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景观生态学在环境影响评价中的应用

景观生态学在环境影响评价中的应用

2013年9月20日 6:32:33
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摘要:运用景观生态学的斑块、廊道、基质等基本原理和内容对我国在建或将来要建设的公路、铁路以及城市绿地布局中产生的生态环境问题进行评价,且对建设的可行性进行评价,对其产生的原因进行分析,提出相应的分析和解决方法,为以后这方面的建设提供经验。

  关键词:景观生态, 环境评价, 应用

  1.前言

  景观生态学 (landscape ecology)是在1939 年由德国地理学家C. 特洛尔提出的。它是以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护的学科。是一门新兴的多学科之间交叉学科,主体是生态学和地理学。景观生态学作为自然科学和社会科学的综合体,其最突出的特点是强调空间异质性、生态学过程和尺度以及它们相互之间的关系。传统的生态学思想强调生态系统的平衡性、稳定性、均质性、确定性以及可预测性。但生态系统并非处于“均衡”状态,时间和空间上的辍块性或异质性才是它们的普通特征,众多生态类建设项目中不断增加的人为干扰使这些特征愈为突出,由此景观生态学为生态影响评价提供了新的理论基础和应用性很强的技术方法。

  生态环境评价主要是通过定量揭示一定范围生态环境现状,预测区域开发带来的生态环境影响,从而评价区域开发的可行性,并为区域的可持续发展提供切实可行的对策。由于生态系统环境是一个复杂而庞大的系统,生态环境影响评价从不同角度出发,所评价的对象内容和方向各不相同,很难用一个统一的模式予以概况,其理论和方法尚处于完善和发展之中。

  2.景观生态学在铁路生态环境影响评价中的应用

  铁路景观包括铁路本身形成的独特工业景观及其沿线景观,它是铁路与其周围景观的综合体系。铁路穿越平原、丘陵、山区、湿地、沙丘、湖泊、河流等各种地形、地貌,沿线生态结构复杂,景观类型多样,从景观生态学角度,其经过区域景观可大致划分为:自然景观、农田景观、城市景观、乡村景观和城乡过度景观等类型,其中各景观类型又可以细分。

  通过景观环境影响评价来检验铁路沿线的自然和人文景观资源的保护程度,防止铁路在修筑过程中破坏这些资源或使资源的观赏价值受到影响,识别和发现铁路沿线有价值的自然和人文景观资源,并加以保护和利用,使其体现出应有的价值,为铁路的美学规划以及建成符合社会需要和时代特点的铁路提供环境信息和规划建议,对铁路建设造成的不良景观或受到破坏和影响的自然和人文景观提出减缓和恢复措施,减少铁路建设造成的景观影响和生态破坏。基于景观生态学的研究方法,铁路景观环境影响评价可以包括:景的生态价值、美学评价、视觉容量和景观生态安全格局等方面,并以此作为景观评价的依据。

  铁路景观环境影响评价研究是我国铁路建设中的新课题,景观生态学的发展为铁路景观环境评价研究提供了新的理论、方法和技术手段。景观生态学可以从生态价值、美学评价、视觉容量和生态安全格局等方面,运用野外调查与观测、遥感、地理信息系统、景观尺度分析、地学理和基于3S技术的景观模型等方法,将铁路与其所处自然、人文环境作为一个景观整体进行评价,确定铁路与区域环境状况和允许程度的关系,对区域资源配置、铁路网构成等提出优化建议,实现铁路线路布局的合理性,做到在规划层次上就开始考虑铁路景观和生态环境的融合问题。特别是对于铁路这样大尺度的线性工程,用传统的技术手段难以从环境整体的角度进行观察和评价,现阶段铁路景观环境影响评价,通常利用片地图进行实地现场勘查;利用遥感卫星照片进行解译和校正,识别铁路沿线整体的土地利用格局、植被类型、水土流失现状等信息,制作成相应图件,并在此基础上,利用GIS相关软件计算铁路沿线不同景观组分的斑块数量和面积,对工程拟实施后沿线的斑块模地、频率、密度、景观比例、景观优势度等生态学指标的变化进行景观格局分析,实现铁路建设项目生态影响的定量评价。可以预见基于3S技术的各种评价方法的综合运用,将是今后铁路景观环境影响评价的趋势。

  3 景观生态学城市绿地系统规划布局评价中应用

  在城市绿地建设忠主要应用景观生态学中的斑块廊道基质理论分析。

  3.1 斑块—廊道—基质分析

  斑块景观 生态学中的斑块大小、数量、形状、格局都具有特定的生态学意义。斑块面积越大,能支持的物种数量越大,物种的多样性和生产力水平也随斑块面积的增加而增加。

  廊道景观中的廊道是不同于两侧基质的狭长地带,可以看作是1个线状或带状斑块。

  城市绿地系统中基质处于斑块和廊道的包围之中,在城市中目的是使人们生活在绿色当中,最大显得的亲近自然,体现城市在绿中的生态特色。基质是景观要素中所占面积最大、连接度最强、对景观控制作用也最强的景观要素。作为背景,它控制影响生境斑块之间的物质、能量交换,控制整个景观连接度,从而影响斑块之间物种的迁移。

  同时随着城市建设发展,城乡形态缩小,城区边缘大面积的乡村农田成为城市功能体的1个组成部分,自然景观也随之渗透到城区中,导致农田、自然景观与城市绿地系统相结合,共同构成城市景观的绿色基质。

  3. 2 景观异质性分析

  景观生态学研究表明,景观异质性越大,景观的种类越多,防止外来干扰的能力越强,生态系统就越稳定,故而景观异质性的维持和发展是城市绿地系统中不可忽视的问题。景观异质性是由于景观要素在景观中不均匀分布构成的,因此各类景观要素成为景观异质性分析的定性指标。城市城区中公园绿地、游园及广场斑块数较多,景观异质性较大,但因部分地区呈现出聚集性分布,因此在绿地景观规划建设中应加以调整以达到分布均匀的效果,居住区绿地、单位附属绿地斑块数量分散,面积小且分布随机,景观类型单一,生态功能作用弱,景观异质性低,同时缺乏较为集中的大型绿地,总体反映居住区绿地和单位附属绿地绿化面积和景观类型都较为欠缺。

  4. 运用景观生态学评价公路建设中对生态环境的影响

  景观生态学在公路的生态评价中的作用主要体现在以下几个方面:

  1. 从景观的层次上对拟建公路的生态环境作出客观的评价。公路沿线的生态环境本身就是一个重要的景观,它既包含自然景观如地形、地貌、植被等,也有人文景观如各类建筑物。它具备一个独立景观所具备的主要特征。从结构上讲,拟建公路沿线的环境生态景观也是有若干生态系统所组成的镶嵌体。

  2. 根据沿线的生态环境和景观特点,制定适宜的评价区域。公路穿越不同的区域其产生的影响有很大的差异。有时从公路沿线现有的生态系统去分析往往还不够。公路贯穿整个景观,公路建设的生态影响是大范围、跨区域的,而且随着人类开发程度的增大而越来越大,部分影响在道路建设后一定时间可以恢复到原来的水平。

  3. 科学地进行预测。景观生态运用GIS , CPS等现代化技术,可以从一个大的区域范围内了解拟建公路的生态环境特点,通过对区域内的本底、斑快和廊道特性进行分析,为开展预测提供详实的数据。把公路作为景观中一个组成部分,公路在景观生态学中可以作为一个干扰廊道而存在,在进行生态评价时,以此为出发点分析公路建成后其作为一个廊道对周围环境产生的各种影响,这样一个复杂的生态系统,其预测结果就可以存在某种规律可遵循。

  4.为路域生态环境恢复提供理论基础。在近年来的路域生态恢复措施中,重点强调恢复拟建公路沿线的生态系统的功能和结构,以图减轻公路建设对生态环境的负而影响。但是忽视了人的视觉感受,从景观生态学的角度分析,视觉资源也是一种重要的人类资源,视觉资源随着社会的发展,已经成为社会环境质量的重要组成部分,通过公路景观设计,利用树木、草地和起伏的地形等尽可能把公路融入自然环境之中,保护视觉资源。这是景观生态学的基本原理在指导路域生态恢复工作中的一个具体体现。

  5.结语

  综上所述,本篇文章论述了应用景观生态学的基本知识来评价公路、铁路、城市绿地建设中的生态环境问题,分析了这些项目建设中存在的生态问题并提出了一些解决方法。这也必将为以后这方面建设项目的规划、审批提供参考资料。但是由于全国地形差异很大,各个城市的基本情况也不一样,城市原有的生态景观及文化背景差别很大,以上提出的方法也不并不是适合每一个城市,每一条道路,故今后这些项目的建设还要结合当地的基本条件。


  参考文献:
  [1] 傅伯杰,王仰林. 国际景观生态学研究的发展动态与趋势[J]. 地球科学进展, 1991,(03)
  [2] 肖笃宁. 从自然地理学到景观生态学[J]. 地球科学进展, 1992,(06)
  [3] 马克明,傅伯杰,黎晓亚,关文彬. 区域生态安全格局:概念与理论基础[J].生态学报, 2004,(04)
  [4] 田红,何晓静. 景观生态学在建设项目生态环境影响评价中的应用[J]. 四川环境, 2003,(04)
  [5] 朱越平,柯日华. 景观生态学在生态环境影响评价中的应用研究[J]. 茂名学院学报, 2003,(04)
  [6]陈睿,刘胜祥,崔鸿. 景观生态学在非污染生态影响评价中的应用——以托口水电工程为例[J]. 地球与环境, 2006,(02)
  [7] 张慧,沈渭寿,张华,邹长新,曹学章. 青藏铁路建设对沿线景观格局的影响 [J]. 农村生态环境, 2004,(03)
  [8] 成文连,柳海鹰,关彩虹. 景观生态学方法在青藏铁路格望段生态影响评价中的应用[J]. 内蒙古环境科学, 2009,(04)
  [9] 张芳,赵全升. 景观生态学在铁路生态环境评价中的应用初探[J]. 环境科学与管理, 2009,(10)
  [10] 韩轶,李吉跃,高润宏,胡涌. 包头市城市绿地现状评价[J]. 北京林业大学学报, 2005,(01)
  [11] Dennis,Massachusetts. Using spatial metrics to predictscenicperception ina changing landscape[J] .Landscapeand UrbanPlanning, 2004, 69 :201-218
  [12] Yu,K. J. Landscape ecological security patterns in biologicalconservation .Acta Ecologica Sinica, 1999, 19 :8~15 .
  [13] Yu Kongjian. Security patterns and surface model in landscapeecological planning .Landscape and Urban Planning, 1996, 36 (5) :1-17 .
  [14] Austin J M,Viani K,Hammond F,et al. A GIS-based Identification of Potentially Significant Wildlife Habitats Associated withRoads in Vermont .Road Ecology Center, 2005, :185-196 .
  [15] Yuming Yang,Kun Tian,Jiming Hao,Shengji Pei,Yongxing Yang.Biodiversity and biodiversity conservation in Yunnan, China[J].Biodiversity and Conservation, 2004,13(4) .
  [16] Ruth Sherman,Renee Mullen,Haomin Li,Zhendong Fang,Yi Wang. Alpineecosystems of northwest Yunnan, China: an initial assessment forconservation[J]. Journal of Mountain Science, 2007,4(3) .
  [17] Rainer Walz. Development of Environmental Indicator Systems:Experiences from Germany[J]. Environmental Management,2000,25(6) .
  [18] Liem T. Tran,C. Gregory Knight,Robert V. O'Neill,Elizabeth R. .Smith,Kurt H. Riitters,James Wickham. Fuzzy Decision Analysis for Integrated Environmental Vulnerability Assessment of theMid-Atlantic Region1[J]. Environmental Management, 2002,29(6)