論生物科學(xué)中的環(huán)境科學(xué)

論生物科學(xué)中的環(huán)境科學(xué)

土地生態(tài)適應(yīng)性評價從生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，根據(jù)城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和建筑的生態(tài)需求，分析土地質(zhì)量的供應(yīng)是否滿足社會、經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展的需要，以及土地質(zhì)量的評價和區(qū)域分布，并建立適合造林和生態(tài)發(fā)展的方式。通過本次評價可以全面了解掌握沈陽市土地利用現(xiàn)狀、沈陽市土地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,從而制定出沈陽市土地生態(tài)適宜性分區(qū),確定各類型區(qū)域的土地用途,為沈陽市土地利用規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。1過濾評估指標(biāo)的原則本次評價以自然屬性為主,社會經(jīng)濟(jì)因素為輔,在參評因子的選擇上應(yīng)遵循主導(dǎo)性、差異性、不相容性、現(xiàn)實性、定量性和實用性原則。1.1主導(dǎo)性原則土地各構(gòu)成因子對土地生態(tài)適宜性的影響有主次之分,評價因子應(yīng)盡量選擇對土地生態(tài)適宜性影響顯著的因子。1.2差異原則評價區(qū)域的土地生態(tài)適宜性構(gòu)成因素復(fù)雜多樣,評價因子應(yīng)盡量選擇評價區(qū)域范圍內(nèi)差異顯著的因子。1.3穩(wěn)定原則評價因子應(yīng)盡量選擇性質(zhì)上穩(wěn)定,不易發(fā)生變化的因素,穩(wěn)定的因子才能體現(xiàn)土地的屬性,評價出土地生態(tài)適宜性。1.4非沖突原則所選的指標(biāo)體系能夠盡量反映土地的全部屬性。指標(biāo)間不能出現(xiàn)因果關(guān)系,應(yīng)選擇相對獨立的因子。1.5定性與定性相結(jié)合的原因盡量把定性的、經(jīng)驗性的分析進(jìn)行量化,以定量為主,以減少主觀成分對評價結(jié)果的影響,提高精度。1.6實用性原則盡量選擇從現(xiàn)有的地質(zhì)水文、土壤普查、土地利用現(xiàn)狀及社會經(jīng)濟(jì)調(diào)查關(guān)于土地等資料中可獲得數(shù)據(jù)的因子。即易于捕捉信息并對其定量化處理。2評價因子的選取評價因子的選擇是土地生態(tài)適宜性評價的關(guān)鍵性步驟,參評因子選擇的科學(xué)和正確與否,直接關(guān)系到評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。常用的選擇參評因子的方法主要有德爾菲法(經(jīng)驗法)、多元線性回歸分析法、逐步回歸分析法以及主成分分析法。本評價采用德爾菲法對評價因子進(jìn)行篩選。德爾菲法是在專家個人判斷法和專家會議法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種專家調(diào)查法,主要是利用人類已經(jīng)掌握的土地構(gòu)成要素與土地生產(chǎn)力之間相互關(guān)系的基本理論,從生態(tài)學(xué)角度,考慮自然因素和社會經(jīng)濟(jì)因素對土地生態(tài)系統(tǒng)影響的主要因子,由具有豐富經(jīng)驗的專家包括農(nóng)學(xué)家、林學(xué)家、生態(tài)學(xué)家等根據(jù)評價目的和評價區(qū)域的具體條件來共同研究選取評價因子,該方法適用于對土地生態(tài)適宜性評價指標(biāo)的篩選,其方法簡單、易操作。不足之處在于選擇評價因子時可能受人為主觀成分的影響。3實施方法時,級參評因素指標(biāo)是指參評因素所代表的土地生態(tài)特性在量上的變化,是土地生態(tài)適宜性分等定級的具體依據(jù)。為了較好地反映土地生態(tài)環(huán)境變化的特點以及其環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣,需要綜合地考慮各個參評因素對土地生態(tài)環(huán)境變化以及土地生態(tài)適宜性影響程度,依據(jù)對土地生態(tài)適宜性影響的顯著性及收集基礎(chǔ)資料的可利用性,經(jīng)過專家咨詢和討論,篩選出評價因子,見表1。4生態(tài)適應(yīng)性分析與評價4.1單元適宜類別劃分劃分評價單元的目的是要客觀反映土地生態(tài)適宜性及其在一定空間的差異,為評價單元適宜類別劃分提供依據(jù)。首先以行政區(qū)界圖為基礎(chǔ),再以土地利用現(xiàn)狀圖、土壤類型圖及影響土地生態(tài)適宜性的參評因子進(jìn)行套疊修正,以此確定本次土地生態(tài)適宜性的評價單元,共78個評價單元。4.2確定評價生態(tài)因子及其權(quán)重該評價采用定性和定量相結(jié)合的方法,即德爾菲法(經(jīng)驗法)和指數(shù)加權(quán)求和法進(jìn)行綜合評價的方法。德爾菲法是通過若干名具有豐富經(jīng)驗的專家,運用其理論主業(yè)知識和經(jīng)驗,直觀地對參評因子進(jìn)行篩選,并對篩選出的評價因子給出權(quán)重,這一過程主要是專家對評價因子在土地生態(tài)系統(tǒng)中所起的作用進(jìn)行綜合分析,提出各自的意見極其理由,然后將專家的意見加以綜合、整理、歸納,在反饋給各個專家進(jìn)行進(jìn)一步的分析判斷,以此反復(fù)多次,最后確定評價生態(tài)因子及其權(quán)重。指數(shù)加權(quán)求和法計算公式為:Si=∑i=1nPkiWkSi=∑i=1nΡkiWk式中I—土地利用方式編號K—影響i種土地利用方式的生態(tài)因子編號N—影響i種土地利用方式的生態(tài)因子總數(shù)Wk—k因子對i種土地利用方式的權(quán)重Pki—土地利用方式為i的第k個生態(tài)因子適宜度評價值Si—土地利用方式為I時的綜合評價值4.3單因子適宜度評價法確定單因子生態(tài)適宜度分級標(biāo)準(zhǔn)及其權(quán)重。為了較好地反映地域土地生態(tài)環(huán)境變化的特點及適宜程度,通過參評各因子與土地生態(tài)環(huán)境變化的相關(guān)程度的不同,將評價生態(tài)因子的原始信息等級化、數(shù)量化,該評價將單因子適宜度分為三級,用5、3、1表明對某種土地生態(tài)適宜度的高底。由于各單生態(tài)因子對土地生態(tài)環(huán)境利用方式的影響程度不同,根據(jù)影響程度大小賦予不同的權(quán)值,對影響大的生態(tài)因子賦予較大的權(quán)值。各生態(tài)因子的適宜度等級及其權(quán)重見表2。4.4土地生態(tài)適宜性評價依據(jù)單因子分級標(biāo)準(zhǔn)和賦予的權(quán)重及加權(quán)公式Si=∑PkiWk,i,對生態(tài)因子進(jìn)行單項處理,即單因子評價;最后對單因子分析結(jié)果加權(quán)、疊加,得出沈陽市土地利用規(guī)劃發(fā)展用地綜合評價值Si在1.4～4.8之間變化,以此制作各適宜類評價單元加權(quán)綜合指數(shù)和出現(xiàn)頻數(shù)分布直方圖,根據(jù)各適宜類直方圖中加權(quán)指數(shù)和在空間上的聚散和分布規(guī)律,確定各評價單元的土地生態(tài)適宜性劃分類別適應(yīng)區(qū)區(qū)范圍,給出沈陽市土地生態(tài)適宜性評價圖,這里將沈陽市土地綜合生態(tài)適宜類別適應(yīng)區(qū)劃分為四類,每類綜合指數(shù)Si的數(shù)值范圍為:3.6<Si≤4.8Ⅰ類適宜區(qū):適宜城市發(fā)展建設(shè)用地3.1<Si≤3.6Ⅱ類適宜區(qū):適宜林業(yè)、牧草地建設(shè)2.1<Si≤3.1Ⅲ類適宜區(qū):適宜農(nóng)田用地1.4<Si≤2.1Ⅳ類適宜區(qū):適宜自然生態(tài)保護(hù)區(qū)各類適應(yīng)區(qū)含義為:Ⅰ類適宜區(qū):一般坡度為<5%的區(qū)域,地基承載力大,低產(chǎn)田、景觀差、無自然植被區(qū)域,適宜作為城市發(fā)展建設(shè)用地。Ⅱ類適宜區(qū):一般坡度小于20%的區(qū)域,低中產(chǎn)田區(qū),存在水土流失現(xiàn)象,從生態(tài)學(xué)及保護(hù)土地生態(tài)環(huán)境的觀點來看適宜發(fā)展林地、牧草地建設(shè)。而在一定限度內(nèi)也可適當(dāng)占用建設(shè)用地。Ⅲ類適宜區(qū):一般坡度為小于10%,且土壤質(zhì)地良好、土壤養(yǎng)分充足、水利灌溉便利的區(qū)域適宜發(fā)展農(nóng)田,同時,溪流水域影響區(qū)且植被良好區(qū)域,也適宜大中水域保護(hù)區(qū)。Ⅳ類適宜區(qū):一般坡度大于20%坡地,有山峰、溪流水域及植被景觀優(yōu)良的區(qū)域,而且從生態(tài)學(xué)及保護(hù)物種(動物和植物種類)的觀點看只適宜自然生態(tài)保護(hù)區(qū)。4.5土地適宜性利用的布局及分布為保持市域土地生態(tài)環(huán)境平衡,依據(jù)城市土地利用總體規(guī)劃,研究建立土地最佳生態(tài)適宜性(利用)模式,給出綜合評價模型,從生態(tài)學(xué)評價角度來分析沈陽市土地生態(tài)適宜性及最佳生態(tài)適宜性利用模式,可以得知:Ⅰ類適宜區(qū),適宜城市發(fā)展建設(shè)用地,占市域面積6.88%,主要分布在沈陽市域東南部平原地區(qū),既沈陽市核心五區(qū)及其周圍東、西、南、北副城和組團(tuán)。Ⅱ類適宜區(qū),占市域面積27.86%,主要分布在沈陽市北部康平、法庫縣鎮(zhèn)以西地區(qū),以及新民縣、遼中縣遼河以西地區(qū);北部康平、法庫低丘坡耕地區(qū),西部柳繞地區(qū)及東部坡地,這些坡地分布在波狀崗臺低和剝蝕低山丘陵地貌上,多為土層淺薄,肥力低下的棕壤性土,作為防風(fēng)阻沙的屏障,適宜林地和恢復(fù)牧草地建設(shè)。Ⅲ類適宜區(qū),占市域面積59.43%,其中包括耕地為54.03%,園地為1.31%,水域為10.95%。適宜耕地集中在市域中部平原地區(qū),主要分布在浦河流域、渾河流域和遼河以東區(qū)域以及處于山前平原地貌的法庫縣南部地區(qū),而集中在市域中原南部蘇家屯、于洪區(qū)、遼中郊區(qū),該區(qū)域地勢平坦、灌溉設(shè)施較好、水源充足、土壤類型以水稻土和耕型壤質(zhì)草甸土為主,土壤肥沃養(yǎng)分高,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率也高,更適宜耕地。另外,沈陽市域大、中河湖水域(遼河、渾河、柳河、繞陽河、養(yǎng)息牧河、秀水河蒲河、北沙河、臥龍湖、仙子湖)、水庫、濕地等也計入Ⅲ類適應(yīng)區(qū)之列。Ⅳ類適宜區(qū),占市域面積5.83%,主要分布在市域東部、北部地區(qū),北部為醫(yī)誣山支脈形成的低山丘陵地貌,東部為長白山西南支千山山脈形成的低山丘陵地貌,而且東部和北部形成的自然植被良好,動植物種類繁多,屬于自然生態(tài)保護(hù)區(qū)。東部有白清寨、石人山等自然保護(hù)區(qū),北部有石佛寺、五龍山、望海市自然保護(hù)區(qū)等。從沈陽市土地整體形態(tài)而言,以生態(tài)學(xué)角度分析沈陽市土地生態(tài)適宜性利用模式,總的來說,較適宜建設(shè)用地主要分布在沈陽市平原地區(qū)中部,占整個市域的6.88%。沈陽市土地農(nóng)業(yè)開發(fā)利用條件較好,除東部低山丘陵地區(qū)有坡度限制、北部低山丘陵地區(qū)有坡度限制以及遼蒙邊界和柳繞地區(qū)沙漠化有土壤質(zhì)地限制和水資源限制以外,大部分土地適宜農(nóng)業(yè)開發(fā)利用,占整個市域的74.94%。完全不適宜城市建設(shè)用地而作為自然保護(hù)區(qū)域占整個市域的5.83%。5土地生態(tài)適宜性評價通過運用生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)