题的常用方法。层次分析法作为系统分析的数学方法之一,可以充分兼顾主观因素与客观因素,有步骤、有层次、全方位的解决水土保持生态修复决策问题。

1评价建模方法

应用层次分析法首先要把待解决的问题清晰化、条理化、层次化,构造一个层次分明的结构模型。一般分为上面的目标层,下面的指标层和中间的准则层。同一层次指标隶属于上一层指标或影响上一层指标,同时又支配下层指标或受下层指标影响。上层为目标层,是评价的最终目标,通常只含有一个因素。下层为指标层,含有若干具体指标。中间为准则层,可分为一层或多层,当准则层指标过多时应进一步分解出子准则层。牡层次分析法层次分析法专门对复杂多因素问题进行条理化、层次化,依据其本身的属性和相互关系构造出几个层次。主要分为四个步骤:¹建立递阶层次结构模型;º构造两两比较判断矩阵;»由各层判断矩阵计算出被比较元素的相对权重,并进行一致性检验;¼计算出总元素组合的权重,并对总体进行一致性检验。构造两两比较判断矩阵:设某层有n个因素,X一{xl,x2,……,xn},要比较它们对上层某一目标的影响程度,确定在该层中相对于某一准则所占的比重(即把n个因素对上层某一目标的影响程度排序)。比较时取卜9尺度。用aij表示第i个因素相对一于第j个因素的比较结果,则aji习/aij,A是成对比较矩阵,具有下列性质:aij>0,aji二l/aij,aii=l。层次分析法中所要构造的成对比较矩阵都是正互反矩阵。其中1一9的含义见表5一l2,4,6,8表示第i个因素相对于第j个因素的影响介于相邻等级之间。成对比较矩阵A若同时满足:aij>o,aji=l/aij,aii一1,则称为互反矩阵。例如,一个正互反矩阵z的构造如表5一2所示。以指标之间的相对重要性为基础构造判断矩阵,再根据判断矩阵计算本层各指标重要性次序的权值,可以归结为计算判断矩阵的特征值和特征向量问题,对于判断矩阵B,有以下公式:式中,A为B的最大特征值,w为相应于A的正规化特征向量。解决问题时常用求和法或求根法来计算特征值的近似值。检验判断矩阵的一致性,可以利用腼ax与n之差检验一致性,其一致性指标为Cl.,公式为:显然,n值的增加会加大判断误差,因此使用随机一致性比值CR.=Cl.瓜.L一般认为,当C.R.<0.10时,判断矩阵的一致性可接受,否则就需要进行调整,直到具有满意的一致性为止。一致性检验通过后即可计算出各层次下各个指标的权重。

幻权重计算结果由于认知的差异性,不同专家构造的成对比较矩阵的数据也存在着差异。评价系统评价的结果必须具有较强说服力。本研究将专家构造的所有矩阵得到的权重汇总,计算出最终的权重向量。把不同专家构造矩阵得到的权重向量一一对应,去掉其中的最高分和最低分,将剩下的权重取均值,这样得到一组权重,而该权重某一向量的所有权重的和可能不为1,因此我们还进行了归一化处理,归一化完成之后得到的权重向量即可作为水土保持生态修复评价体系的权重向量。水上保持生态修复评价体系是一个由相互关联的众多因素构成的复杂系统,运用层次分析法进行权重确定较为合理。本文将水土保持生态修复评价体系分为目标层、准则层和指标层。指标层为具体可操作指标,包括治理程度、土壤侵蚀模数、林草覆盖率、乡土植物比例等9个指标。以评价目的为出发点,同时考虑各指标评价体系中的作用,山具有丰富水土保持工作经验的水保工作者构建矩阵,通过计算得到各个指标的权重。结果如表5一3所示

2计算方法

(l)各层分值计算:¹准则层、目标层以下指标分值计算指标层各指标需进行无量纲化处理。_卜层指标可以在下层指标分值基础_卜结合权重,通过加权求和或求积得出。加权求和公式如下:º目标层分值计算水土保持生态修复评价分值采用综合指数法得到。根据指标分值和权重逐层计算得出其分值,最后的水土保持生态修复评价得分由以下公式计算得出:计算出的目标层得分即该区域水土保持生态修复的综合效果。

结论与讨论

水土保持生态修复评价的目的是为了全而掌握生态修复现状,以便更好地保护生态环境。近些年来随着生态文明建设事业的不断发展,水土保持生态修复评价方法也逐渐发展起来,各级水土保持部门对生态修复的重视程度逐渐提高。为了能够全面充分地分析已开展生态修复区域的状况,及早发现问题、采取后续措施,以及为长远的生态修复工作提供切实可行的依据,对水土保持生态修复进行评价是非常重要的。科学合理地选择水土保持生态修复评价指标、确定评价等级、建立一套切实可行的评价模型是十分关键的。

虽然作者做了相当多的资料收集、对比分析、实地调查等工作,但水土保持生态修复评价毕竟是一项复杂工作,难以尽善尽美。大部分评价指标难以准确的定量分析,定性分析又缺乏客观性,所以只能在一定程度上将定量评价与定性分析相结合。水土保持生态修复评价的关键就在于兼顾准确性与实用性,然而实用性和准确性往往存在着矛盾,如何进一步完善水土保持生态修复评价方法还需要本领域内的专家学者不断探索。