運用景觀生態(tài)學進行生態(tài)環(huán)評的若干問題探討

蔣宏國，羅 琳

（1.格爾木市綠創(chuàng)環(huán)?？萍甲稍兎詹浚嗪?格爾木816000；2.湖南農業(yè)大學 資環(huán)學院，湖南 長沙410128）

1 引言

從1998年6月1日起，我國開始在水利、水電、礦業(yè)、農業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、交通、旅游等行業(yè)對自然資源和海洋海岸帶開發(fā)以及區(qū)域開發(fā)建設項目進行非污染生態(tài)影響評價。景觀生態(tài)學的概念框架和理論方法貫穿于我國生態(tài)環(huán)評的技術導則，被認為是較先進的生態(tài)環(huán)境影響方法之一，但在實際環(huán)評中，如何運用這一方法是影響生態(tài)環(huán)評質量的關鍵因素，本文從理論和實踐兩個方面對非污染生態(tài)環(huán)境影響評價的若干問題進行探討。

2 景觀生態(tài)學及其在生態(tài)環(huán)評中的應用

2.1 景觀生態(tài)學

景觀生態(tài)學（landscape ecology）是生態(tài)學的一個分支，是以綜合方法研究地表景觀單元中生物和非生物因素構成的相關聯系統(tǒng)的科學，是地理學、生態(tài)學以及人文科學的交叉學科。它把景觀單元作為一個生物學譜系中高于生態(tài)系的生物系統(tǒng)，著重研究景觀單元中變化規(guī)律及其與景觀周圍環(huán)境條件的關系，比較研究原始狀態(tài)的景觀和受人類影響的景觀。在方法上把地學研究水平途徑與生態(tài)學對自然變化和功能研究的垂直途徑結合起來，是地學研究向生態(tài)學和環(huán)境保護工作滲透的產物，對資源和環(huán)境管理、區(qū)域環(huán)境規(guī)劃、生態(tài)評價等可提供別的學科不可代替的理論基礎。

景觀生態(tài)學理論和方法研究的重點體現在景觀結構、功能、穩(wěn)定性、異質性、物質交換與能量轉化過程、景觀生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化和摸擬以及人工景觀生態(tài)系統(tǒng)研究。地理信息系統(tǒng)、遙感技術和自動化制圖技術的有機結合，構成景觀調查和研究比較完善的技術體系；數學定量和模擬技術知識、工程與人工智能神經網絡等在景觀生態(tài)系統(tǒng)的空間結構、相互作用及最優(yōu)化等方面的利用，推動該學科向更高更深層次發(fā)展。景觀生態(tài)學的利用和發(fā)揮有效作用，需要較高的軟、硬件條件。

2.2 非污染生態(tài)影響

人類非污染活動引起生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化的現象叫非污染生態(tài)影響（即生態(tài)影響），這一概念是相對工業(yè)與生活污染源對環(huán)境的影響行為而提出的，這類影響可能是有利的，也可能是不利的，它并非有毒或有害物質引起，而是人類活動超出了大自然的承載能力而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題，非污染生態(tài)影響具有潛在性、短期影響與長期影響共存、空間性、關聯性、累積性，有利影響與不利影響共存等特點。由于生態(tài)影響的復雜性，以往對點源或生態(tài)系統(tǒng)改變的評價已不能滿足生態(tài)影響評價的要求，正是在這種背景下，國家環(huán)?？偩謱⒕坝^生態(tài)學的理論和技術方法運用于《非污染生態(tài)影響評價技術導則》之中。

2.3 景觀生態(tài)學方法用于EIA

景觀生態(tài)學方法既可以用于生態(tài)環(huán)境現狀評價，也可用于生態(tài)環(huán)境變化預測，目前是國內外生態(tài)影響評價學術領域中較活躍的方法。景觀生態(tài)學方法通過2個方面評價生態(tài)環(huán)境質量狀況，即是空間結構分析及功能與穩(wěn)定性分析。這是因為景觀生態(tài)學認為，景觀的結構與功能是相當匹配的，且增加景觀異質性和共生性也是生態(tài)學和社會學整體論的基本原則。

2.3.1 空間結構分析

空間結構分析認為景觀是由模地、斑塊和廊道組成，其中模地是區(qū)域景觀的背景地塊，是面積最大、連通性最好的景觀要素，是景觀中一種可以控制環(huán)境質量的組分（影響能流、物流和物種流）。因此模地的判定是空間分析的重點，模地的判定有3個標準，相對面積大、連通程度高、具有動態(tài)控制功能。由于研究對象、目的和方法的不同，生態(tài)學家對斑塊的定義亦不相同，但所有的定義都強調斑塊的空間非連續(xù)性和內部均質性，由于不同斑塊的起源和變化過程不同，它們的大小、形狀、類型、異質性以及邊界特征變化較大，因而對物質、能量、物種分布和流動產生不同的作用，斑塊的表征包括多樣性指數、優(yōu)勢度指數（決定某一斑塊類型在景觀中的優(yōu)勢，也稱優(yōu)勢度值）。廊道是線性的景觀單元，具有通道和阻隔的雙重作用，幾乎所有的景觀都會被廊道分割，同時又被廊道連結在一起，廊道還有其它（諸如物種的過濾器，某些物種的棲息地以及影響源等）重要功能，廊道的作用在人類影響較大的景觀中顯得尤為突出，廊道的結構特征對一個景觀的生態(tài)有著強烈的影響，廊道能否連接成網絡，以及廊道在起源、寬度、連通性、彎曲度等方面的不同都會對景觀帶來不同的影響。

2.3.2 功能與穩(wěn)定性分析

包括組成因子的生態(tài)適宜性分析、生物的恢復能力分析、系統(tǒng)的抗干擾或抗退化能力分析、種群源的持久性和可達性分析、景觀開放分析等。

3 常規(guī)生態(tài)環(huán)評中存在的問題

3.1 評價范圍的確定和評價尺度選取

生態(tài)因子之間相互影響和相互依存的關系是劃定評價范圍的原則和依據，而常規(guī)評價中，先根據工程的影響和導則的分級判據，確定一個固定評價范圍，再選擇一個固定的分析尺度，這種做法的實際效果值得商榷，如單純通過對影響區(qū)范圍的的調整就可以產生很多結果，局部的較大影響一旦放到大背景當中，其影響甚至可以忽略不計，并不能很好地反映實際情況；而單純從局部范圍進行考慮卻無疑夸大了影響程度。由于建設項目的生態(tài)因子之間的關系，以及這些關系對生態(tài)環(huán)境的影響不一定相同，也不是固定不變的，因此評價范圍和評價尺度的選取應根據評價因子之間的相互關系的不同而不同。

3.2 評價思路的沖突

“盡可能減輕工程影響以恢復到原來狀態(tài)”的評價思路，同景觀生態(tài)學的“非平衡、異質性、非確定性”的新生態(tài)觀相沖突。一個項目的建設對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產生影響，景觀生態(tài)學強調采取一種積極適應的方法來對待潛在的影響和變化，以保護自然環(huán)境或改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，因為項目所在區(qū)域可能是一個生態(tài)環(huán)境被破壞的區(qū)域（并非未受影響的原始自然生態(tài)區(qū)域），而對其生態(tài)環(huán)境改善和生態(tài)功能恢復的生態(tài)措施正是景觀生態(tài)學所提倡的。

3.3 景觀生態(tài)學方法與其他方法的結合問題

由于生態(tài)環(huán)境影響評價對象的內部結構、外部聯系是極其復雜的，并不是常規(guī)評價中的幾條食物鏈或局部的食物網就能弄明白的；由于人們對生態(tài)環(huán)境認識的局限性以及運用景觀生態(tài)學方法的有條件性，在具體的環(huán)境影響評價中，也許單純以景觀生態(tài)學方法得出的結論，只能說明問題的一方面，而復雜的生態(tài)問題需要景觀生態(tài)學方法跟生物學、工程學、系統(tǒng)論等科學方法的靈活結合，才能更好地發(fā)揮其作用。

3.4 措施的不適應性

根據評價工作所提出的一些緩解措施、管理和監(jiān)控計劃，不是很能適應復雜、動態(tài)的系統(tǒng)，生態(tài)環(huán)境影響評價的對象是一個復雜、動態(tài)的系統(tǒng)，而且我們對景觀生態(tài)系統(tǒng)的了解也并不完全。所以，實際運行的生態(tài)監(jiān)控和生態(tài)管理措施要隨著景觀生態(tài)系統(tǒng)的變化不斷進行修正，并非一成不變。

4 運用景觀生態(tài)學進行生態(tài)環(huán)評的實用性分析

4.1 評價范圍和評價尺度的靈活性探討

景觀是由空間上鑲嵌分布的斑塊構成的，實際環(huán)評中首先要對景觀生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)固子進行普查，在普查的基礎上抓住重點因子進行更深層次的研究，認真分析斑塊的類型、大小、形狀、斑塊之間的關系、斑塊內部的生群落等；弄清楚該區(qū)域生態(tài)因子之間的相互關系，繪制出較全面的關系圖，必要時還應進行模擬實驗，按照生態(tài)因子之間的相互關系和工程對生態(tài)因子的影響輻射力，確定評價范圍和選取評價尺度。有時為了簡化工作，根據工程實際情況可以先憑經驗確定評價范圍和選擇評價尺度，例如在水庫的生態(tài)環(huán)境影響評價中，可以先以庫區(qū)的分水嶺為界，暫定評價范圍；在鐵路的生態(tài)環(huán)境影響評價中，可以沿線兩側多少公里暫定評價范圍等，然后就工程對某一重要生態(tài)因子的影響放在不同大小的背景中進行放縮分析，反過來對暫定的評價范圍進行不斷地修正。

討論景觀的性質總是依賴于所觀察的時間和空間尺度，通過分維分析可以進行景觀研究的最佳選擇，斑塊周長面積比值變化也可以用來選擇最易變化觀察景觀的尺度。但在實際的環(huán)評過程中，有時可以做適當的簡化，比如在某水電工程的兩大庫區(qū)的生態(tài)環(huán)評中，溪流是貫穿整個景觀的廊道，斑塊形狀最復雜，包含的空間信息最多，因而觀察該景觀的就度也就最小，如果真要把分維數和周長面積的比值計算出來，顯然并不現實。在實際評價中，主要從斑塊的面積和斑塊的重要度進行考慮，一般情況下，大斑塊的分析尺度相對選擇為大，零星分布的小斑塊常融入其背景觀中，這樣可以消除由于小斑塊的鑲嵌所造成的空間信息干擾，從而容易看出整個的空間規(guī)律；但是對鑲嵌的要素小斑塊（當地須保護的重要資源，例自然保護區(qū)的保護樹種）等又選擇相對較少的分析尺度進行提級分析。實踐表明，這種做法既突出重點，又不失全面。

4.2 定性與定量的靈活性。

在利用景觀生態(tài)學進行非污染生態(tài)影響評價時，因為面對的是宏觀的、區(qū)域性的影響，加之生態(tài)因子、生態(tài)因子之間的關系及生態(tài)因子與非生態(tài)因子之間關系的復雜性，我們對某一生態(tài)區(qū)域的研究可能存在時間上或空間上的不精確性，所以我們應當著重于整體的分析，結合生態(tài)制圖，在評價范圍和評價尺度靈活選取的基礎上來進行定量與定性相結合的分析。

在該項目的景觀生態(tài)體系質量環(huán)評價中，模地的判定可以采用定性與定量相結合的方法，我們在一個水電工程的生態(tài)環(huán)評中，將整個生態(tài)區(qū)域分為林地生態(tài)系統(tǒng)、農田生態(tài)系統(tǒng)、河流生態(tài)系統(tǒng)和村居景觀4種拼塊類型，在預測中增加水庫生態(tài)系統(tǒng)拼塊類型。通過對影響范圍內植被生物量度量的方法對區(qū)域自然體系的完整性和穩(wěn)定性進行分析。該區(qū)域的植被主要有常綠闊葉林、常綠針葉林、竹林、草地等，常綠闊葉林是本區(qū)的地帶性植被類型，因此，在評價中可以指出：本區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量的控制性組分是環(huán)境資源拼塊類型，而環(huán)境資源拼塊的完整性和穩(wěn)定狀態(tài)的維護是本區(qū)域生態(tài)環(huán)境質量控制的判定因素，其中常綠闊葉林和常綠針葉林在工程影響區(qū)中的地位是首要的。在評價水庫的影響時，對處于規(guī)劃水位附近的保護樹種，要采取大尺度的定量方法，分析其減少的數目、淹沒及影響的面積、該地種群滅絕的可能性大小等。在評價某公路生態(tài)影響時：對該區(qū)域占絕對優(yōu)勢的非重點保護樹種（例馬尾松），可以采用半定量的方法，而對該區(qū)域的稀有生態(tài)資源（該路經過山區(qū)，人們賴以生存的農田極少）——農田可以進行定量的分析，分析工程占毀的農田面積、影響的人口等。

4.3 公眾參與特殊性

公眾參與一直被認為是環(huán)境影響評價的重要組成部分，在一般的項目環(huán)評中，公眾參與的形成比較單一；同時出發(fā)點和內容常局限在考慮使可能受到影響的公眾或社會團體的利益能夠得到補償，而不是使公眾切實地參與到環(huán)評價過程中。利用景觀生態(tài)學進行生態(tài)環(huán)境影響評價時，公眾參與有以下的特殊性。

（1）許多景觀生態(tài)資料來源于公眾，由于景觀生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和動態(tài)性，在環(huán)評過程中，由于時間等因素的限制，對該區(qū)域的景觀生態(tài)的了解可能難以歷史地、客觀地、發(fā)展地反映其內在規(guī)律，特別是中小型項目的生態(tài)環(huán)評中，更要借助于公眾參與的作用，如通過漁民的參與可以了解水生生態(tài)環(huán)境的變化情況，通過山村居民可以了解森林景觀中不同斑塊的類型、數量、大小等的變遷規(guī)律等。

（2）根據公眾的環(huán)境利益要求，實施有效的生態(tài)環(huán)境保護措施，工程項目對生態(tài)環(huán)境的影響具有復雜性、動態(tài)性和潛在性，世界上許多的工程建設表明，由于科技水平等的限制，在評價的當時可能難以很全面、很準確地預測工程對生態(tài)環(huán)境的影響范圍和影響程度。而“人”是生態(tài)環(huán)境中最活躍的因素，也是生態(tài)環(huán)境變化的關鍵力量，因此在生態(tài)環(huán)境影響評價中，可以抓住公眾的環(huán)境利益要求這個關節(jié)點，特別要關注項目建設對公眾身心的影響，演繹出一系列的生態(tài)環(huán)境因子的關系鏈。例如在進行一水電工程的生態(tài)環(huán)境影響評價時，因水庫修建在流域的上游，水庫修建后通過遂道引水發(fā)電，這樣原來的老河道的水量極度減少，沿線的居民生活用水、農業(yè)生產用水等受到極大的影響，當初差點忽略了公眾的這一環(huán)境利益要求。實際上通過公眾對該區(qū)域“水”這一環(huán)境利益要求的研究，可以演繹出是否需要移民、農田景觀的減少或消失、自然移民的方向性等一系列景觀生態(tài)變化趨勢，在經過預測后，提出了水庫預留泄水口的生態(tài)環(huán)境保護措施。有此景觀的改變，純粹從環(huán)境的價值角度考慮可能是不大的，但從幾千年沉淀下來的觀念來看，人們認為這種改變是不能接受的，它的改變會對人們的身心健康（特別是心里）造成極大的影響。

4.4 管理方式的適應性

管理方式的適應性即要求在生態(tài)環(huán)境的管理中采取適應性管理（Adaptive management）的方式，將對自然的干擾利用作為實驗對待，不斷辨別新信息，然后進行評價，最后根據是否適應于管理策略和目標來做出決策，不斷對措施進行補充和完善。適應性管理是基于行為基礎上的計劃、監(jiān)控、研究和調整過程，目的在于改善執(zhí)行效果和完成既定目標。在這個過程中，首先要明確目標，提出初始的假設方案，再通過監(jiān)測過程為這種管理試驗的重新定向提供迅速的反饋。

非污染生態(tài)影響評價的對象是一個復雜、動態(tài)的系統(tǒng)，而且我們對景觀生態(tài)系統(tǒng)的了解了并不完全，所以在根據評價結果制定生態(tài)監(jiān)控、生態(tài)管理方案時，要結合適應性管理方式的思路，不斷地對管理方式進行修補。根據這一理論，提出了某一水電工程的適應性管理方式見圖1。

圖1 某水電工程適應性管理方式

根據水電項目的特點，施工期和運行期的生態(tài)管理方案有很大的區(qū)別，應分階段對實施效果進行評估，再根據更新的知識對管理方案進行調整。提出可供選擇的生態(tài)恢復和補償方案，并在某些地段進行比較試驗，通過連續(xù)的監(jiān)控過程來獲得實地經驗，從而對目標體系做出改進，最終促使理想目標的實現。同時由圖1中可以看出，這是一個循環(huán)過程，從而使整個生態(tài)管理（包括生態(tài)監(jiān)控和生態(tài)補償）具有很大的靈活性和漸進性，適應于景觀生態(tài)系統(tǒng)的復雜、動態(tài)的變化，并能對新知識的獲得做出迅速的反應和運用。

5 結語

非污染生態(tài)影響評價技術在我國出現的時間相對較短，而景觀生態(tài)學是多學科的交叉學科，二者的理論與技術正處于不斷地完善之中，我們在實際運用景觀生態(tài)學方法進行生態(tài)環(huán)境影響評價時，要結合工程實際和國內外一些理論動態(tài)，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境進行多方位考慮，靈活運用景觀生態(tài)學理論和評價策略，切勿教條主義、以偏概全。

［1］柏杰軍.景觀生態(tài)學原理及應用［M］.北京：科學出版社，2002.

［2］毛文永.生態(tài)環(huán)境影響評價［M］.北京：國家環(huán)?？偩汁h(huán)境工程評價中心，2001.

［3］國家環(huán)?？偩?HJ／T19－1987環(huán)境影響評價技術系則［S］.北京：國家環(huán)?？偩?，1987.