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生态环境质量评价是根据特定的目的,选择具有代表性、可比性、可操作性的评价指标和方法,对生态环境质量的优劣程度进行定性或定量的分析和判别,是研究生态环境质量现状及其变化趋势的重要手段。近年来,国内学者对生态环境质量的评价展开了深入广泛的研究[1-4]。目前用于生态环境质量评价的方法有多种,相比较而言,层次分析法更具较强的逻辑性、系统性和实用性,方法较为成熟[5,6]。中国环境监测总站基于层次分析法原理制定了《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJT192-2006)。本文采用2005年和2009年LandsatTM图像为基本数据源,利用遥感与GIS技术对山东省生态环境状况进行了监测,并依据该规范,应用生态综合指数的概念和方法对2005—2009年山东省生态环境质量现状及其动态变化进行了分析与评价。 1 研究区概况 山东省地处中国东部、黄河下游,位于北半球中纬度地带,面积15•7×104km2。境域包括半岛和内陆二部分:东部的山东半岛突出于黄海、渤海之间;西部内陆部分自北而南依次与河北、河南、安徽、江苏4省接壤。山东地形中部突起,为鲁中南山地丘陵区,泰山为全省最高点,主峰海拔1532•7m;东部半岛大都是起伏和缓的波状丘陵区;西部、北部是黄河冲积而成的鲁西北平原区,是华北大平原的一部分。山东省植被覆盖状况区域分布不均,林地和草地主要分布在山东半岛和鲁中南地区。省内水系发达,平均河网密度为0•24km/km2,长度在5km以上的河流有5000多条,较重要的有黄河、徒骇河、大汶河、小清河等。湖泊主要分布在鲁中南山丘区与鲁西平原的接触带上,以济宁为中心,分南北两大湖群,较大的湖泊有南四湖和东平湖。全省海岸带总长3791km,沿海7市近海海域面积17×104km2。气候属暖温带季风气候,降水集中,雨热同季,春秋短暂,冬夏较长。省内区域经济发展不平衡,从东至西呈东部较发达、中部过渡、西部相对滞后的经济发展格局。 2 评价方法与基础数据 2.1 生态环境质量评价指标体系 根据国家环境保护部颁布实施的《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJT192—2006),采用生态环境状况指数(EI)表征被评价区域生态环境质量状况。该评价指标体系包括生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和环境质量指数等5个一级指标以及林地、耕地、水域等15个二级指标。生态环境状况指数计算方法如下:EI=0•25×生物丰度指数+0•2×植被覆盖指数+0•2×水网密度指数+0•2×(100-土地退化指数)+0•15×环境质量指数。根据生态环境状况指数,将生态环境质量分为五级,即优、良、一般、较差和差;依据生态环境状况指数变化幅度(ΔEI)的大小,将其分为4级,即无明显变化、略有变化(好或差)、明显变化(好或差)、显著变化(好或差)。 2.2 技术路线 山东省生态环境质量评价技术路线见图1。 2.3 基础数据 2005年和2009年LandsatTM图像。LandsatTM图像是以县(市、区)为单位的LandsatTM4、3、2波段合成的LandsatTM图像,地面分辨率为30m。2005年和2009年河流长度、土地侵蚀、SO2排放量、COD排放量、固体废物排放量、水资源量和降水量等数据。河流长度数据来源于《1∶25万山东省电子地图》,土地侵蚀数据来源于《2002年全国第二次水土流失遥感调查》,SO2、COD和固体废物排放量、水资源量和降水量数据来源于环境统计数据。 3 评价结果与分析 3.1 2009年生态环境质量评价 依据《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJT192-2006)计算2009年山东省生态环境状况指数和县域生态环境状况指数。2009年山东省生态环境状况指数为47•16,生态环境质量状况属于“一般”(35≤EI<55)。全省123个县域生态环境质量状况分为“良好”(55≤EI<75)和“一般”(35≤EI<55)2个等级。在123个县域中,有9个生态环境质量为“良好”,总面积0•92×104km2,占全省面积的5•9%,主要分布在山东半岛的威海、烟台和青岛地区,鲁中南的淄博地区,鲁西北的济宁地区。其主要特征为:分布在东部沿海地区的县域评价区生物丰度较高、植被覆盖较好、近海海域面积大、水资源量较丰富;分布在鲁中南地区的县域评价区山地面积大,生物多样性和植被覆盖较好;分布在鲁西北地区的县域评价区湖库分布较多,水资源量丰富。在123个县域中,有114个生态环境质量为“一般”,总面积14•78×104km2,占全省面积的94•1%。其主要特征表现为植被覆盖和生物多样性均处于一般水平,湖库分布和水资源量相对较小,并存在不同程度的水土流失现象。114个生态环境质量为“一般”的县域中,有28个县域评价区生态环境状况指数在50~55之间,生态环境质量相对较好。主要分布在烟台、威海、青岛、东营等沿海地区,济南、淄博、泰安、莱芜等鲁中南山地丘陵区和以济宁为中心的鲁西湖库地带。此分布特征与山东省的自然地理特征基本吻合。 3.2 2005—2009年生态环境质量动态变化分析 2005—2009年,山东省生态环境状况指数由47•7变为47•16,变化量为-0•54,属于“无明显变化”(|ΔEI|≤2),生态环境质量基本稳定。在表征生态环境状况指数的5个单项指数中,生物丰度指数和植被覆盖指数分别下降了0•31和0•51,主要原因是由于城镇的扩张、工业和交通业的发展带来的耕地和草地面积的减少;水网密度指数下降了2•97,主要原因是全省平均降雨量从2005年的810mm下降为2009年的674mm,而全省水资源量减少了约131×108m3;环境质量指数上升了1•54,说明主要污染物排放量下降,统计数据表明,全省COD和SO2削减量分别为12•3×104t和41•3×104t。2005—2009年,山东省各县域生态环境质量基本稳定。在123个县域中,有115个县域生态环境质量“无明显变化”(|ΔEI|≤2),总面积为14•97×104km2,占全省面积的95•3%;6个县域生态环境质量“略微变差”(-5≤ΔEI<-2),总面积0•58×104km2,占全省面积的3•7%;2个县域生态环境质量“略微变好”(2<ΔEI≤5),总面积0•16×104km2,占全省面积的1•0%。在115个生态环境质量“无明显变化”的县域中,有86个县域生态环境状况指数略有下降,其降低原因主要为降雨量减少,水资源量及湖库面积有所减少;有29个县域生态环境状况指数有所上升。这表明全省生态环境质量整体趋于稳定,部分县域生态环境质量有所改善。生态环境质量有所改善的县域主要分布在鲁西北经济发展相对滞后的地区。#p#分页标题#e# 4 结论与建议 4.1 结论 1) 山东省生态环境质量总体处于一般水平。全省123个县域评价区生态环境质量以一般为主,生态环境质量一般的县域总面积占全省面积的94•1%。全省生态环境质量相对较好的县域主要分布在山东半岛沿海地区、鲁中南山地丘陵和鲁西湖库地带。2) 2005—2009年,山东省生态环境质量基本稳定,部分县域生态环境质量有所改善。生态环境质量有所改善的县域主要分布在鲁西北经济发展相对滞后的地区。 4.2 建议 为更好的保护生态环境,改善生态环境质量,建议:1) 深化总量减排,促进环境质量的改善。应加快经济结构调整和转型,结合工程减排、循环经济和清洁生产措施,强化监督管理、落实减排责任,全面改善环境质量。2) 严格控制城乡建设用地规模,合理利用耕地、草地和水域湿地等,提高土地资源利用率。3) 加强生态修复和水土流失防治工作,强化自然生态系统的保护与建设。4) 加强生态环境监测能力建设,为更好的服务于环境管理提供技术支撑。
