聊城市生態(tài)環(huán)境狀況評價研究

龐 博，陳秀娜，孫慶彬

（山東省聊城生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 聊城 252000）

1 研究背景和城市概況

1.1 研究背景

生態(tài)環(huán)境是由生態(tài)關系組成環(huán)境的簡稱，是一個較為宏觀的概念，與單一的水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、土地資源、生物資源、氣候資源等環(huán)境要素不同，它是各環(huán)境與資源因子的綜合體，是一個復合生態(tài)系統(tǒng)。而生態(tài)環(huán)境問題主要是指人類為自身的生存和發(fā)展，在利用自然和改造自然的過程中，對自然環(huán)境造成的破壞以及污染，也是危害人類生存的各種負反饋效應。

當前，隨著我國城市化建設進程的加快，加速了建設用地的擴張，導致耕地面積減少，而大氣污染物、水污染物和固廢大量的排放，更使生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯[1]。因此，正確開展區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況研究，有助于協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的關系，同時，對于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境與協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，并且，還能為區(qū)域環(huán)境保護和規(guī)劃提供科學的數(shù)據(jù)以及決策支持。從20世紀70年代起，已逐步開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作，且在監(jiān)測技術與評價方法上都取得了重要成果。隨著3S技術的發(fā)展，可利用遙感和GIS技術開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的研究，這已經(jīng)成為了評價生態(tài)環(huán)境狀況的主要方法[2]。

1.2 城市概況

聊城市總面積約為8 715 Km2，市境地處黃河沖積平原，地勢西南高、東北低，海拔高度27.5～49.0 m。聊城市總面積為1 297.03萬畝，其中耕地面積953.94萬畝，占總面積的73.69%。境內(nèi)有徒駭河、馬頰河、京杭大運河，縱貫南北。

聊城市轄5縣二區(qū)一市，分別為東昌府區(qū)（含開發(fā)區(qū)、旅游度假區(qū)和市轄區(qū)）、茌平區(qū)、陽谷縣、莘縣、東阿縣、冠縣、高唐縣和臨清市。行政區(qū)域劃分情況如圖1所示。

圖1 聊城市行政區(qū)劃分圖

聊城市是國家歷史文化名城、國家環(huán)保模范城市、國家園林城市、國家衛(wèi)生城市、國家森林城市、全國雙擁模范城市、中國優(yōu)秀旅游城市、中國溫泉之城、中國十大休閑城市。而且，聊城市整體區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量較好。

2 評價方法

生態(tài)環(huán)境是由大氣、水、土地、動植物等組成的混合體，是一個相當復雜的體系，因此，普通的單因子評價方法不適合生態(tài)環(huán)境質量的總體評價，需要統(tǒng)一的評價方式與衡量指標，實施生態(tài)監(jiān)測與管控。在2015年，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術規(guī)范》（HJ 192—2015），并在規(guī)范中對生態(tài)環(huán)境狀況評價指標與權重進行了修正，這使得評價指標更易獲取，評價更加全面。

通常，是以生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（EI）的高低（數(shù)值范圍0～100）來評價生態(tài)環(huán)境狀況優(yōu)劣。生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（EI）是由生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、污染負荷指數(shù)5個分指數(shù)和1個環(huán)境限值指數(shù)構成，這些分指數(shù)分別代表了被評價區(qū)域內(nèi)生物資源的豐貧程度，植被覆蓋比例的高低，水資源的豐富程度，環(huán)境遭受脅迫的情況以及所承載的污染物壓力。生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)越高，土地脅迫指數(shù)和污染負荷指數(shù)越低，說明生態(tài)環(huán)境狀況越好。環(huán)境限制指數(shù)與其他指標不同，無具體的權重數(shù)值，是根據(jù)區(qū)域內(nèi)實際出現(xiàn)的環(huán)境污染事項和嚴重的生態(tài)破壞事件，對生態(tài)環(huán)境狀況進行限制和調(diào)節(jié)。各項分指數(shù)所占權重如表1所示。

表1 生態(tài)環(huán)境狀況分指數(shù)所占權重

各分指數(shù)確定后，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（EI）通過如下公式計算：生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（EI)=0.35×生物豐度指數(shù)+0.25×植被覆蓋指數(shù)+0.15×水網(wǎng)密度指數(shù)+0.15×（100-土地脅迫指數(shù)）+0.10×（100-污染負荷指數(shù)）+環(huán)境限制指數(shù)。在《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術規(guī)范》（HJ 192-2015）中規(guī)定了各項分指數(shù)計算方法，此處不再詳述。

根據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)數(shù)值的高低，生態(tài)環(huán)境狀況分為5個等級，分別為優(yōu)、良、一般、較差和差，各等級對應的生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)大小以及具體生態(tài)環(huán)境描述如表2所示。

表2 生態(tài)環(huán)境狀況分級一覽表

生態(tài)環(huán)境狀況變化幅度分為4級，即無明顯變化、略有變化（好或差）、明顯變化（好或差）、顯著變化（好或差）。各分指數(shù)變化分級評價方法可參考生態(tài)環(huán)境狀況變化度分級如表3所示。

表3 生態(tài)環(huán)境狀況變化級別一覽表

3 研究結果

根據(jù)2018年和2017年聊城市遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以此對聊城市生態(tài)環(huán)境狀況進行評價。

3.1 聊城市生態(tài)環(huán)境整體情況

2018年聊城市生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)為56.17，生態(tài)環(huán)境狀況級別為良，植被覆蓋度較高，生物多樣性較豐富，適合人類生存。

因聊城市屬于黃河沖積平原，所以其地理位置決定了生態(tài)系統(tǒng)類型。經(jīng)統(tǒng)計，2018年聊城市主要生態(tài)系統(tǒng)類型有16類，土地總面積為8 638.50 km2。平原旱地為聊城市主要生態(tài)系統(tǒng)類型，其覆蓋面積為6 125.45 km2，占土地面積的70.91%；其次為農(nóng)村居民用地，覆蓋面積1 166.78 km2，占總面積的13.51%；工礦交通用地覆蓋面積354.26 km2，占總面積的4.1%，排第三位。除去三種主要的生態(tài)系統(tǒng)類型，所占比例相對較大的為城鎮(zhèn)用地、河渠、水庫坑塘，而林地、草地、灘地、山區(qū)和丘陵旱地覆蓋面積相對較小。具體情況詳見表4。

表4 2018年聊城市生態(tài)系統(tǒng)類型覆蓋面積一覽表

3.2 各縣（市、區(qū)）生態(tài)環(huán)境狀況

各縣市區(qū)生物豐度指數(shù)范圍為22.79～26.09，最高為莘縣26.09，最低為東昌府區(qū)22.79；植被覆蓋指數(shù)范圍為76.63～85.41，最高為高唐縣85.41，最低為東昌府區(qū)76.63；水網(wǎng)密度指數(shù)范圍為18.66～36.52，最高為高唐36.52，最低為冠縣18.66；土地脅迫指數(shù)范圍為8.82～13.87，最高為東昌府區(qū)13.87，最低為莘縣8.82；污染負荷指數(shù)圍為0.21～2.48，最高為茌平2.48，最低為陽谷和莘縣0.21。

各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況分析指標詳見表5。由各分析指數(shù)可以看出，高唐縣的植被覆蓋情況和水網(wǎng)密度是較高的，生態(tài)環(huán)境狀況較好。高唐縣高植被覆蓋率與高唐縣清平鎮(zhèn)林場密不可分，高唐清平林場（國家生態(tài)公園）是山東省最大的平原森林公園，占地面積50 000畝，森林覆蓋率達80%以上；冠縣的水資源量與其他縣市相比，明顯偏低；東昌府區(qū)為聊城市主城區(qū)所在地，受城鎮(zhèn)化快速發(fā)展和土地開發(fā)影響，東昌府區(qū)植被覆蓋度較低，同時受到土地脅迫程度較高；茌平縣工業(yè)污染比較突出，污染負荷較重。茌平縣主要工業(yè)源為茌平信發(fā)集團，是山東省全國最大的鋁電工業(yè)園之一，也是一家現(xiàn)代化大型企業(yè)集團，行業(yè)涉及發(fā)電、供熱、氧化鋁、電解鋁及鋁深加工等。由此可見，各縣市區(qū)的生態(tài)環(huán)境指數(shù)與各自的經(jīng)濟社會發(fā)展水平息息相關，也與各縣市區(qū)產(chǎn)業(yè)結構密不可分。

表5 2018年各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況分指標

2018年聊城市生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)范圍在55.06～58.63之間，各縣（市、區(qū)）生態(tài)環(huán)境指數(shù)均為良。將8個縣市區(qū)進行比較，其中，高唐縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)最高，EI值為58.63，生態(tài)環(huán)境狀況最好；而冠縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)最低，EI值為55.06。各縣（市、區(qū)）生態(tài)環(huán)境狀況如圖2所示。

圖2 2018年聊城市各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況圖

3.3 2018年與2017年相比，生態(tài)環(huán)境狀況變化不大

2018年與2017年相比，聊城市△EI=0.34，總體生態(tài)環(huán)境狀況無明顯變化。在轄區(qū)各縣區(qū)中，生態(tài)環(huán)境狀況變化量最大的是高唐縣，變化量最小的是東阿縣，但各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)變化幅度均＜1，都屬于無明顯變化范圍。聊城市及各縣區(qū)2018年相對于2017年的生態(tài)環(huán)境狀況變化詳見表6。

從表6可以看出，各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況變化量△EI范圍為-0.08～0.83之間。8個縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況均為|△EI|＜1，生態(tài)環(huán)境狀況無明顯變化。而生態(tài)環(huán)境狀況變化如圖3、圖4所示。與前一年相比，圖4中正值代表生態(tài)環(huán)境狀況改善，負值代表生態(tài)環(huán)境狀況有所下降。

表6 2017～2018年聊城市生態(tài)環(huán)境狀況統(tǒng)計表

圖3 2017與2018年各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況EI值

圖4 2017～2018年各縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況變化量（△EI）圖

4 結論

聊城市屬于黃河沖積平原，其地理位置決定了其生態(tài)系統(tǒng)類型。各縣市區(qū)的生態(tài)環(huán)境指數(shù)與各自的經(jīng)濟社會發(fā)展水平息息相關，也與各縣市區(qū)產(chǎn)業(yè)結構密不可分。

在2018年，聊城市整體生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)為56.17，生態(tài)環(huán)境狀況級別為良，植被覆蓋度較高，生物多樣性較豐富，適合人類生存。同時，2018年8個縣市區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)范圍在55.06～58.63之間，各縣（市、區(qū)）生態(tài)環(huán)境指數(shù)均為良，高唐縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)最高，EI值為58.63，生態(tài)環(huán)境狀況最好；冠縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)最低，EI值為55.06。2018年與2017年相比，聊城市生態(tài)環(huán)境狀況無明顯變化，從總體上看，近幾年聊城市生態(tài)環(huán)境質量相對較為穩(wěn)定。而下一步，聊城市的生態(tài)環(huán)境質量要得到有效提升，還需要從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展等方面入手，同時，還要進一步加強生態(tài)建設與節(jié)能減排、實施水環(huán)境區(qū)域生態(tài)補償制度等綜合治理措施。