景觀生態學在煤礦生態環境影響評價中的應用

寇許

（中國煤炭科工集團北京華宇工程有限公北京100120）

0 前言

長期以來,煤礦類項目生態環境影響存在影響程度說不清,減緩措施制定缺乏依據的狀況。經過多年的實踐，認為景觀生態學法比較適合煤礦生態環境影響評價。景觀是高于生態系統的自然系統，是一個清晰的和可度量的單位。該方法采用景觀指數對煤礦生態環境現狀質量和開發影響進行可量化分析，消弱主觀因素，判斷的結論和治理措施依據更加可信。

1 景觀生態學評價方法

景觀生態學法是通過研究某一區域、一定時段內的生態系統類群的格局、特點、綜合資源狀況等自然規律，以及人為干預下的演替趨勢，揭示人類活動在改變生物與環境方面的作用的方法。該方法的優點就是直觀、可量化，適合大型開發項目的生態影響評價。

2011年，環境保護部頒布了《環境影響評價導則生態影響》（J190-2011），其中景觀生態學法是該導則推薦使用的方法之一。根據導則的要求，景觀生態學法評價主要包括兩個方面，一是空間結構分析，二是功能與穩定性分析。生態環境影響評價的基本步驟首先是客觀評價生態環境現狀質量，然后預測項目開發對生態環境的影響，最后提出對生態環境的預防控制措施。各步驟工作內容如下。

1.1 生態環境現狀評價

生態環境現狀主要通過分析景觀結構的合理性和穩定性進行判斷，往往基于區域生態環境特征來分析，如果項目區位于生態環境質量較差區域，那么項目區的環境質量不會明顯偏離區域環境質量。因此判斷項目區的生態環境質量狀況需要收集大區域（縣級以上）的生態環境質量公告，在此基礎上利用景觀指數對小尺度的區域進行分析。

1.2 生態環境影響評價

景觀生態學方法既可以用于生態現狀評價也可以用于生境變化預測，通過將項目不同開發階段影響范圍疊加到生態現狀評價圖中，分析各開發階段景觀變換情況，結合煤炭開采工藝、對土地、植被破壞方式的分析，采用景觀指數分析項目開發對進行對生物恢復力、種群源的持久性和可達性、景觀組織的開放性的影響。從而判斷生境變化趨勢，預測生態環境影響。

1.3 預防控制措施

通過對項目開發后景觀指數進行分析，找不利的環境要素，并在生態整治規劃中提出預防控制原則。同時，對起支配地位和需重點保護的生境提出具體保護要求。預防控制措施的制定應根據大區域生態環境背景情況提出的針對性生態恢復措施，主要利用景觀生態學原理提出合理的措施布局。有效的引導項目區景觀格局的完善。

2 景觀指數的選用

景觀指數名目繁多，從景觀格局特征上看主要包括三個類別，斑塊水平指數（patch-level index），斑塊類水平指數(class-levelindex)及景觀水平指數（landscape-levelindex）。在《環境影響評價導則生態影響》（J190-2011），其中景觀指數提到了優勢度值（Do）、密度（Rd）、頻率（Rf）和景觀比例（Lp）。對于項目區景觀格局的判斷僅用優勢度值（Do）是不夠的，需要采用多個指數綜合分析。何鵬等人[1]將常規使用的景觀指數劃分為3類,即斑塊異質性和格局指標、斑塊形狀指標、斑塊連接性指標，該分類主要是從斑塊的特征和空間關系進行的考慮。根據以往的研究和結合煤礦項目生態評價的特點，按照直觀反映生態學意義的原則將景觀指數分為3個大類，生境（斑塊）形狀和格局指數，景觀多樣性指數，斑塊空間異質性指數。

根據我們對景觀格局的判斷，我們將這些指數的功能和生態學意義以及在煤礦生態評價中的應用范疇進行分類說明，以利于更好的利用這些指數并有效的得到生態環境質量特征。

2.1 生境（斑塊）形狀和格局指數

這個指數主要反映景觀格局中森林、灌叢、草原區域在景觀中的特性，這些是整個景觀中重要的生境，因此關注生境的破碎化程度對于分析區域景觀特點具有重要的作用。重點關注具有豐富生境的區域，不是對所有斑塊多進行分析。選用的指數：斑塊類型總面積（CA）、斑塊平均面積（MPS）、最大斑塊指數（LPI）、斑塊數（NP）、斑塊密度（PD）、邊界密度（ED）、周長面積比（PARA）、景觀形狀指數（LSI）、平均斑塊形狀指數（MSI）、平均斑塊分維數（MPFD）、周長-面積分維數（PAFRAC）。

2.2 景觀多樣性指數

景觀多樣性表征不同景觀間的差異,是指景觀單元結構和功能方面的多樣性,多用于不同景觀間的比較。主要表現為類型多樣性。選用的指數：Shannon多樣性指數（SHDI）、優勢度指數（DO）、Shannon均勻度指數（SHEI）。

2.3 斑塊空間異質性指數

景觀本質上是一個異質系統,景觀的結構、功能、性質與地位主要決定于它的時空異質性。異質性是景觀內部的組分、要素的屬性、斑塊的變異程度。斑塊空間異質性指數主要反映空間相鄰程度、團聚程度和空間位置與配置的指數，能夠度量景觀異質性，反映景觀破碎化和生境斑塊的隔離程度。選用的指數：破碎度指數（LFI）蔓延度（CONTAG）、聚集度指數（AI）、散布與并列指數（IJI）。

3 小結

在實踐應用中，景觀指數用于煤礦各評價階段的景觀結構分析是適宜的，在定量分析區域景觀空間單元時，各項景觀指數對于研究景觀特征是一種高效的途徑。但景觀指數也有其局限性，它無法描述生物（植物、動物）與環境之間的相互關系，實際應用中需要借助多方面的信息和實地調查來補充景觀評價方法的不足，對于煤礦來講，還需要充分了解區域生態系統生產力情況和類比區生態恢復情況等重要的信息。

[1]鄔建國.景觀生態學概念與理論[J].生態學雜志.2000（01）:42-52.