景觀生態(tài)學在煤礦生態(tài)環(huán)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(tài)環(huán)境影響存在影響程度說不清,減緩措施制定缺乏依據(jù)的狀況。經(jīng)過多年的實踐，認為景觀生態(tài)學法比較適合煤礦生態(tài)環(huán)境影響評價。景觀是高于生態(tài)系統(tǒng)的自然系統(tǒng)，是一個清晰的和可度量的單位。該方法采用景觀指數(shù)對煤礦生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀質(zhì)量和開發(fā)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(jù)更加可信。

1 景觀生態(tài)學評價方法

景觀生態(tài)學法是通過研究某一區(qū)域、一定時段內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)類群的格局、特點、綜合資源狀況等自然規(guī)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(huán)境方面的作用的方法。該方法的優(yōu)點就是直觀、可量化，適合大型開發(fā)項目的生態(tài)影響評價。

2011年，環(huán)境保護部頒布了《環(huán)境影響評價導則生態(tài)影響》（J190-2011），其中景觀生態(tài)學法是該導則推薦使用的方法之一。根據(jù)導則的要求，景觀生態(tài)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(wěn)定性分析。生態(tài)環(huán)境影響評價的基本步驟首先是客觀評價生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀質(zhì)量，然后預測項目開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響，最后提出對生態(tài)環(huán)境的預防控制措施。各步驟工作內(nèi)容如下。

1.1 生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價

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

1.2 生態(tài)環(huán)境影響評價

景觀生態(tài)學方法既可以用于生態(tài)現(xiàn)狀評價也可以用于生境變化預測，通過將項目不同開發(fā)階段影響范圍疊加到生態(tài)現(xiàn)狀評價圖中，分析各開發(fā)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(shù)分析項目開發(fā)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(tài)環(huán)境影響。

1.3 預防控制措施

通過對項目開發(fā)后景觀指數(shù)進行分析，找不利的環(huán)境要素，并在生態(tài)整治規(guī)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(jù)大區(qū)域生態(tài)環(huán)境背景情況提出的針對性生態(tài)恢復措施，主要利用景觀生態(tài)學原理提出合理的措施布局。有效的引導項目區(qū)景觀格局的完善。

2 景觀指數(shù)的選用

景觀指數(shù)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(shù)（patch-level index），斑塊類水平指數(shù)(class-levelindex)及景觀水平指數(shù)（landscape-levelindex）。在《環(huán)境影響評價導則生態(tài)影響》（J190-2011），其中景觀指數(shù)提到了優(yōu)勢度值（Do）、密度（Rd）、頻率（Rf）和景觀比例（Lp）。對于項目區(qū)景觀格局的判斷僅用優(yōu)勢度值（Do）是不夠的，需要采用多個指數(shù)綜合分析。何鵬等人[1]將常規(guī)使用的景觀指數(shù)劃分為3類,即斑塊異質(zhì)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(jù)以往的研究和結合煤礦項目生態(tài)評價的特點，按照直觀反映生態(tài)學意義的原則將景觀指數(shù)分為3個大類，生境（斑塊）形狀和格局指數(shù)，景觀多樣性指數(shù)，斑塊空間異質(zhì)性指數(shù)。

根據(jù)我們對景觀格局的判斷，我們將這些指數(shù)的功能和生態(tài)學意義以及在煤礦生態(tài)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(shù)并有效的得到生態(tài)環(huán)境質(zhì)量特征。

2.1 生境（斑塊）形狀和格局指數(shù)

這個指數(shù)主要反映景觀格局中森林、灌叢、草原區(qū)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(qū)域景觀特點具有重要的作用。重點關注具有豐富生境的區(qū)域，不是對所有斑塊多進行分析。選用的指數(shù)：斑塊類型總面積（CA）、斑塊平均面積（MPS）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、斑塊數(shù)（NP）、斑塊密度（PD）、邊界密度（ED）、周長面積比（PARA）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、平均斑塊形狀指數(shù)（MSI）、平均斑塊分維數(shù)（MPFD）、周長-面積分維數(shù)（PAFRAC）。

2.2 景觀多樣性指數(shù)

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(xiàn)為類型多樣性。選用的指數(shù)：Shannon多樣性指數(shù)（SHDI）、優(yōu)勢度指數(shù)（DO）、Shannon均勻度指數(shù)（SHEI）。

2.3 斑塊空間異質(zhì)性指數(shù)

景觀本質(zhì)上是一個異質(zhì)系統(tǒng),景觀的結構、功能、性質(zhì)與地位主要決定于它的時空異質(zhì)性。異質(zhì)性是景觀內(nèi)部的組分、要素的屬性、斑塊的變異程度。斑塊空間異質(zhì)性指數(shù)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(shù)，能夠度量景觀異質(zhì)性，反映景觀破碎化和生境斑塊的隔離程度。選用的指數(shù)：破碎度指數(shù)（LFI）蔓延度（CONTAG）、聚集度指數(shù)（AI）、散布與并列指數(shù)（IJI）。

3 小結

在實踐應用中，景觀指數(shù)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(qū)域景觀空間單元時，各項景觀指數(shù)對于研究景觀特征是一種高效的途徑。但景觀指數(shù)也有其局限性，它無法描述生物（植物、動物）與環(huán)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(diào)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(qū)域生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力情況和類比區(qū)生態(tài)恢復情況等重要的信息。

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