生态效应评价

2024-06-12

生态效应评价(精选12篇)

生态效应评价 篇1

兴建水利水电工程能够影响地区的生物多样性, 为人们的生产生活供水、发电、防洪、灌溉等作出一定的贡献。文本力图建立一定的评价指标体系, 为评价水利水电工程的生态效提供依据。

1 水利水电工程生态效应的内涵

人为活动造成的环境污染和环境破坏能够引起生态系统结构和功能的变化, 水利水电的生态效应指的是水利水电工程完成之后对自然界的生态环境的破坏和修复两种效应。生态环境破坏是指水利水电工程作用于水生态系统, 扰乱自然界的循环, 打破其原有的生态平衡导致生态系统的生产能力和结构发生改变, 引起的生态系统的退化。生态修复是指利用水利水电工程改变现有水流运行规律, 恢复河道水质、河流浅滩, 使之光热条件优越, 又形成新的湿地, 让鸟类、两栖动物和昆虫等栖息。

水利水电工程可以解决水资源不足的状况, 并且可以充分利用水力资源, 对整个自然界的影响极大。水利水电工程的生态效应评价指标就是确定系统分析边界条件, 对系统进行层次分析, 筛选关键指标, 识别水利水电工程对生态环境的影响因子, 建立数学模型, 进行综合分析评价。水利水电工程生态效应分析与环境影响评价不同, 是发生在水利水电工程兴建之后, 但是, 它同水利水电工程后评估也是不同的, 后评估是针对水利水电工程建成后是否达到预期经济效果以及对环境有无影响进行分析, 而水利水电工程的生态效应分析是建立在生态基础之上, 对人类、自然、野生动植物等的影响进行综合分析, 而对其经济效应和社会效益不作评价。因此, 定性分析水利水电工程的生态负面效应大于正效应。

2 水利水电工程生态效应影响因子

生态效应分析表明, 水利水电工程同生态系统之间不断相互作用, 发生关系。人类获取自身生存繁衍和发展所必需的水资源、电能等, 通过勘测、施工、运行、生产、消费等环节, 使生态环境状态发生变化。生态效应是在一定时间内发生的, 是由若干相互联系、相互制约的子系统组成的一个复合系统。从生态效应的内涵来看, 产生结果的影响因子由状态S、压力P、效应E构成。状态的因子包括水量、水质、森林植被、土地状况和生物多样性等;压力因子有移民、土地淹没、开发利用情况、人为扰动 (公路、矿山建设) 等;效应的因子有鱼类、珍稀生物、人群健康、水土流失、地质灾害等。

3 水利水电工程的生态效应评价指标体系

3.1.1指标体系的构建

“压力-状态-响应 (PSR) ”模式是国际上最流行的指标体系。PSR模式的理论基础是研究人与自然的相互关系, 回答发生了什么、为什么发生、我们将如何回答这3个问题。借用这一思路, 将水利水电工程的生态效应评价指标体系构建为“状态压力效应”其中状态指标用于描述水利水电工程作用对象 (地点) 生态系统的状况;压力指标用于描述水利水电工程对生态的扰动;效应指标用于描述水利水电工程对生态产生的影响, 即生态系统发展进程。是水利水电工程的生态效应状态压力效应框架。水利水电工程的生态效应状态压力效应框架对评价系统进行初步分析, 基于上述状态压力效应的评价概念框架, 按照层次分析方法, 根据评价对象各组成部分之间的相互关系构筑多层次评价指标体系, 总体上将区域 (流域) 内的水利水电工程对生态的效应评价指标体系归纳为下列层次结构体系:

目标层:以区域 (流域) 生态效应综合指数作为总目标层, 以综合表征区域 (流域) 生态效应。

准则层:制约区域 (流域) 生态效应的主要因素, 也可以理解为分目标层。本文以生态系统状态、水利水电工程压力、生态效应作为准则层的评判依据。

指标层:由可直接度量的指标构成, 如人均水资源量、移民压力、鱼类生物完整性指数等, 是区域生态效应综合指标体系最基本的层面, 根据准则层各项目的特征和意义, 区域 (流域) 生态效应综合指数就是由各个具体指标通过某一模型 (或方法) 计算而得。

3.1.2本文研究采用的指标体系

从指标初始集到真正用于评价时的指标集, 是高维指标空间到低维空间的降维过程, 这一过程的实现涉及到指标遴选技术。本次研究将提出从定性到定量的指标筛选步骤, 借助专家系统进行定性分析, 借助主成分分析法做定量分析。本次评价的目的是水利水电工程的生态效应分析。因此指标选取的依据主要从体系的完整性、正确性、可行性方面入手, 在不失全面性的情况下, 尽量减少体系中的指标个数, 注重指标体系的效应评价功能, 最后选择和确定评价指标。选择中主要考虑以下三方面:一是评价的指标具有独立性;二是从定性方面选择最能反映生态效应的指标 (专家咨询) 三是能取到可靠资料。据此, 选择水利水电工程的生态效应评价指标集。

4 水利水电工程生态效应评价标准

采用不同的评价模型, 评价标准的形式也是不一样的。评价标准的制定与评价模型是相互反馈、不断完善的过程。评价就是人们参照一定标准对客体的价值或优劣进行评判比较的一种认知过程, 同时也是一种决策过程。它是人们认识事物的重要手段之一。水利水电工程生态效应评价标准是将各指标量化分级, 即把效应的正极大值1与负极小值-1之间划分为若干个质量值 (隶属度) , 每个质量值即为1个刻度, 将-1~1划分为11个刻度, 与某一刻度相对应表明分层指标效应指数落在某刻度值处 (刻度值也可内插) , 则此刻度值为该分层指标 (影响因子) 的效应指数。2。实际上标准的制定需要进行敏感性分析, 以国际标准、国家标准、发展规划值、典型河流的现状特征值, 通过专家咨询, 研究具体指标的临界点来最后确定效应指数的评价标准。

5 结语

水利水电工程建设不可避免地在一定程度上改变了自然面貌和生态环境, 使已经形成的平衡状态受到干扰。在建设水利水电工程时, 只要遵循“因势利导, 因地制宜”的原则, 合理规划, 周全设计, 精心施工, 加强科学管理, 大多负面影响都可以得到缓解或减小。因此, 必须充分发展和应用现代科学技术, 深入研究自然与生态的平衡机制, 研究人类改变自然时对生态的近期和长远的影响, 将水利水电工程建设带来的负面影响降低到最低限度, 发挥其正面效应, 使水利水电工程为人类谋福祉。

参考文献

[1]孙宗风.董增川.水利工程的生态效应分析[J].水利水电技术.2004

[2]祈继红.阮晓红.大坝对河流生态系统的环境影响分析[J].河海大学学报.2005

生态效应评价 篇2

重庆市九龙坡区近20年土地利用变化的生态环境效应评价

摘要:以1988、2001和2007年三期landsat TM/ETM影像解译数据为依据,分析九龙坡区近20年来的土地利用变化,并参考Costanza以及谢高地等提出的.生态系统服务价值系数,对九龙坡区的生态系统服务价值进行了估算.结果表明:九龙坡区在1988-2007近20年间,林地、耕地大量向建设用地转化,生态系统服务价值降低.ESV由1988年的4.322 8×108元减少到2007年的3.278×108元,年减少率为1.27%;生态系统单项价值服务中,所有单项服务价值均呈下降趋势;生态服务价值系数的变化对九龙坡区生态系统总服务价值的影响缺乏弹性,说明研究结果可信.作 者:邓伟    杨华    DENG Wei    YANG Hua  作者单位:重庆师范大学,地理科学学院,重庆400047;重庆高校市级GIS应用研究重点实验室,重庆400047 期 刊:荆楚理工学院学报   Journal:JOURNAL OF JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 年,卷(期):2010, 25(2) 分类号:X321 关键词:土地利用变化    生态系统    九龙坡区    服务价值   

 

生态补偿破解邻避效应 篇3

工作要靠前

政府强化组织,乡贤一起来出力

“垃圾围城,无路可退。”对有137万人口的潮南区来说,建设垃圾焚烧发电厂,减量化、资源化、无害化处理生活垃圾已刻不容缓。可是,群众对垃圾焚烧发电厂的抗拒心理不容忽视,如何让项目顺利落地?

“我们的一个经验就是工作一定要做在前,化被动为主动。”潮南区区委书记陈武南提到,2013年以来,潮南区委、区政府坚持把上马建设生活垃圾焚烧发电厂项目作为头号民生工程,列入重要议事日程,专门成立以区长刘永铭任组长,分管常务副区长周昭勇为副组长,区各有关部门主要负责人为成员的项目建设领导小组,建立联席会议制度,“联席会议及早研判各种问题,尽快提出解决办法,而不是等到问题出现再来想办法。”

从2013年初筹备垃圾焚烧发电厂开始,领导小组提前介入、提前准备,研究制定项目建设工作方案,明确各部门工作职责。并且制定项目建设倒计时工作计划,督查部门加强工作跟踪和督促检查,强力推动项目建设进程。

垃圾焚烧发电项目与群众休戚相关,在推进建设中,潮南注重把群众广泛参与纳入决策程序,在重点项目的选址、规划设计、征地拆迁政策制定等方面,广泛征求、充分听取群众意见,从项目的决策开始,就把群众工作、化解矛盾做在前,有效避免了“决策一出台,矛盾跟着来”。

“工作要靠人做,思想统一很重要。”陈武南认为,任何工作都会有困难,关键是要统一认识,坚定信心。“区委、区政府非常重视干部队伍的思想认识,干部如果都认识不到位,怎么带动工作开展。”潮南区常务副区长周昭勇提到,区委区政府多次召开务虚会议,统一认识,坚定了把项目做好的决心。“区主要领导经常借助在全区各有关会议和重要场合向广大干部群众极力宣传建设垃圾焚烧发电厂的可行性、必要性和重要性,统一上下的思想,凝聚一致的共识,形成工作的合力。”

宣传必须抓住重点,潮南许多杰出乡贤在当地具有比较大的影响力与号召力,当地政府充分发动乡贤的引导作用。“为了做好宣传工作,我们多次拜访乡贤,向他们做好项目的解释沟通工作,并通过他们做好村民工作,这起到了很好的效果。”潮南区委常委、宣传部长黄丽凤介绍说。

当地同时开动电视、网络、广播等各种宣传工具,利用党员干部座谈、学校企业宣传、老人会协同做工作等形式,多渠道、多形式宣传政策,多管齐下,发动群众,形成强大的舆论攻势,为项目建设争取安定的舆论环境。

宣传只是手段,要让群众信服,还必须有科学的依据。为了最大限度减少对环境和群众的影响,潮南区不断优化项目设计,烟气排放按目前的最严标准执行,即要求同时满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)和《欧盟2000烟气排放标准》(EU2000/76/EC)。项目烟气处理技术标准的提高,有效化解了群众的思想负担。

选址要科学

各镇各选一点,科学来比对

2013年8月17日,潮南区政府办公大楼会议室里,来自全区11个镇(街道)的232个村的村委书记齐聚一堂,全区已经很久没有召开如此大型的会议,各位村书记心里都在揣度,“区里又有什么大动作呢?”

当区政府宣布全区11个镇(街道)各筛选一个垃圾焚烧发电厂的建设地点的时候,各个村书记坐不住了,大家几乎都发出同样的声音,“千万别选在我们村。”“区里既然定了计划,那就一定要坚决执行下去。每个镇都必须选一个地点,至于最终定在哪里,根据科学来论证。”陈武南说,群众有意见可以理解,但是有问题就要想办法解决,不能一反对就放弃。

在区委、区政府的坚定态度下,潮南区城管局迅速组织专家进行科学论证,对各个选址方案进行全面比选,最终确定选址。“选址始终坚持将把对村民的影响、对环境的影响降到最低的原则。”潮南区城管局局长周友雄表示,几经比对协商之后,选址最终确定在两英镇风华村古楼山大坷尾洋地块。记者在现场看到,这个地点地处大南山腹地,远离乡村和居民点,这也为项目的顺利启动打下了坚实基础。

“为什么选在风华村?到底有没有污染?咱们村能受益吗?”风华村委会主任邱定辉说,虽然区里选定了地址,但是村民满腹疑虑,抵触情绪还是非常大。

“口说无凭,眼见为实”,为了打消群众心头的疑虑,潮南区先后组织三批70多名风华村民,到项目承建、运营方在四川成都建成的祥福垃圾焚烧发电厂参观、考察。对这个已经投入运营的项目,“我们去看了之后感到很惊讶,厂区看不到垃圾,闻不到刺鼻味道,企业老总办公室就在主厂房里面,这样的厂子竟然比我们村里很多人的家门口还整洁,也是奇怪了。”回忆参观情形,邱定辉感慨地对记者说:“村民看完之后,心都安了,也不再反对。后面还有村民想去参观的,大伙都说不用看了,肯定没有问题。”

参观后的村民回到村里,成为了义务宣传员,向村里和在外的乡亲做解释、答疑惑,口口相传,进一步清除了群众心理疑虑,为项目的推进奠定了群众思想基础。

补偿要到位

利益共享化“邻避”为“迎臂”

“项目发展涉及征地、拆迁等一系列实际问题,如何让村民由拒绝到欢迎、支持,需要新思路新办法。”在陈武南看来,前期工作消除了村民的误解和疑虑,让村民的认识回归理性,项目的建设得以顺利进行,但从项目的长远发展来看,还必须让村民感受到项目发展带来的效益,这才是治本之策。

“我们秉着解决民生的态度,邀请村民提出要求。当然,这些要求要有依据或者有先例,而且是解决民生问题,要有法律的依据,区里也有能力解决的。”陈武南介绍说,在与村民进行深入沟通协商后,潮南区提出了一揽子优惠政策。

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按照“谁受益、谁付费,谁受损、谁受偿”的原则,潮南探索建立生态补偿机制。首先是做好征地补偿,项目征地补偿费用参照揭惠高速公路潮南段征地补偿标准,由区财政在项目动工前一次性向村民支付征地补偿费约1197万元。

在项目运营期间,每年帮助全村5413人缴纳医保、城乡居民一体化养老保险,在项目建成投产后逐年支付,每年400多万元。其次是坚持利益共享,按人口每年给予固定的补偿,让当地群众真正感受到项目落地带来的红利和实惠。“每年每个户藉人口给500元,这些地本来都是山地,原来基本不能带来收益,项目实施后反而为村民带来了增收,村民都很高兴。”邱定辉提到,区里同时投入1490万元帮助项目村里解决修建道路、修筑桥梁、建设校舍等基础设施和公共福利项目,增加村工业用地和宅基地用地指标共60亩。

根据这个方案,风华村实际上每年综合获利约500万元,项目运行30年时间可以获利约1.5亿元。“我们刚开始也是抱着试试看的想法跟政府提要求,没想到他们这么认真,对我们提出的意见逐条答复,特别是帮助解决村里饮水、道路等基础设施建设,出乎我们的意外。”这项以人为本,重在解决民生问题的设计,最终获得了群众的热烈拥护。去年8月,风华村召开村民代表大会,与会的61名村民代表对项目落地和生态补偿方案一致表决同意。

“生态补偿机制的本质是对利益重新协调分配。”陈武南认为,通过利益共享,企业出让一定的预期经营收益,政府提供更加完善的公共服务,从而弥补村民对于土地被征收、生活环境可能被改变的心理预期以及项目实施后对道路交通等方面的实质性影响,达成了一种新的利益平衡。“这笔钱主要从垃圾处理费中支出。”陈武南介绍,潮南区垃圾处理费在省里提出的标准上每吨增加20元,作为生态补偿的运行费用,这也体现了“谁受益、谁付费”的原则。

“在整个项目建设过程中,依法依规、有理有据是我们坚守的底线。”陈武南强调,做好工作的同时,也要依法办事,这样才能够取得最终的胜利。在垃圾焚烧发电项目最为核心的利益共享机制背后,实质上也是在合法合理的前提下,通过利益共享消除群众的抵触情绪,既有序推进民生项目,又积极呼应群众的合理利益诉求。这也应该成为省内一些地区推进邻避类项目学习的经验。

据了解,在潮南区各级各部门的努力下,2014年9月,通过BOT公开招投标,中国节能集团环保公司承担该发电项目的投资建设和运营管理,总投资约6.4亿元,预计日处理垃圾1000吨。项目已于2014年10月29日顺利开工建设,目前正在抓紧进行中,预计2016年12月完成主体建设,2017年有望正式点火运行。

生态效应评价 篇4

土地利用总体规划是以区域自然、经济与社会条件为基础, 根据国民经济与社会发展的需要而对土地资源在时空上进行合理安排布局的一项综合性战略措施[1], 其核心内容是确定或调整土地利用结构和用地布局[2]。土地利用总体规划实施必将引起土地利用结构、布局的变化, 进而对生态环境产生深远而复杂的影响。因此, 如何定量评价土地利用总体规划实施的生态效应是十分值得关注的一个问题。生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成的维持人类赖以生存的自然环境条件与效用[3]。自1997年Costanza等[4]在《Nature》杂志上发表了“全球生态系统服务价值和自然资本"一文以后, 使生态系统服务价值的定量评估成为了生态学、生态经济学研究的热点和前沿领域。国内生态系统服务价值评估研究起步较晚, 但近年来取得了很大进展。国内学者针对不同区域[5,6,7]、不同生态系统类型[9,10,11]的生态系统服务价值评估进行了大量个案研究。随着新一轮土地利用总体规划修编的开展, 部分学者将生态系统服务价值引入到了土地利用总体规划评价中[12,13]。从化市地处广东省中部, 珠江三角洲北缘, 是珠江三角洲到粤北山区的过渡带, 地理坐标为113°17′—114°04′E、23°22′—23°56′N。本文以从化市为研究区, 从生态系统服务价值的角度对从化市土地利用总体规划 (1997—2010年) 实施的生态效应进行定量评价, 为新一轮土地利用总体规划修编统筹安排各类用地、促进生态环境保护提供科学依据。

2 数据来源

本文所用数据主要包括土地利用现状数据和规划数据 (表1、表2) 。土地利用现状数据来源于湛江市土地利用变更调查 (1996—2005年) 数据。土地利用规划数据包括2000年、2005年两个时期, 2000年的数据直接取自从化市土地利用总体规划 (1997—2010年) , 2005年的数据根据2000年和2010年的规划数据利用内插法计算得到。

3 研究方法

1997年, Costanza等的研究成果使生态系统服务价值评估的原理及方法从科学意义上得以明确, 但该项研究中某些数据存在较大偏差, 如对耕地的估计过低, 对湿地的估计偏高等。鉴于此, 谢高地等[13]根据中国的实际情况, 在参照Costanza等研究的基础上, 对我国200位生态学者进行了问卷调查, 得到了“中国生态系统生态服务价值当量因子表" (表3) 。

表1定义1个当量因子为全国农田每年每公顷自然粮食平均产量的经济价值。本文采用该当量因子表, 但针对从化市的具体情况我们对单位面积农田每年自然粮食产量的经济价值进行了修正[14]:以从化市1996—2005年粮食平均产量4920.29kg/hm2为基准单产, 粮食单价按2005年市场价格1.28元/kg计算, 考虑到在没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值为1/7, 得出从化市农田自然粮食产量的经济价值为899.71元/hm2。

由于采用的是8大类分类, 在计算生态系统服务价值时, 按以下原则操作:耕地对应农田, 园地取森林和草地的平均值, 建设用地和未利用地对应荒漠, 水域对应水体。由此得出从化市各土地利用类型单位面积生态服务价值 (表4) 。

根据表4, 计算研究区生态系统服务价值, 其计算公式为:

ESVk=Ak·∑VCfk (1)

ESV=∑ESVk (2)

式中, ESVk为k种土地利用类型的生态系统服务价值, Ak为k种土地利用类型的面积, VCfk为k种土地利用类型的单项服务功能价值系数, ESV为生态系统服务总价值。

4 结果分析

4.1 从化市土地利用结构变化分析

从表5可知, 1996—2005年从化市土地利用变化的总体趋势是:耕地、林地、牧草地和未利用地面积在减少, 减少量从大到小的顺序为林地>耕地>未利用地>牧草地, 减少量分别为2745.18 hm2、2587.11 hm2、480.08 hm2、1.25 hm2;园地、建设用地和水域所占的比例在增加, 增加量从大到小的顺序为园地>建设用地>水域, 增加量分别为3784.53hm2、1075.47.11hm2、653.62hm2。

我们将计算结果与1996—2000年和2000—2005年两个时期相比不难发现, 从化市的耕地、林地和未利用地是持续减少的, 且2000—2005年减少速度明显快于1996—2000年;建设用地和水域持续增加, 且2000—2005年增加速度明显慢于1996—2000年;牧草地在1996—2000年保持不变, 2000—2005年略有减少;园地在1996—2000年有所减少, 但在2000—2005年却有大幅度增加。

4.2 从化市生态系统服务价值变化分析

根据表1的数据, 计算出1996—2005年从化市生态系统服务价值变化情况 (表6) 。从表6可知, 从化市生态系统服务总价值从1996年的32.3379亿元增加到2005年的32.4069亿元, 增加了0.0690亿元, 增加率为0.21%, 2000—2005年生态系统服务总价值增加率与1996—2000年基本相当。耕地、林地、牧草地、未利用地的生态系统服务价值在减少, 分别减少了0.1608亿元、0.5397亿元、0.0001亿元、0.0018亿元, 减少率分别为10.92%、2.1%、48.45%、7.21%;园地、建设用地、水域的生态系统服务价值在增加, 分别增加了0.4970亿元、0.0041亿元、0.2703亿元, 增加率分别为18.79%、9.58%、10.82%。除建设用地和水域外, 2000—2005年绥化市其它各地类的生态系统服务价值变化率的绝对值均明显高于1996—2000年。

4.3 从化市实际生态系统服务价值与规划目标比较

根据表2的数据, 计算出2000年、2005年从化市生态系统服务规划值并与规划目标进行比较 (表7、表8) 。从表7可知, 2000年、2005年从化市生态系统服务规划值分别为32.4295亿元、32.4340亿元, 比1996年生态系统服务价值分别增加了0.0916亿元、0.0961亿元。除园地和未利用地外, 其它各地类的生态系统服务规划值均高于1996年的实际值。从生态系统服务价值的角度来看, 从化市土地利用总体规划 (1997—2010年) 基本可行。

从表8可知, 2000年从化市实际生态系统服务总价值为32.3720亿元, 与2000年规划值相比, 减少了0.0575亿元;2000年实际生态系统服务价值比1996年增加了0.0341亿元, 而规划增加0.0916亿元, 实际增加为规划增加的37.23%。2005年从化市实际生态系统服务总价值为32.4069亿元, 与2005规划值相比, 减少了0.0271亿元;2005年实际生态系统服务总价值比1996年增加了0.0690亿元, 而规划增加0.0961亿元, 实际增加为规划增加的71.80%。这表明了从化市土地利用总体规划 (1997—2005年) 的实施虽然取得了一定的生态效应, 但与规划预期目标相比尚有一段差距。

5 结论

1996—2005年, 从化市土地利用变化的总体趋势是:耕地、林地、牧草地和未利用地面积在减少, 减少量从大到小的顺序是林地>耕地>未利用地>牧草地;园地、建设用地和水域面积在增加, 增加量从大到小的顺序为园地>建设用地>水域。1996—2005年, 从化市生态系统服务总价值增加了0.0690亿元, 增加率为0.21%。耕地、林地、牧草地、未利用地的生态系统服务价值在减少, 园地、建设用地、水域的生态系统服务价值在增加。

从生态系统服务价值的角度来看, 从化市土地利用总体规划 (1997—2010年) 基本可行, 其实施虽然取得了一定的生态效应, 但与规划预期目标相比尚有一段差距。 在从化市新一轮土地利用总体规划中, 应采取严格控制耕地面积进一步减少, 有计划地进行农业结构调整, 加强生态公益林建设, 加大土地开发整理力度, 节约、集约利用土地, 培育环境友好型土地利用模式等措施, 进一步提高生态系统服务功能, 促进土地利用与生态环境的协调发展。

摘要:从生态系统服务价值的角度对从化市土地利用总体规划 (1997—2010年) 实施的生态效应进行了定量评价。结果表明, 1996—2005年从化市土地利用变化的总体趋势是耕地、林地、牧草地和未利用地面积在减少, 园地、建设用地和水域面积在增加;从化市生态系统服务总价值增加了0.0690亿元, 增加率为0.21%。从化市土地利用总体规划 (1997—2010年) 基本可行, 其实施虽然取得了一定的生态效应, 但与规划预期目标相比尚有一段差距。

实验八 城市植被生态效应的调查 篇5

一、概述

绿色植物作为自然环境的代表,其调节气候、涵养水源等生态效应影响着人们生活环境的方方面面。生长在城市植被保护和净化环境的生态效应是也显著的,主要表现在降温增湿、调节环境条件、吸收有毒气体、滞留烟尘净化空气、降低环境噪音等。

本实验以城市生态学中的城市植被为研究对象,说明其产生的效应对改善城市生态环境的重要性。

二、实验原理

1.不同的城市绿地由于植被种类、数量、营建方式的不同,植被产生的生态效应也会有较大的差异。通过城市中不同地点的城市植被生态效应的测定,了解城市中不同植被群落在城市中不同地域空间的生态效益的差异。

2.掌握测定城市植被生态因子的测定方法。

3.通过实验了解实验结果,即不同植被类型的生态效应的差异,主动在城市建设中应用生态效应好的植被群落类型。

三、实验内容和方法

(一)实验内容

1.通过对城市中具有不同植被类型的地域(城市公园、街头绿地、屋顶花园)的生态因子(CO2、温度、湿度、S02、NOx、总悬浮颗粒物、空气微生物含量等因子)的测定,比较不

同地域的不同植被群落生态效应的差异。

2.采样分析项目

测定项目:CO2、O2、SO2、NOx、总悬浮颗粒物、空气微生物含量、温度、湿度。

3.测定网点的布设方法

选择一处城市地域,根据植被生长的实际情况和人力、物力条件,在各功能区分别设置相应数量的采样点。每个测定网点附近设定一个无绿化的测定点作对照实验。

4.采样时间和采样频率

采样时间:由于街头绿地相对于城市公园和屋顶花园而言,受周围因素的影响较大。因此,在选定采样时间上应当尽量避免周围环境对测定数据的干扰。所以测定时间可选择在早晨或傍晚等周围环境相对比较安静的时间段同时完成测定数据。

采样频率:测定次数不少于7次。

(二)实验方法

根据测定因子的存在状态、浓度、物理化学性质及测定方法的不同,要求选用不同的采样方法和仪器。

1.O2/CO2的测定

本实验可采用O2/CO2气体测定仪(型号CES-02)

2.二氧化硫SO2的测定――――紫外荧光法

实际工作中可用紫外荧光SO2监测仪测定。此外,还有库仑滴定式和电导式SO2自动监测仪均是大气自动监测系统中广泛采用的仪器,可直接显示结果。

3.氮氧化物(NOx)的测定

氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮

等多种形式。

GB/T15436-1995氮氧化物的测定,即Salzmann法,用于测定环境空气中的NOX。

4.总悬浮颗粒(TSP)的测定(重量法)

测定方法:GB/T15432-1995中测定总悬浮颗粒物的方法,适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中总悬浮颗粒物的测定。

可选用HBD5SPM4210-TSP便携式气体悬浮物浓度测试仪。

5.大气微生物的测定方法

采用新型的固体撞击式多功能空气微生物检测仪(JWL-IIB新型)进行大气中细菌的采集和监测,方法简便,结果准确。

6.测定温度和湿度

①气温和湿度的测定:采用气温计和湿度计测定。

②地温的测定方法:地温是指地表和地下的温度,采用一套曲式地温计来测定。

四、结果统计与分析

记录各个测定点的数据,分析、比较有植物覆盖地域与无绿化地域的城市生态环境因子的差异,理解城市植被产生的效应对改善城市生态环境的重要性。

写出实验报告。

关于城市绿地的生态环境效应研究 篇6

关键词:城市绿地;生态环境;效应;研究

前言:在生态城市构建理念深入的背景下,城市绿地作为其中重要的内容,侧重于自身生态环保价值的实现。其中绿色植物的选用从功能角度不仅体现在吸附或吸收等作用方面,对于固碳释氧以及污染程度的降低也表现出极大的优势。这就要求在城市发展过程中注重绿地建设,分析其带来的生态环境效应,以此推动生态城市的构建。

一、固碳释氧方面城市绿地的作用机理分析

根据以往学者研究,固碳释氧过程中绿地作用主要表现在三方面。其一为植物生长全过程以及自身的光合作用可对CO2进行吸收。如McPherson在研究萨克拉门托市时证明,城市绿地利用光合作用所固定的CO2每年至少达1.2t hm-2a-1,充分说明对于吸收CO2城市绿地的作用极为明显。其二为在绿地蒸发作用以及树荫条件下,人类生产生活中CO2的排放量将因此较少。其三为绿地土壤与植被能够吸收CO2,如国外学者如Pataki以及Nowak等人结合美国十个城市,通过比较分析发现热量与温度的控制可通过绿荫面积的扩大而实现,同时绿地中土壤所吸收的CO2根据研究得出每年吸收量至少为2.9tCO2hm-2a-1。另外,关于固碳释氧中绿地作用的研究在国内也较为深入,主要研究内容多集中在:首先,绿地类型的不同对固碳释氧效应的影响程度,如研究中发现乔灌草型的应用使固碳释氧效应更为明显。其次,树种类型的不同对生态环境效应的影响,有学者研究中通过对广州地区的绿化树种进行试验,证明叶片层次较多且树干粗壮的树木所取得的固碳释氧能力极为明显。综合来看,目前关于生态环境效应方面城市绿地作用机理的分析,国外多以固碳释氧机理为主要研究方向,而国内侧重于绿地类型产生的生态环境效应差异。实际研究中应结合二者的优点,保证在机理分析过程中正确估算固碳释氧能力的价值,使固碳释氧效应在绿地作用下表现更为明显[1]。

二、降温过程中城市绿地的作用分析

城市绿地在降温方面的作用亦可称之为降温效应,尤其现阶段全球气候变暖的趋势要求利用植被蒸散与光合作用等使“热岛效应”得以减缓。国外现阶段在进行绿地降温效果研究方面,以Jauragui等人为典型代表,分别选取潮湿与干燥两个季节对墨西哥公园绿地降温作用分析,结果证明干燥季节绿地降温大约可在4℃左右,相比之下潮湿季节降温幅度仅为1℃,说明绿地降温效应一定程度受空气湿度影响。再如Kawashima等学者在研究绿地降温效应中发现东京地区城郊与室内降温效应存在一定的差异,城郊地区绿地主要以稀疏植被为主,降温效果表现极为明显。对此方面研究我国许多学者也分别选取不同城市如北京市、太原市等地做出同样降温效应的分析,所取得的研究结果基本相同。综合来看,城市绿地在降温效应方面可取得良好的效果,是改善当前全球气候变暖的主要途径,但降温效应的程度受空间与空间的影响较为明显。

三、城市绿地的降噪效应分析

城市绿地在实现降噪目标方面往往受绿地树种类型的影响,通过研究分析,利用绿地进行降噪通常控制在5-10dB之间,其中10dB降噪效果的实现要求绿地在整体结构方面保持浓密,且宽度设计需保证在100m以上。国内许多学者根据不同类型绿地组合所获取的降噪效果分析,发现若采用草坪、灌木与乔木相结合的方式且使绿地结构以紧密型为主,可获得良好的降噪效果。另外,也有研究发现影响绿地降噪程度的除绿地结构、植被类型等方面外也包括如噪声的频率等因素,要求城市绿地建设过程中结合具体影响因素做好绿地结构的设置[2]。

四、城市绿地在生物多样性保护中的作用

在生物多样性保护方面,绿地的作用突出体现在对动物与植物两方面的保护功能。结合Cornelis等人关于公园中动物多样性的研究,选取15各不同城区公园发现两牺动物大约在60%左右,哺乳鸟类也在50%以上,能够说明动物多样性保护中公园绿地的重要作用。在植物多样性保护方面,国许多学者多认为绿地系统的完善需从物种引进方面着手,但需注意的是不同区域土壤与气候条件会对植物多样性产生不同程度的影响。通常草本植物的多樣性水平较低,而乔木林多样性表现却比较明显。综合来看,城市绿地可起到生物多样性保护效应,需注重结合区域实际情况合理规划设计城市绿地,做好物种的引进工作,发挥绿地保护生物多样性的作用[3]。

五、城市绿地在减轻环境污染方面的作用

该效应又可称为抗污染效应,集中体现在城区绿地对有害性气体的吸收与降尘方面。其中在有害气体吸收方面,多体现在氯气、氟化物以及二氧化硫等气体。通过研究发现绿地面积越大能够吸收的有害气体越多,且不同类型树木吸收有害气体能力也存在一定差异,如二氧化硫吸收过程中通常乔木林的作用较为突出,而能够对氟化物起到作用的主要依托于叶片气孔。另外氯气的吸收与净化通常需对植被自身机体进行破坏而实现,植物在吸收氯气后自身细胞液pH值将大幅度降低,其中的叶绿素成分被破坏,不利于植物的生长。此外,城市绿地除尘方面则体现在直接进行尘埃颗粒的吸收或利用空气流通实现降尘的目标。一般影响降尘效果的主要受叶片浓密度影响。由此可总结,绿地在吸收或净化有害气体方面的影响因素多集中在植被的类型以及绿地面积方面,而降尘效果的影响因素主要体现在叶片结构以及绿地构成等方面[4]。

结论:关于城市绿地所产生的生态效应是国内外许多学者研究的重要内容。结合以往学者研究以及文中的分析,发现城市绿地能够带来的生态环境效应多体现在降噪、降温、抗污染、保护生物多样性以及固碳释氧等方面,要求城市绿地规划设计过程中结合影响城市绿地作用的因素采取相应的完善措施,推动城市的持续发展。

参考文献:

[1]苏泳娴,黄光庆,陈修治,陈水森,李智山. 城市绿地的生态环境效应研究进展[J]. 生态学报,2011,23:302-315.

[2]李莹莹.城镇绿色空间时空演变及其生态环境效应研究[D].复旦大学,2012.

[3]王忠君.基于园林生态效益的圆明园公园游憩机会谱构建研究[D].北京林业大学,2013.

生态效应评价 篇7

黄河三角洲滨海石油开发是山东沿海地区重要的经济活动。主要依托胜利油田和近海海洋石油开发, 原油产量近5年来均突破2 700万t, 且每年都以稳定的速度增长, 就其中的2007年石油化工主营业务收入就有623.9亿元, 占地方工业的26.7%, 同比增长达到39.5%, 2007年以前每年的同比增长也均突破30%[1]。黄河三角洲石油开发大力促进经济增长, 但同时在石油资源耗减和环境退化方面也付出了巨大代价。而以环境经济核算理论为基础, 建立黄河三角洲石油开发生态环境效应评价框架, 用更贴近可持续发展观念的环境调整后的行业增加值 (EDP) 可以反映石油开发经济活动的成果。

1 黄河三角洲石油开发环境核算的意义

环境经济核算前期的雏形是国外开展的针对污染损失和生态破坏价值的研究, 一直到1993年联合国统计局 (UNSD) 推出了一个系统的环境经济综合核算理论 (SEEA) , 期间有挪威关于石油和森林等资源的核算, 推出核算系统后首先在墨西哥及博茨瓦纳等国家进行了试点研究[2]。我国已有一些学者和专家也进行过相关的环境核算研究, 如鄱阳湖湿地生态环境损失价值的核算, 江苏省大气资源价值损失的核算, 张掖市2000年的环境经济综合核算账户的建立等[3,4,5]。通过核算, 清楚地反映了包括资源耗减和环境退化的环境成本对相关行业发展的贡献值和贡献比例。

黄河三角洲是黄河近百年来冲积形成的一块年轻的陆地, 河海交汇, 使其中心城市———东营市, 成为中国东部沿海重要的石油富集地区之一, 其胜利油田是中国第二大石油工业基地。黄河三角洲的石油开发到2009年底累计探明石油地质储量49.09亿t, 累计生产原油9.63亿t, 累计实现产值10 081亿元, 其中2009年三角洲石油开发实现企业增加值651亿元, 占东营市GDP的31.6%, 促进国民经济发展作出了重要贡献[6]。但应看到石油开发经济增长的数字里面有相当一部分是靠牺牲石油资源量和环境质量获得的。如, 2008年用于石油冶炼的原油就有6 395.9万t标准煤, 同比增长了13.7%[7], 虽然黄河三角洲石油资源探明储量每年都有所增长, 但对于固定的总资源量, 耗减程度在近5年也都持续稳定的增长。此外, 石油开发排放的污染物及造成的生态破坏程度也因开采冶炼的增加而增加, 如表1所示。如果将环境经济核算应用于黄河三角洲石油开发上, 扣除资源耗减和环境退化的环境成本, 那么就意味着石油开发创造的实际经济增长低于名义上的增长[8], 并可以更切实地评价生态环境效应。

注:数据来源于《东营市2003—2006年环境统计年报资料汇编》.

2 基于SEEA的黄河三角洲石油开发的基本环境核算框架

基于SEEA的结构, 设计了黄河三角洲石油开发的环境核算框架。

2.1 综合环境经济账户 (SEEA) 结构

将自然资产纳入生产账户, 环境经济账户是将环境成本从生产和收入账户中独立出来, 同时调整生产账户中资产和收入账户中的存量和流量[9]。也就是将生产与收入进行环境的调整。

环境经济综合核算理论 (SEEA) 的编制包括以下内容[9]。

(1) 编辑供给和使用表。与传统的国民账户的编辑过程类似, 主要改进是将制造的和非制造的经济资产数据综合在一个供给使用和资产账户表中。

(2) 编辑环境保护开支表。在SEEA中, 环境保护开支分别作为产出、中间和最终消费、固定资产消费、资本形成、进口、出口、增加值及其他相应组分的子集处理。

(3) 编辑制造资产 (包括自然资产) 账户。制造资产账户的编制包括了自然资产, 如农业、林业和渔业等。

(4) 编辑实物的非制造经济资产账户。主要是用实物量的形式记录自然资产存量和变化。

(5) 编辑非制造经济资产的货币账户。将自然资源枯竭和退化的成本作为中生产账户的环境成本, 即实物的非制造经济资产的价值账户。

(6) 编辑非制造环境资产的实物账户。许多自然资产既具有经济功能和福利, 也具有非经济的舒适度和环境功能。

(7) 编辑经济部门的排放账户。主要统计各部门污染物的排放数据。

(8) 编辑经济部门排放的维护成本。经济部门排放中的维护成本, 代表在应用减轻当前排放的最好技术后, 能维护环境资产先前的废物吸收能力的投入。

(9) 汇总整合环境和经济账户。汇总以上各个账户, 对账户中生产增加值作环境的调整。

2.2 应用于黄河三角洲石油开发的环境核算框架

基于以上的SEEA结构, 并运用其理论设计了黄河三角洲石油开发的环境经济核算框架 (图1) 。其通过计算石油开发的典型行业开采与冶炼行业的经济效益情况, 以及通过计算资源耗减量和枯竭成本, 最终获取环境调整后的指标, 客观切实地从经济角度评价石油开发对生态环境的影响。这个框架包括石油开采和冶炼行业生产使用账户, 石油开发行业环境保护支出账户, 石油资源实物流量变化账户, 石油资源价值账户, 石油开采和冶炼污染物排放实物和维护成本账户, 以及汇总整合的综合账户。

由于黄河三角洲石油开发只涉及石油资源的核算, 在编辑供给使用表时只编辑石油资源资产的形成以及流量变化账户, 而且这部分基本代替了制造资产账户。另外, 在石油资源的环境核算中, 对于环境非经济的舒适度和功能的统计使环境资产账户的建立具有相当的难度[10], 因此在此框架中以石油开发活动中排放的废物和污染物数量来间接核算环境资产, 而省略了环境资产账户的建立。

2.3 生态环境效应评价的内容

从框架中的内容来看, 有多个方面可以反映石油开发生态环境效应, 作为评价的基础 (图1) 。

2.3.1 石油开采冶炼产出与污染排放的关系

随着石油产品产出的变化, 必然会造成相关行业污染物排放量的变化, 同时也就可能造成不同程度的生态破坏和环境质量退化。从而, 对于污染物处理所投入的资金也会有所变化, 并且对污染物处理技术的质量和工作效率的要求也会有进一步的变化。这一系列的影响都基于石油开采冶炼产出与污染排放的关系。

2.3.2 环境成本对增加值的调整以及占增加值的比例

环境成本的计算包括石油行业污染物的治理费用和石油资源枯竭成本, 可以计算出环境调整后的增加值, 环境调整后的净增加值, 并将它们与增加值作对比, 作为评价基础。环境质量的退化和资源的耗减推动了增加值的上升, 如果只计算整个石油行业的增加值, 并只是追求增加值的上涨, 那么在石油资源经济的发展上会造成错误的引导, 也不能正确反映环境成本带来的经济增长。

2.3.3 石油资源的枯竭成本, 以及石油开采与冶炼环境维护成本对比

石油资源枯竭成本的计算依据当年石油资源在一定贴现率下价格的计算, 并与当年投入使用的资源量相关。通过枯竭成本的计算, 即可以从资源经济角度知道耗减情况, 评价石油开采带来的负面影响。此外, 石油开采与冶炼环境维护成本的对比客观反映出污染治理情况和力度, 评价其行业造成的生态环境影响。

3 对资源环境经济管理政策的影响

2004年下半年, 在加拿大国际开发署的支持下, 加拿大统计局和中国国家统计局开展合作项目, 该项目于2006年正式启动, 计划到2012年结束, 双方将用7年的时间在中国开展一系列资源环境核算工作, 以及2004年国家统计局与环境保护部联合成立了绿色国民经济核算课题组, 对中国森林资源核算理论与方法进行研究, 2005年中国建立了水资源环境经济核算体系 (中国的SEEAW) , 标志着资源环境核算体系在中国初步建立[11]。因此, 将环境经济综合核算理论 (SEEA) 应用于黄河三角洲石油开发的生态环境效应评价也体现了中国环境规划中完善环境绩效评估的趋势[12], 因为资源环境经济核算对经济政策和环境政策均有重要的影响。

3.1 对经济政策的影响

黄河三角洲作为中国最后一个待开发的大河三角洲, 国家先后把发展黄河三角洲高效生态经济列入“十五”计划和“十一五”规划, 并且“十五”以来, 连续多年经济增长速度保持在14%左右[13], 而其主要产业石油开发也起着推动经济增长的主要作用。但是我们也应看到污染数据的增加和资源的耗减。这时可以使用环境账户中的自然资产枯竭和退化的成本作为决定经济政策的一个要素, 将上述估值概念用来设计一些政策工具来迫使家庭、企业内生化它们的环境成本来帮助取得经济和环境的可持续性。这样的工具包括使用者付费、排污收费和排放权交易许可证及一些减少和迁移环境伤害的补贴[14]。环境账户的信息有助于用经济手段帮助环境保护的发展。

3.2 对环境政策的影响

环境经济账户中的数据只能作为环境政策的基本信息, 因为环境经济账户的信息对形成最终的环境政策来说可能并不充分[14]。但账户中环境数据的变化对经济的增长也有显著的相关性, 从而为政策制定者制定适应经济增长的环境政策提供依据。例如, 石油行业污染排放账户和环境维护成本账户体现当年相关的环境治理力度, 并且与相应的环境保护支出数据联系起来, 可获得技术的投入成本与现实的环境开支的比较, 从而来估计环保部门制定环境政策时所需要考虑的财政需要。

4 结束语

将环境经济综合核算理论 (SEEA) 应用于黄河三角洲滨海石油开发的生态环境效应评价, 不仅可以从环境角度来评价黄河三角洲生态效应, 还可以从经济的角度评价以生态环境代价推动的经济增长, 更切实际、更综合地反映出黄河三角洲滨海石油开发带来的环境影响和经济影响, 从而为管理部门制定可持续的环境经济政策提供理论依据。

摘要:应用环境经济综合核算理论对黄河三角洲石油开发的生态环境效应评价进行初步探索。设计了黄河三角洲石油资源与环境资产形成核算和流量核算框架, 并分析其对资源环境经济管理政策产生的影响。

土壤氮残留及其生态效应 篇8

关键词:土壤氮残留,影响因素,生态效应

氮肥是作物增产的重要因素,近几十年来,随着施氮量的普遍增加,作物产量有较大幅度提高,为农民带来了明显的经济效益。但随施肥量的不断增加,随之而来也造成严重的生态环境问题,甚至危及人类健康。因此,有必要对影响土壤氮残留的因素及其产生的生态环境问题做进一步分析,为合理施用氮肥、保护农业环境提供参考。

1 影响土壤氮残留的因素

1.1 施氮量、氮肥种类、施肥时期及施肥方法

施氮量、氮肥种类、施肥时期及施肥方法对土壤氮残留都有不同程度的影响,其中,施氮量影响最大。农田化肥氮淋失和径流量为174万t/年。不同形态的氮施入土壤后,大部分很快转化为NO3--N,并以此形态在土壤中大量存在。黄绍敏等[1]进行长期定位试验表明,土壤中NO3--N含量随着施氮量的增加而增加。这种结论在沙姜黑土、褐土、潮土上也一致,且随氮肥施用量的增加,土壤硝态氮淋洗到下层的量也在增加,从而对水、土环境产生不良影响。施肥时期不适当,也会造成较多的氮肥残留和损失。这是因为作物在不同的生长时期,需要养分的种类和数量不同。如夏玉米施氮,1/3作基肥,2/3在大喇叭口期及孕穗期施用较为适宜,这2个时期玉米对养分吸收快、量大。不同的施肥方法,对氮利用及残留也有较大影响。我国农村普遍采用地表撒施,作物根系对大量残留地表的肥料难以吸收利用,造成肥料损失。

1.2 土壤的理化性质

土壤的矿物组成、质地、结构、p H值、有机质含量等对氮肥的保存和释放有较大影响。土壤中2∶1型矿物含量高、壤质、中性、结构良好、有机质含量高的土壤,对养分的保存和调控能力较强;砂质、结构性差、有机质含量低的土壤吸附能力弱,施肥后可造成大量氮淋失。

1.3 栽培技术措施及气候条件

合理耕作、灌排有利于改善土壤物理性质和作物根际环境,有利于根系生长及微生物活性的提高,使根的吸肥力增加,微生物能将施入土壤的无机氮转化为有机氮,使其稳定存在,从而减少氮损失。大水漫灌是土壤残留氮损失的重要途径。气候条件中降水对氮损失影响较大,降水增多,淋失增加。此外,不同栽培模式对土壤氮残留也有一定影响。

2 土壤氮残留对生态环境的影响

2.1 NH3挥发对大气的影响

NH3挥发主要由表施氮肥造成,施肥后土表存在大量残留氮,从而引起挥发,其挥发量随p H值的升高而增多。不同肥料NH3挥发不同,尿素挥发较为严重[2]。另外,施氮量过多,土壤中氮素过于丰富,植物特别是谷类作物营养生长期会大量吸收氮素,致使叶片含氮量升高,当进入生殖生长时,叶片中的有机氮解体向籽粒中转移时,有一部分氮以NH3的形式从气孔中释放出来。Freney等[3]认为氮素损失的主要时期在小麦营养生长旺盛期,氮素供给量越多,叶片含氮量越高,氨态氮挥发损失越大。地表挥发和作物生理挥发的氨进入大气,造成大气污染,进一步通过降雨可进入水体,引起水体富营养化。

2.2 NO3--N淋失对地下水及地表水的影响

施入土壤中的氮素在好气条件下转化为NO3--N,因其带负电荷,不易被土壤胶体吸附,易随水向下淋移或侧渗。我国许多地区的地下水已有不同程度的NO3--N污染,如西安市及市郊地下水中NO3--N含量高达600 mg/L,平均达189 mg/L,成都市最高超标55倍,这与郊区蔬菜地过量施氮有关。NO3--N还可进行水平淋移,因而也易对邻近水域造成污染。

2.3 NH4+硝化及NO3-反硝化产生N2O、NO对大气的影响

在硝化和反硝化作用过程中,有N2O和NO气体的排放,其排放量大小受多种因素影响,如土壤的理化特性、水热条件、气候因子、氮素供应、水分管理、作物类型等。N2O和NO进入大气平流层会破坏臭氧层,且N2O是一种温室效应气体,增温效应明显。N2O和NO也可进一步转化,以酸雨进入地表和河流,会对作物生长及水体生物造成不良影响。

2.4 土壤NO3--N含量对植物病害发生有一定影响

有研究表明[4],辣椒疫病的发病率随土壤NO3--N含量的增加而提高,施氮过多,土壤NO3--N积累,对土壤微生物区系和作物发病率产生影响,同时NO3--N浓度显著影响辣椒根际细菌、真菌及放线菌的动态变化。

3 减少土壤氮残留对生态环境不良影响的建议

3.1 科学确定施氮量

在我国农村,施肥不足与施肥过量并存。为此,科学确定施氮量非常必要。除施肥量,还要注意氮肥种类的选择。有人认为,大多数作物NH4+-N与NO3--N配合施用较单独施用效果好,其最佳配比随作物生育期不同而不同[5]。应根据当地的土壤肥力条件、作物的营养特性,确定合理的施肥量、肥料种类及施肥时期。而我国实行各农户承包使用土地,推广起来较为困难。这就要求有关农业推广部门深入农村,进行指导和示范,以取得较好的效果。

3.2 采用有机—无机相结合的肥料施用模式

有机肥对无机肥具有较强的吸附作用,也可提高土壤微生物的活性,增强其对氮的转化能力,施用有机肥可明显改善土壤的理化性状,增加对养分的保存及调控能力,从而减少过多的氮残留及其损失,且可明显改善农产品品质。

3.3 采用平衡施肥技术

偏施氮肥,不注重磷、钾及其他营养元素肥料的施用,往往造成肥料的浪费和作物产量、品质的下降。在施用有机肥和氮肥的基础上,合理配施磷、钾等肥料进行平衡施肥是作物获得高产、稳产和较高经济效益的有力保障,相应也提高了氮肥利用率,减少了土壤中的氮残留。

3.4 选用缓控释新型肥料

缓控释肥近几年来发展很快,主要是采用膜控制释放技术,根据作物需肥规律释放养分。如用硫磺包裹尿素,用量仅为普通尿素的40%。另外,在尿素中添加尿素酶抑制剂,能减缓尿素的释放,达到长效供肥、减少流失的目的。但目前缓控释肥的研制及生产技术尚不完善,成本较高。

3.5 改进栽培技术

如改表施为深施覆土、避免大水漫灌、发展滴灌、多雨季节施肥应少量多次等,不断优化施肥过程,对水肥进行合理调控。另外,还应加强对养分高效利用及对硝酸盐低积累作物品种的培育工作;对土壤残留氮的后效利用还需作进一步研究。

参考文献

[1]黄绍敏,皇甫湘荣,宝德俊,等.土壤中硝态氮含量的影响因素研究[J].农业环境保护,2001,20(5):351-354.

[2]孙沾,高人,朱建国,等.稻季施用不同尿素品种的氮素径流和淋溶损失[J].中国环境科学,2007,24(5):600-604.

[3]FRENEY J R,SIMPSON J R.Gaseous Loss of Nitrogen From Plant-soilSystem[J].Agriculture,Ecosystems&Environment,1986,15(4):287-292.

[4]马艳,常志州.土壤硝态氮含量对辣椒疫病的影响及机理初步研究[J].土壤肥料,2004(2):12-14.

城市裸土地景观生态效应研究 篇9

由于城市土壤大部分被建筑、道路、广场等人工构筑物封闭,其生态功能消失殆尽,仅有一小部分出露的土壤,维系着城市脆弱的自然生态系统,发挥生长植物、过滤水分、交换热量、净化污染物的功能。

但是在人们热衷于绿地建设和景观营造的同时却留下了数量众多的裸土地,它们广泛分布在城市居住区、公园、道路、儿童游戏场、体育场等地,成为城市绿地系统的一块块“斑秃”,对城市景观、生态环境、居民健康等产生着巨大的消极影响,应该成为城市规划者和建设者关注和亟待解决的问题。文中就裸土的分类、景观生态效应和修复方法加以研究和阐述。

1城市裸土地的分类

1.1 季节性裸土地

季节性裸土地主要是在植物生长初期、枯萎季节或生长周期结束时,由于植被覆盖率降低而造成土壤裸露。

这部分裸土主要分布在城市公园、广场、居住区等绿化地带。季节性裸土地因为附有一定植被,在植物生长茂盛期,土壤被植被覆盖,发挥着一定的景观生态效应,对城市环境质量的影响较小。

1.2 点状裸土地

点状裸土地主要是植被的栽种密度不够,乔、灌、草本植物未合理搭配而在植株之间或植株基底形成的土壤裸露。如花簇、灌木之间的空隙,乔木基底的空地等。这部分裸土地同季节性裸土地一样,在公园、居住区等绿化地带上随处可见,树池、树坑也是最为常见的地方。

1.3 面状裸土地

面状裸土地是在较大面积的土地上,长期未种植任何植物,未加以覆盖的裸露土壤,如城市中心的游乐场、体育场,城市外围挖掘取土、山体夷平、道路修建等城市施工后未进行处理的裸土地。这部分土地是对城市景观和生态环境破坏最大的类型。

城市道路、建筑、市政等施工现场的裸土由于其存在的短暂性,且在施工过程中会采取一定的隔离措施而不计算在本研究之列。

2城市裸土地的景观生态效应

2.1 景观效应缺失

随着城市建设的推进和人们认识水平的提高,城市建设逐渐突破原来千城一面的格局,城市规划和建设者们试图从城市自身的历史文脉及优势特点寻求一种独特的建设道路,其中,尤以对城市绿地景观的塑造表现最为明显。从城市总体规划、分区规划和详细规划以至建筑、道路、广场、园林、绿地等城市设计都试图建立一种独特的自然景观和人文景观[1]。

一块块泛白的城市裸土在城市绿色系统中非常明显,成为一系列大小不等的“斑秃”,其自身不具备任何景观效应,且严重影响城市景观的整体性、美观性和延续性。

2.2 生物多样性缺乏

城市裸土由于机械压实、人为扰动、践踏等影响,土壤物理性质恶化,土壤结构受到严重破坏,容重和硬度增加,孔隙度和渗透性降低[2]。

土壤紧实、通气性差、氧化—还原条件的改变等限制了大多数土壤动物和微生物的生存与活动,导致土壤中生物种群结构单一、生物多样性降低、生物量减少[3]。

裸露土壤由于没有或少有植被覆盖,不能给动物提供栖息或隐蔽的场所,也会导致地表动物种类的减少,从而降低了土壤的生态服务功能。

2.3 阻断城市热交换和水循环

城市土壤是城市热量交换和水分循环的通道,也是天然的源和汇。城市裸土严重压实退化,甚至在某些土壤外面长出现结壳层,与自然土壤“上虚下实”情形不同,形成“上实下虚”的结构,阻止了热量的传输和水分的入渗,加剧了城市热污染和地下水危机。土体板结、密实也使得一旦降水,低洼之处会较长时间积水而不能排泄,高处则形成地表径流并携带大量土壤颗粒,导致降雨集中时期短时间洪涝灾害,加重城市排水、治污工程系统的负担。

2.4 不能净化污染

城市土壤通过其支持的绿色植物、微生物和自身的功能,来净化城市环境。

由于城市居民生活排污、垃圾、汽车尾气、工业废气等,城市裸土表层中含有大量的污染物质。但是由于自身理化性状的改变,缺乏绿色植物和微生物,到达裸土上的污染物质,得不到分解、转移和净化,在裸土表层积累,浓度增加,最终会导致更严重的二次污染,危害居民的健康。

2.5 成为大气污染和室内灰尘的来源

城市裸土是城市近地面扬尘的主要原因,裸土表面的散尘在城市大气局地环流中,被带到近地面的大气中,成为大气中颗粒物的主要来源之一[4],上海市大气颗粒物中大约有31%来自土壤扬尘。城市建筑物室内外灰尘主要来源于周边道路和裸露的土壤,重金属元素的含量与室外土壤重金属含量有关,且数倍或数十倍来自于室外土壤。由于城市灰尘造成的城市水资源消耗的加剧,其经济损失也是不容忽视的。

2.6 影响居民健康

虽然医药学发展日新月异,但城市中呼吸道疾病、心脏病、癌症等的发病率和死亡率愈来愈高,这与大气颗粒物的浓度水平显著相关[5]。

运动场、儿童游乐场、公园等地人口密集,是儿童主要的活动场所。裸土中有害物质可通过灰尘吸入或通过土—手—嘴接触进入人体,尤其是6岁以下的儿童[6]。

有研究表明,居住区土壤和灰尘中的Pb含量与儿童血液中Pb浓度显著相关。

3城市裸土地的景观生态修复

3.1 植物种植

在城市裸土中栽种植物,对于增加城市绿化面积,丰富城市景观效果,恢复裸土地的生态功能无疑是最好的选择。对于季节性裸土,应该增加植被种类,合理搭配不同生长期的植物,避免单一品种。

这样既可以避免裸土的出现,还可以避免由于单一植被而造成的土壤中某些养分的过度消耗和某些土壤生物的过度繁衍。对于植被密度不够的点状裸土和某些适合栽种的面状裸土,应该通过乔、灌、草的合理搭配,增加绿化面积和植被的郁闭度。

3.2 有机物覆盖

将这些有机物就地覆盖于土壤,有多方面的益处:

1)覆盖的有机物为土壤动物和微生物提供了生长和庇护的场所,这些生物将最终分解有机物,使其重归于土壤,补充植物生长从土壤中带走的营养物质,维持土壤的养分收支平衡。

2)覆盖物覆盖,保水效果好,水容易渗透又不易蒸发,增加水分入渗,补充了地下水存量。

3)修剪的枝叶草渣,本身含水量很高,剪下的草渣有85%是水分,如果就地回土可以节水25%,形成水分的良性循环,几乎不需要人工浇灌。

4)有机物覆盖的多孔隙增加了吸附和固定污染物的能力,同时生物的繁衍可以分解净化、吸附固定污染物。

5)灰尘不易再次被风刮起,减少了大气中颗粒物的含量。

6)松软干净的表面,为孩子提供了多样化的游乐场所,且避免了硬质铺装的安全性隐患。另外,可以节约资源和能源,据德国的统计,就地处理这些有机物,可以减少1/3的生活垃圾数量。

3.3 细粒径无机颗粒物覆盖

除了使用有机质覆盖以外,采用粗砂、砾石、石英砂、天然石子等对城市裸土进行覆盖,特别适用于使用频率较高的儿童游乐场等地。人为践踏对土壤的压实一般只作用于土壤表层10 cm~30 cm的土层。5 cm厚度的覆盖层,就可缓冲对土壤的压力,保持土壤的理化性质,恢复土壤生长生物、涵养水土、调节温度、吸附污染物的能力。松软干净的地表环境,也给儿童提供了天然的游乐场所,并保证了安全性和长期使用性。另外,通过覆盖物的色彩搭配、图案组合也能营造出像日本枯山水一样良好的景观视觉效果。

3.4 硬质铺装

采用硬质铺装材料对城市裸土进行铺装,针对裸土不同的地域分布和使用功能,采用不同的铺装材料,组成规则或不规则的形状,在城市广场、停车场、游乐场、道路、居住区等地,精心设计,形成颜色、图案、材质丰富有趣的城市景观,增加城市艺术效果,并发挥识别、界定、方向、警示、诱导和限速等功能[7]。

4结语

为了改善城市环境质量,营造良好的城市人居环境,促进城市健康、协调和可持续发展,城市规划者和管理者作了一系列的努力。城市规划的一些规范强制规定城市人均绿地指标至少达到9 m2,绿地面积要占建设用地总面积的8%~15%。新出台的城市绿线和蓝线管理办法也对绿化的数量和质量加以保护,保证城市绿地面积、绿化面积和绿化覆盖率。城市规划希望可以将城市内外的点、线、面绿地连成体系,构建绿色景观生态廊道,使绿色成为城市的基质。

当人口和土地的矛盾愈演愈烈,城市人口急增,城市土地供给却越来越受限制时,必须从城市内部挖潜来完成城市的绿地景观生态建设。而当城市房屋、房顶、墙壁等三维空间都被用来发展绿化时,理所应当地应重拾城市裸土应有的景观生态功能。但是,城市裸土却往往被人遗忘,该问题的最终解决,要依赖于公众的关心和参与,依赖于管理部门的重视。

摘要:研究了城市裸土地的分类、景观生态效应和景观生态修复方法,将其划分为季节性裸土地、点状裸土地和面状裸土地三个类别,探讨其对城市景观、生物多样性、环境质量和人体健康等的负面效应,提出了植物种植、有机无机物覆盖和硬质铺装等景观生态修复方法。

关键词:城市裸土地,景观,生态

参考文献

[1]李德华.城市规划原理[M].第3版.北京:中国建工出版社,2001:44-53.

[2]卢瑛,龚子同,张甘霖.城市土壤的特性及管理[J].土壤与环境,2002,11(2):206-209.

[3]杨元根,E Paterson,C Campbell.苏格兰阿伯丁城市土壤的微生物特性研究[J].矿物学报,2000,20(4):342-347.

[4]王师杰,朱坦.城市空气颗粒物开放原理论与治理技术研究进展[J].城市环境与城市生态,2003,16(6):193-194.

[5]李金娟,邵龙义,杨书申.可吸入颗粒物的健康效应机制[J].环境与健康杂志,2006,23(2):185-188.

[6]Gallacher J E J,Elwood P C,Phollips K M.Relation betweenpica and blood lead in areas of differing lead exposure[J].ArchDis Child,1984(59):40-44.

京沪高速铁路桥梁生态效应研究 篇10

1 京沪高速铁路桥梁概述

京沪高速铁路全线桥梁总计265座(不包括公路及框构桥);其中正线部分桥梁总数219座。京沪高速铁路桥梁线路以双线为主,主要跨度设计为32m和24m2)。桥梁高度根据线路竖向坡度、是否跨越既有铁路线等因素变化。相较于传统地面铁路而言,京沪高速铁路主要采用的桥梁形式以桥墩落地,占用了更少的地面空间,保证地面的联通性,有助于生态格局的完整,无疑具有积极的生态效应,值得进一步深入研究。

2 京沪高速铁路桥梁生态效应研究

铁路建设是一项规模巨大的工程,作为人工廊道穿越城市或自然环境,必然会对生态环境产生影响。这种影响体现在宏观和微观的不同尺度上。从宏观尺度来看,京沪高铁廊道会对所穿越区域的初始景观格局产生影响;在中微观层面上,桥梁构造尺寸和桥下空间对桥梁发挥生态效应也十分重要;而基于环保优先的施工建设,则是桥梁生态效应得以发挥的有效建设途径。从这三个层面上进行深入分析可以全面探究京沪高速铁路桥梁的生态效应,并进一步在长期运营过程中更好地保护生态环境。

2.1 宏观尺度下基于景观格局理论的京沪高速铁路桥梁生态效应分析

以斑块——廊道——基质为结构的景观格局影响着生态作用的发挥。其中斑块是“景观的空间比例尺上所能见到的最小的异质性单元”;廊道是“不同于基质两侧的狭长地带,也可以看作是一个线状或带状斑块”;而基质则是“景观中范围广阔,相对同质且连通性最强的背景地域”3)。由于铁路桥梁连续长度长、桥梁宽度较窄,主要对所穿越区域斑块和廊道产生影响。因此本文主要以斑块和廊道作为格局研究对象。

2.1.1 斑块、廊道影响定性分析

(1)斑块影响分析

如图1a、1b所示:传统路基铁路将斑块分割为两个较小斑块、且隔断了斑块之间的联系;被分割后的斑块面积减小,形状改变且斑块的控制强度降低,斑块内的物种数量与质量也会随之下降;如果被分割后的斑块过小,那么随时间的流逝,这个小斑块可能消失,不利于景观格局的稳定,带来负面生态影响。而“桥梁”形式的铁路由于占用斑块小,且提供了有效的竖向空间,不会打破原有的景观格局,保证了原有景观格局生态作用的持续发挥。

(2)廊道的影响分析

·铁路平行于廊道方向的影响分析

如图2a、2b所示:传统路基铁路平铺于廊道上,造成了廊道宽度的缺失,仅剩下部分廊道发生作用;如果占用宽度超过了廊道的承受极限,将会影响到廊道边缘物种及内部物种的迁徙,导致能量流、物质流得不到交换,使得生物从廊道消失,最终导致廊道功能的失效,破坏生态稳定。而桥梁形式的铁路只有桥墩部分占用廊道,占用面积小、且提供竖向空间通道,保证了廊道原有的生境。相较于传统铁路而言,保证了原有廊道生态作用的有效发挥。

·铁路垂直于廊道方向的影响分析

如图2c、2d所示:传统铁路垂直穿越廊道,割裂了廊道、且阻断了廊道内部的物种、能量和物质的交流,使得原有廊道失去了连通的功能,导致整个景观格局由于没有廊道的联系而被破坏,失去生态功能作用。而“桥梁”形式铁路由于占用廊道面积小、且提供竖向空间,保证了廊道功能的完整性,相较于传统铁路更有利于廊道生态作用的发挥。

2.1.2 斑块、廊道影响定量分析

(1)数据来源及处理

通过对京沪高铁征地用地类型进行统计可知,京沪高铁用地类型主要以水浇地和旱地为主(图3a),说明京沪高铁线路主要穿越农业生产区域,同时结合现有的京沪高铁线路遥感图片相关信息量考虑,本文研究数据主要选取2007年的京徐段枣庄站附近的农业地遥感图像(图3b)。在对图像进行影像校正后,利用ARCGIS软件通过人机交互解译得到景观类型图(此处将廊道作为线性斑块一并考虑,景观类型主要为林地斑块)。同时将景观类型图导入CAD软件,以不穿越、京沪高速铁路穿越以及传统平铺铁路穿越三种不同形式介入方式处理景观类型图,得到三组数据图(图3c),再将三组数据导入ARCGIS转换其格式为GRID,用于实验研究。

(2)景观格局指数计算

采用景观格局分析软件Fragstats3.3分别对上述三组数据进行计算。大量研究表明景观格局各类指数之间存在着相关性现象4),因此为了避免信息的冗余,同时结合铁路廊道穿越格局的特征,选择Fragstats3.3三类指数中的类型指数作为评价标准。主要选取类型指数中的斑块类型面积(CA)、斑块数量(NP)、斑块密度(PD)、总边缘长度(TE)、边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)以及平均形状指数(SHAPE_AM)总计8个指数5)。最后指数的计算结果导入Excel处理分析。

(3)计算结果与分析

计算结果如表1:从表中数据可以初步看出,传统平铺铁路数据差异性较大,而京沪高速铁路与原始景观格局两类数据较为接近。

为了进一步比较京沪高速铁路和传统平铺铁路相对于原始景观格局改变量,需要以原始景观格局数据作为基准,与两者做差运算,求出两者的改变量以及改变百分比,具体数据如表2和图3d。由数据和图可知:相对于原始景观格局,京沪高速铁路整体改变水平较小,仅在形状指数项有略微体现,与原始景观格局水平较为一致。而传统平铺铁路改变较大,集中体现在斑块数目和斑块密度,达到了90%以上,同时在斑块周长、面积以及形状指数等方面相对于京沪高速铁路改变也较高。这样的结果也验证了前面定性分析提出的传统平铺铁路易造成斑块的切割,改变格局较大;而桥梁形式的铁路由于仅有桥墩占用面积,且提供了竖向空间保障,改变格局较小。

2.2 中微观尺度的京沪高速铁路桥梁设计生态效应分析

铁路采用桥梁形式的目地在于保护地球上生境的连接,避免传统铁路造成的生态环境隔离及破碎、物质及能量流、物种基因的阻断等生态问题。然而这样生态效应的发挥不仅依赖于宏观尺度下的桥梁自身形式设计,而且需要在中微观尺度下遵循生态学原则关注设计“桥梁”细部设计,才能确保其生态效应得以保证。

2.2.1 生态学原则要求桥梁设计

依据生态学原则、桥梁相关特征以及国外相关案例研究,中微观尺度下桥梁和生态相关的要素主要体现在三个方面:桥梁自身尺度及相关形式、桥下空间、周边环境情况。其细分要素以及设计要求如表3。

2.2.2 京沪高速铁路典型桥梁细部设计生态效应分析

京沪高速铁路不仅有大量普通桥梁,还有很多知名度高的特殊桥梁,其中南京大胜关长江大桥、济南黄河特大桥和苏州阳澄湖等特大桥顺利解决了复杂桥梁技术、施工等各项难题,社会影响较大。以穿越敏感区域的苏州阳澄湖特大桥为例,其创新的“双排筑坝围堰”施工力图实现对环境的“零污染”,体现对环境的高度重视。本文选择京沪桥梁中影响较大的这三者作为典型代表,根据其位置、桥梁尺度等特点,选取了和生态相关的典型桥梁设计要素进行研究,主要包括跨度、宽度、高度、人工照明控制和噪音控制五类。具体评价内容如表4。如表可知:京沪高速铁路桥梁设计的高度和跨度满足了河流廊道的泄洪、通航能力以及正常的动物生活和植物生长;并且桥梁的高宽比接近或大于1,能不遮挡桥下的动物和植物正常生活所需的日照。与此同时通过控制人工照明照度和噪音强度,能减少对沿线人群和动植物生活或生存环境的影响。

2.3 桥梁建设中坚持友好型环境施工

基于相关理论、原则下设计的京沪桥梁,为其铁路沿线生态保护奠定了基础性作用,然而不管何种形式的建设,必然会对环境造成一定的影响,因此桥梁生态效应的发挥,则还需要建立有效的“友好型环境施工”途径,控制施工建设带来的污染、不可逆破坏等问题,同时这一理念也符合我国环境保护的基本国策。京沪高铁在施工中,在环保创新、节约利用土地资源、控制施工污染及保护风景名胜区等方面(如表5)采取了积极措施,力图最大限度地减少铁路建设对周边环境的影响。

2.4 小结

通过上述研究可知:桥梁形式的高速铁路仅桥墩穿越斑块和廊道,占用面积小,对格局中动物生活和植物生长、以及物质和能量流传递等生态过程干扰小,不会造成沿线区域景观格局的完全割裂和阻断,其生态效应优越于传统的路垫路基铁路,同时依据生态学原则,控制桥梁跨度、宽度、高度、人工照明和噪音等细部要素设计桥梁,使得桥梁的生态效得以落实,此外严格控制施工污染,避免建设对环境造成不可逆破坏影响,确保了桥梁生态效应良好发挥。

3 京沪高速铁路桥梁生态效应优化策略

京沪高速铁路桥梁在前期设计上不管是宏观尺度或是微观尺度上对沿线区域的生态保护都有着积极思考。即使如此,如此巨大规模的桥梁工程建设,必然会对整个铁路沿线环境造成一定的生态影响;如动车行进过程中可能产生的噪音以及造成飞禽的碰撞等问题。因此需要探寻合理的后期生态优化和恢复策略,使得铁路沿线的景观格局得以完善及修复。基于高铁相关特征的研究,铁路桥梁生态优化策略主要包括生态影响控制和优势发挥策略。

3.1 生态影响控制策略

生态影响控制策略主要通过一定的技术手段和策略去控制人工干扰对动、植物以及环境造成的影响,使其干扰程度降低到环境可接受的范围。在京沪高速铁路建设中,虽然采用了铺设减振型轨道和无缝线路、以及设置声屏障等措施,来减轻动车对沿线居民或动物造成的噪声影响,但是针对具体的敏感区域还需要进行专项设计,使其保证基本功能要求的前提下,发挥更好的生态和美学作用。与此同时出于后期动车运行可能会对沿线动物(飞禽为主)造成伤害的安全考虑,京沪高速铁路还应对其整个线路的动物迁徙段进行研究,梳理并建立相关数据库,进行安全警示带设计。例如京沪高速铁路徐沪段穿越了白忱鹤迁徙路径中的渤海湾湿地——南四湖湿地——洪泽湖湿地——鄱阳湖段(图4)。总体而言,京沪高速铁路生态影响控制主要涉及声屏障优化和安全警示带等设计(表6)。

3.2 生态优势发挥策略

生态优势发挥策略主要通过一定的技术手段、策略去优化、恢复原有景观格局(主要是自然生态区),使其更好的发挥生态作用功能。京沪高速铁路沿线建设了众多跨河桥梁,在桥梁穿越河流、湖泊区域时,常常会因为自然力(泥沙堆积)的作用在桥梁桥墩处形成自然的生态踏脚石(Stepping Stone),联系临近的河流廊道。这样的跳板作用对于联系河流两边生境、促进格局稳定和生态作用发挥有着积极的意义,因此若未形成这样自然的跳板,可以考虑在不影响航运、泄洪等条件的基础上人工设计生态踏脚石。京沪高速铁路在穿越城市、人工生态区、自然生态区时,还产生了大量的桥下空间,这要求我们对其进行合理的利用。其中在城市区域桥下空间主要是用于城市绿地等功能的补充,而农业区和自然生态区主要基于生态环境自然演替的规律,对其进行生态恢复,保证原有格局的稳定。两者优化策略如表7。

4 结论

综合前述分析,京沪高速铁路桥梁在宏观和中微观尺度都能发挥积极的生态作用。从这个层面来看,尽管前期建设费用巨大,京沪高速铁路桥梁从整个生命周期考虑将会具有积极的生态价值。而这种生态价值的全面发挥需要建设中的友好型施工和后期运营中的持续关注和优化共同保证,从而形成一套有效的高铁桥梁生态建设途径。其中的探索和经验可以保证建设生态合理的高速铁路网,在满足经济和社会发展的同时,兼顾生态保护。同时,由于京沪高速铁路建设时间短,而生态效应的研究应该是一个长时间、动态的研究,因此在京沪高速铁路投入使用后还应该持续关注其运营中实际生态效应的发挥。只有这样才能准确客观的评价京沪高速铁路桥梁建设的生态效应,并进一步指导今后的铁路建设。

参考文献

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[2]http://baike.baidu.com/view/2284981.htm.

[3]DAIGongLian,HuNan,LiuWenShuo.The Recent Improvement of High-Speed Railway Bridges in China http://www.ingentaconnect.com/content/iabse/report/2010/00000097/00000034/art00002.

[4]肖笃宁.景观生态学[M].北京:科学出版社,2010,06.

[5]傅伯杰,陈利顶,马克明等.景观生态学原理及应用[M].北京:科学出版社,2001.

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[7]何鹏,张会儒.常用景观指数的因子分析和筛选方法研究[J].林业科学研究,2009.

生态效应评价 篇11

关键词:城镇街道绿化、树种配置、生态效应

随着城镇经济的发展,提高城镇的绿化水平,是全面实现小康社会的基本条件。在城镇街道绿化中,植物的选择应科学、恰当,只有这样才能创建怡人、舒适、优美的街道环境,使城镇居民生活在生态优良的自然环境中,更有利于居民们体味生活的美好。

一、树种配置须有利于生态效益发挥。

城镇街道绿化不仅应重视绿化效应,还应顾及其综合生态效应的发挥,比如经济、人文、休闲、防护、美化等效益,笔者将对其进行详细分析。

第一,美化效应。针对不同特点的城镇街道,应巧妙选择与之相适应的花期、颜色的树种进行绿化,使它们能生动展示不同特点街道的鲜明形象。另一方面,各种树种有序、合理布局可与街道中的山石水体、亭台楼阁等交互衬托,充分展示丰富多彩的街角景色,给城镇巨门以心旷神怡、静谧、放松之感。第二,生态效应。从有关调查数据可以看出,郁闭度较高树种的配置在日常强度上比郁闭度较高公路低至少4klx;比郁闭度较低的公路低7klx,并且一般情况下空气湿度也分别低0.6℃、1.5℃,相对湿度高0.5%、0.7%.通过方差分析法对数据进行分析后,我们发现公路中央与两边的光线强度、相对湿度、空气湿度也都有较大差异。此外,调查发现如果在公路两侧种植15米面宽的灌木、乔木的话,能有效降低50%的噪音,特别是女贞、海桐、雪松等树种的降低噪音能力最好。第三,社会效应。城镇街道绿化中树种的科学、合理搭配,可发挥优良的色彩装饰与铺陈作用,让居民感觉到轻松与优雅感,为快节奏的生活创造休憩及愉悦的空间,有利于树立良好的城镇形象、提高城镇内涵,甚至因为绿化原因可将城镇知名度提升一个级别,使之发挥促进城镇可持续发展、社会和谐进步的重大作用。第四,人文效应。观赏性树种的配置,可增强城镇居民保护环境、热爱自然、热爱植物的意识。另外,对城镇街道绿化的过程,也是一个提升人们环境认知、思想境界的过程,更是一个潜移默化普及生态文明知识的过程。

二、街道绿化中树种配置的现状问题。

当前,城镇街道在绿化中对树种的配置,具有方法不当、原则缺失、认识不全面等问题,这就造成了在书中配置上忽略了生态效应问题。主要表现在以下几个方面。

第一、忽略了树种间的关系。一些城镇在进行街道绿化过重中,多配置的树种过于单一,使与之对应的景观也十分单调;有些在绿化时随意将多种树种搭配,不恰当的配置使得树中间的生长竞争十分激烈,最终导致生态失衡。比如,某市在街道绿化时,将马尾松等针叶类树种与栎树、枫香、黄连木等大叶树种搭配种植,这两类树种间具有显著的生长竞争,针叶类树种处于生长劣势,其从1976年的40%降到2006年的9%,阔叶类树种处于生长强势,从1976年的11%升高到2006年的51%.第二、忽略了树种的生存条件。通常情况下,夏天不易种植树木,因为在夏季树木将大部分养分都疏松给了幼嫩的枝叶,如果在这个时候种植树木的话,就不易生根,并且在强烈的阳光下,疏密的养分、水分流失过快,需要对其进行喷水加湿、添加营养、遮阳避光等,这时的栽种成本比春秋要高出12倍左右。但是,即使耗费了大量的人力、物力、财力,也不能确保栽种的树木能够成活,造成了绿化效果低下的状况。第三,引进树种的心理不正确。有些城镇街道绿化的设计者,单纯追求稀有树种,,过于强调树种的观赏性,而对树种的维护条件、功能、节水型、适应性等因素缺乏充分考虑,导致随意引进外地稀有树种的状况,例如,某城镇曾在1940年引进了原产日本的针叶类植物五针松,因为对该城镇的环境不适应,在几年后相继枯亡。第四,不重视本地树种开发。有些城镇街道的绿化不重视本地树种的选用与开发,例如北方的棠梨、构树、柳树、榆树、槐树等,调查发现这些本土树种在城镇绿化中所占比例低于3%,选择当地树种作为绿化树木的十分稀少,这就造成了城镇街道绿化中树种过于单一、季相色彩不足等问题。

三、提高生态效益的树种配置策略。

在城镇街道绿化中,树种的配置情况对其生态效应有重大影响。因此,在配置树种时,必须坚持以生态效应为核心。

1、遵循树种配置的生态效益原则。

第一,统一与变化原则。不仅要在小范围凸显质地、树形、线条等的差异化,还要彰显绿化风格的特色。不管怎样配置树种,都应考虑树种之间的生长竞争,使之协调生长。第二,调和与对比原则。例如蓝、黄、红三种颜色,不管哪两种颜色搭配在一起都能展现出一热一冷、一暗一明的对比效果,当他们色彩并列在一起时,具有相互排斥的效果,能突显出鲜明跳跃的效果。第三,均衡与交错原则。在街道绿化中,把质地、体量各不相同的植物根据一定的排序形式,均衡、交错配置,可构成完整的景观效果,这样既可以表现出良好的美化效益,还能体现出很大的生态效益。比如色彩浓郁、质地粗厚的植物可给人感觉到厚重之感,生态效应也很高;色彩淡雅、质地细柔的植物,会给人留下轻盈之感,生态效应也较弱。第四,节奏与韵律原则。在颜色调换、曲线起伏、高低错落等方面,应给居民以节奏、韵律感。

2、充分尊重树种的生存条件。

由于每种植物所需要的生存条件不同,在城镇街道绿化配置树种时,应充分依据该地区的自然环境,合理选择树种。可仿照当地植被、植物生长特点,进行街道绿化。比如在北方地区可选择乔木,它们在美化、防护功能上能积极发挥生态效应。在配置树种时,应详细了解其对本地气候环境的适应能力。因为本地的树种对这里的土壤、气候的适应性很强,也能彰显地方特色,所以应挑选一些具有欣赏价值,且生长能力强的树种。当然,也可适当选择一些水分需求小,观赏性高的,对该地区环境适应能力强的外地树种。在具体的树种配置时,应将慢生树种与速生树种科学搭配。针对急需绿化的地区可多选择速生树种,以实现快速绿化的目标。但是由于速生树种一般寿命有限,不适合长期种植。所以,在栽种速生树种的同时,应积极培训一些慢生树种,在其生长到一定高度时,把它们移植到街道中发挥绿化功能。

总之,在城镇街道绿化中,配置树种应严格遵循植物的适应性原则,除了大力配置本地树种外,还应适当引进适合在本地生长的外地优良品种,使本地与外地树种都能发挥最大的生态效益,进而改善城镇街道的环境,彰显出本地特色的自然景观。

参考文献

[1] 刘占臣. 对小城镇绿化植物配置的思考[J]. 现代园林. 2006(06)

社区园林景观生态效应趋势研究 篇12

当社区园林从一个个单独绿化点, 成为城市园林绿化的有机组成部分, 无论是社区园林的设计者、建造者与享用者, 都在随着社区园林生态功能的发挥, 而更加深入地参与。他们把带着美学、社会学、生态学等眼镜的更深层次的目光, 植入社区的园林中。试图通过后天的努力, 来改变由于人类追逐城市化的进程, 而造成的土地减少、生态恶化的危机。在有限的空间内发挥社区园林的极限作用, 从而反馈给社区居民自身。现实建设的实践, 往往从其景观格局及土地利用方式的开始, 通过改变人为活动造成的环境污染和环境破坏, 引起的生态系统结构和功能的变化, 促成两者相互作用, 相互协调, 保持动态平衡, 发挥社区园林景观的生态效应。即到处绿意盎然, 风和水清, 小溪穿过亭台, 居民与游鱼相伴, 鸟鸣与人类歌唱呼应, 大自然的温柔伸手可及。真正让人享受到与自然共生的乐趣, 使得花样性的社区园林景观生态, 洋溢着诗情画意。并张扬着生机活力, 进而推动地域分异规律下, 对科学开发与自然资源有效利用的研究。

在社区园林建设中, 根据区域性规模的地域分异规律, 其设计与建设一般坚持着两个原则。一是根据地方地形、地面组成物质和地下水埋藏深度, 来科学规划布局与选择园林植物;二是根据地方地形的不同所引起的坡向上的地域分异, 来设计园林的整体造型。城市社区园林景观引进生态学是自身成长的需要。只有结合景观生态学原理, 并充分发挥分异规律下的植物特性, 有针对性地实施社区园林景观的规划与设计, 才能把推动社区园林景观大步发展的愿望变为现实, 才能实现拓展和深化社区园林景观中人与自然的和谐、互利、共生, 无论在外延或内涵都达成持续发展, 最终开辟社区园林景观长足发展的新途径。

1 社区园林景观建设现状思考

当前社区园林景观建设正在逐渐走向成熟期。过去的社区园林建设, 一般都是在坚持传统的原则, 即在保护自然环境的前提, 做着有限的运用。其实质就是从一开始, 就因地制宜, 最大限度地发挥自然环境的作用。人们的改造行为, 只是起到点缀或是锦上添花的作用。随着城市房地产开发的狂热展开, 为销售房产, 地产商也抓住了人们崇洋的心理, 引进了西方的元素, 更加注重于科学测量下的规划设计。从对称与非对称中寻找美的立足点。进而围绕社区建筑的展开, 一切都以社区建筑为中心, 来美化建筑, 突出建筑的优势特性。两者都有着自身先天的优缺点。面对高昂的房价, 人们开始理智地观察, 社区园林景观的设计者与建设者, 与时俱进地将传统与现代社区园林建设元素相结合的办法。其不仅优化了社区园林景观的配置, 使得园林景观能够更多地服务于社区居民。

2 植被种植情况

社区园林的绿化, 已经走上了专业化的道路。各个社区的建设, 无论是为了打造人居环境, 还是为了房地产的销售, 都在试图通过采取一种“语不惊人死不休”的心态, 从宣传开始就造势, 意图通过社区园林景观内引进的珍贵名花、名草与名木, 来吸引市民的好奇, 进而将房子买出等等。但是现实的建设中, 无论是设计者还是建设者, 都会出于造价的考虑, 做出全面的衡量。这使得社区园林的植被种植, 不仅有阳春白雪般的“名”植被, 也有那些被视为下里巴人的“土”植被。正是这两种身价的植被, 在精巧的设计中, 相得益彰, 相互掩映, 倒也成为了植被相助相生的典型。

但是, 在社区园林景观建设的实践中, 设计者和建设者往往还是会把植被种植情况, 根据各种植物的分异特性, 划分出氛围层次来, 从而使得整个园林景观层次鲜明。各种植物的生态功能, 在各自的位置上得到充分的发挥。例如, 第一层一般会采用草坪或野生地被植物。如萱草等宿根花卉, 成为了建设者的首选;第二层则为从身高上来说, 相对较高的植物了。那么矮花灌木和绿篱类等植物是最受青睐的。其他的类似植物丁香、夜来香等, 绿篱植物包括女贞球、龙柏球、大叶黄杨球等, 在这一层次植物的叶面、花瓣各种色彩的变化, 很适合市民观赏;第三层则是较高的花灌木众及矮生的小乔木。如矮本金叶槐、樱花、紫薇、碧桃系列、紫叶矮樱、海棠等, 被广泛用作美化社区干道, 成为社区道路的美丽卫士;第四层为高大乔木及常绿树。如白蜡系列、红叶椿、国槐系列等, 石榴树、柿子树、苹果树等果树也得以广泛应用。

3 景观设置

当社区园林绿化从生态学开始, 与艺术学、社会学、美学等相结合时, 那么科学进行设置, 使得其景观化, 是设计者与建设者的追求之一。中国的风水文化已经有着几千年的历史了, 出于风水的考量, 不管是设计者还是建设者, 都会在社区园林内, 一般是在园林的中央, 或就地去势, 或认为挖掘, 建设一个水池或一条小河。进而围绕着水, 展开景观的布局, 实施植被种植, 按照植被层次的需要, 做好规划, 使得有水有风。

在满足了风水的需要后, 那么, 才会进一步来满足社区园林景观写意的追求。各种象征性地具体景观, 便会在人们对于美好向往与对于传统文化的敬仰下, 围绕植物的生长周期, 酝酿着“四时烂漫”, 追求“体现无穷之态, 招摇不尽之春”。特别是那些常应用各种石材做成花坛、小型雕塑、亭子等, 进一步丰富水景、步道和小品等内涵, 自然地实现社区园林景观内部的形态、用材、雕花等方面的统一性与和谐性。

4 社区园林景观的生态功能观察

如果历数社区园林景观功能的话, 那么其生态功能是首先的。种植园林景观植物, 首先就是为了弥补现代化城市自然景色的不足。目前, 对于植物的各种环保生态功能的认识, 基本上从国际到国内都达成了共识。诸如净化空气、生产氧气、吸收灰尘、降低噪音、调节空气湿度等等。但是, 对于社区园林植被来说, 虽然是种植或成活了, 终究还要看当地的环境、气候与土壤等地域条件, 其是否真正适合植物的生存。古代就“桔”生淮南与淮北的典故。也就是虽然成活, 但并没有发挥真正的作用。我们可以在社区园林中看到, 一些名贵的植被, 可能由于其生长环境的改变, 自身生长的并不好。反而, 那些看似不起眼的本地乡土植被, 尽管长期被居民踩在脚下, 或压在车轮下, 却依然勃勃向上。因此, 在考察植被的生态功能时, 还是要立足于实际, 不能仅从成活来看, 更要从其“野火烧不尽”的生命力来审视其功能。这样才能全面地掌握社区园林的景观植物性能, 为以后的补栽补种, 以及品种改良打下基础。

5 社区园林景观植被的成活与发展分析

从社区景观植物种植的实践来看, 植物的成活与发展情况, 是喜忧参半。这里面既有建设者技术上的原因, 更多的还是地域分异在发挥着决定因素。上面已经谈到不能简单地, 从植物成活情况来看待植被的发展。因为社区园林景观, 已经成为一个独立的植物群落, 正所谓麻雀虽小五脏俱全。它几乎从设计开始就决定了它的多样性、复杂性与层次性。但是, 本段主要从其多样性考究其成活与发展情况。当然, 在为那些社区园林植物的生长不旺盛, 抑或奄奄一息感到叹息时, 就会深入地来分析其成因了。

6 结语

实践中的教训告诉我们, 设计者很难走出对于社区园林求全求奇的“巴尔扎克之手”的自恋误区。如果从这样的理念出发, 势必会把根本不适合本地生长的植物引进来, 也会把不适合种植在一起的植物, 设计为一个组群里。这样的植被情况, 显然会造成两种恶果:一是原产地环境受到破坏;二是本地环境已经荒凉。本地的植物没有被有效种植爱护, 引进来的植物走向了死亡。由此, 社区园林的植被, 必须在全面考虑地域分异与植物特性的情况下, 充分开发与利用其功能互补的增效性, 科学布局, 现实种植。才能真正发挥其相辅相成的作用, 显现红花绿叶相映红的美好景象。

参考文献

[1]蔺银鼎, 武小钢.园林生态学科发展的现状分析.中国林业教育.2006 (2) .35-37.

[2]全杰, 刘幸, 梁怡雄, 王玮.广州“热岛效应”逐年下降.广州日报, 2011年08月25

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