三江平原地區(qū)耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)

焉志遠(yuǎn)，孫　力，羅春雨，佟斌，王繼峰

（1.黑龍江省科學(xué)院自然與生態(tài)研究所濕地與生態(tài)保育國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150040；2.黑龍江省科學(xué)院大慶分院，大慶163711）

三江平原地區(qū)耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)

焉志遠(yuǎn)1，孫力2，羅春雨1，佟斌1，王繼峰1

（1.黑龍江省科學(xué)院自然與生態(tài)研究所濕地與生態(tài)保育國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150040；2.黑龍江省科學(xué)院大慶分院，大慶163711）

通過(guò)資料收集、實(shí)地調(diào)查與監(jiān)測(cè)、專(zhuān)家咨詢(xún)、文獻(xiàn)研究等方法，構(gòu)建了三江平原耕地后備資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明三江平原耕地后備資源開(kāi)發(fā)對(duì)土壤、水資源、土地利用和生物生產(chǎn)力與生物多樣性都有一定的影響，準(zhǔn)則層土壤，水資源，土地利用和生物生產(chǎn)力與生物多樣性的權(quán)重分別為0.267、0.178、0.223、0.332，生物生產(chǎn)力與生物多樣性指標(biāo)所占權(quán)重最大，說(shuō)明耕地開(kāi)發(fā)對(duì)生物多樣性影響較大。8個(gè)指標(biāo)中，核心的指標(biāo)依次為土地利用系數(shù)（權(quán)重0.223），有機(jī)質(zhì)含量（權(quán)重0.160），生物多樣性和景觀破碎化（權(quán)重0.151）。因此，在以后此類(lèi)耕地開(kāi)發(fā)中的環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，應(yīng)突出上述主要特征因子的識(shí)別與評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。

三江平原；耕地后備資源；生態(tài)影響；指標(biāo)體系

耕地后備資源是指在當(dāng)前技術(shù)條件下或未來(lái)一段時(shí)間，能夠通過(guò)開(kāi)發(fā)改變成耕地或可以改變?yōu)楸蝗藗兝茫梢援a(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益的土地，主要包括土地調(diào)查地類(lèi)中的其他草地、內(nèi)陸灘涂、鹽堿地、沼澤地、沙地和裸地6個(gè)二級(jí)地類(lèi)，按生態(tài)功能劃分為草地類(lèi)型（其他草地）、濕地功能類(lèi)型（內(nèi)陸灘涂、鹽堿地、沼澤地）和其他類(lèi)型（沙地、裸地）耕地后備資源。本文根據(jù)三江平原地區(qū)特點(diǎn)，建立一套合理、科學(xué)、可行的黑龍江平原耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要的意義。

1　研究區(qū)域概況

中國(guó)三江平原地區(qū)位于中國(guó)東北角（黑龍江省內(nèi)），是以黑龍江、烏蘇里江和松花江匯流沖積成的低平原—三江平原為中心的區(qū)域，具有“大三江平原”的概念。三江平原地區(qū)北起黑龍江，南抵興凱湖，東界為烏蘇里江，西至小興安嶺東南余脈。地理位置在北緯和東經(jīng)之間，東西寬430km，南北長(zhǎng)520km，總面積達(dá)10.89萬(wàn)hm2，是國(guó)內(nèi)外著名的大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。

本研究區(qū)域目前總規(guī)模為538769.94公頃，耕地5161951.99公頃，園地13118.31公頃，林地3211597.6公頃，牧草地9401.16公頃，其他農(nóng)用地443843公頃，建設(shè)用地350313.73公頃，水域518669.84公頃，天然濕草地等保留地538769.94公頃，預(yù)計(jì)后耕地后備資源開(kāi)發(fā)后新增耕地面積為188291.290公頃。

三江平原耕地后備資源開(kāi)發(fā)的內(nèi)容主要有四個(gè)方面：①土地平整工程；②耕地水利的灌排工程；③道路工程；④防護(hù)林工程。

2　耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)

2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

評(píng)價(jià)研究遵循科學(xué)性原則、層次性原則、根據(jù)評(píng)價(jià)原則、全面性與代表性原則、可操作原則和可量化原則［1］，以及結(jié)合三江平原區(qū)域自然生態(tài)條件和農(nóng)業(yè)生態(tài)條件的影響識(shí)別，在土壤、水資源、土地利用和生物生產(chǎn)力與生物多樣性4個(gè)準(zhǔn)則層中，選取了有機(jī)質(zhì)含量，化肥施用強(qiáng)度，水資源需求量，耕地退水，土地利用系數(shù)，生物量，生物多樣性以及景觀破碎化程度8個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建了針對(duì)三江平原優(yōu)化的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)耕地后備資源開(kāi)發(fā)的實(shí)施，研究區(qū)將發(fā)生很大變化，經(jīng)過(guò)收集整理以上資料，確定并歸納的生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)以及指標(biāo)值如下，見(jiàn)表1。

表1　耕地后備資源開(kāi)發(fā)實(shí)施前后生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)值

2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)分值及權(quán)重的確定

2.2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)分值計(jì)算

在評(píng)價(jià)指標(biāo)中，有機(jī)質(zhì)含量、耕地退水、生物量、生物多樣性、景觀破碎化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)分值計(jì)算，依據(jù)三江平原0-6年內(nèi)耕地與其周邊濕地的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；化肥施用強(qiáng)度、水資源需求量與耕地退水污染標(biāo)準(zhǔn)分值根據(jù)采用專(zhuān)家意見(jiàn)法的耕地開(kāi)發(fā)生態(tài)影響相關(guān)案例分值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)［3］（表2）。

有機(jī)質(zhì)含量。土壤有機(jī)質(zhì)含量是指單位體積土壤中含有的各種動(dòng)植物殘?bào)w與微生物及其分解合成的有機(jī)物質(zhì)的數(shù)量。一般以有機(jī)質(zhì)占干土重的百分?jǐn)?shù)表示。通過(guò)取樣監(jiān)測(cè)：三江平原開(kāi)發(fā)前土壤中有機(jī)質(zhì)含量為8.2%，改造后土壤中有機(jī)質(zhì)含量為3.5%，三江平原土壤有機(jī)質(zhì)含，量標(biāo)準(zhǔn)值為5%，則改造前的單因子指數(shù)為8.2%/5%=1.64，改造后3.5%/5%=0.7。

化肥施用強(qiáng)度?；适┯脧?qiáng)度采用國(guó)家環(huán)?？偩诸C布的《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)》中的標(biāo)準(zhǔn)作為生態(tài)影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)后耕地施用化肥強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，用基準(zhǔn)值1，改造前不需要施用化肥，取值為2。

水資源需求量。本文耕地后備資源開(kāi)發(fā)是將濕地改造為耕地，水資源需求量發(fā)生了變化，改造前水資源需求量為基準(zhǔn)值1，改造后水資源需求量會(huì)有所增加，取值為0.8。

耕地退水污染。耕地退水是指灌溉以后，從耕地里排出來(lái)的水，開(kāi)發(fā)前濕地排出的水COD和氨氮為基準(zhǔn)值1，開(kāi)發(fā)后COD、氨氮和總磷有所增加，取值為0.67。

土地利用系數(shù)。土地開(kāi)發(fā)利用是人們?yōu)榱艘欢ǖ哪康?，依?jù)土地自然屬性及其規(guī)律，對(duì)土地進(jìn)行的使用、保護(hù)和改造活動(dòng)，本文是由濕地開(kāi)發(fā)為耕地，開(kāi)發(fā)前利用516.20萬(wàn)公頃，開(kāi)發(fā)后增加到535.02萬(wàn)公頃，土地利用系數(shù)以研究區(qū)的背景值作為標(biāo)準(zhǔn)，改造前為基準(zhǔn)值1，改造后535.02/516.20=1.04。

生物量。經(jīng)過(guò)在三江平原0-6年時(shí)間段耕地與其周邊濕地的監(jiān)測(cè)，耕地開(kāi)發(fā)前是各類(lèi)濕地植被，其平均生產(chǎn)力為412.07g/m2·a，開(kāi)發(fā)為耕地后生物量減少到344.0g/m2·a，改造前為基準(zhǔn)值1，改造后生物量明顯增加，取值為344.0/412.07=0.83。

生物多樣性。耕地后備資源開(kāi)發(fā)前，三江濕地植被，濕地生物多樣性豐富，有很高的保護(hù)價(jià)值［4］，而開(kāi)發(fā)后種植稻田、大豆、玉米等僅僅幾個(gè)單一植被類(lèi)型，開(kāi)發(fā)前為基準(zhǔn)值1，開(kāi)發(fā)后植被類(lèi)型明顯減少，取估值為0.5。

景觀破碎化指數(shù)。耕地后備資源開(kāi)發(fā)前后，三江平原濕地景觀形狀變化會(huì)很大，并向不規(guī)則方向變化，說(shuō)明耕地后備資源受人為活動(dòng)控制，景觀破碎化程度加大［5］。開(kāi)發(fā)前基準(zhǔn)值為1，開(kāi)發(fā)后取值為0.5。

2.2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重的確定

根據(jù)層次分析法計(jì)算各個(gè)因子的權(quán)重，并經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)判斷矩陣具有滿意的一致性，權(quán)重值見(jiàn)表3。

2.3綜合指數(shù)的計(jì)算

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是通過(guò)每個(gè)指標(biāo)從不同方面反映出耕地后備資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)影響，要全面的進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)來(lái)進(jìn)行綜合指數(shù)計(jì)算，本文通過(guò)確定的研究區(qū)后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)的各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化分值和權(quán)重，逐層進(jìn)行加權(quán)，可以得到研究區(qū)的耕地后備資源開(kāi)發(fā)的生態(tài)影響得分（表4）。

3　評(píng)價(jià)結(jié)果與討論

通過(guò)耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值分析可以看出，耕地后備資源開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域土壤、水資源、土地利用、生物生產(chǎn)和生物多樣性都有一定的影響，準(zhǔn)則層土壤、水資源、土地利用系數(shù)和生物生產(chǎn)和多樣性指標(biāo)的權(quán)重分別為0.267，0.178，0.223，0.332。其中生物生產(chǎn)和生物多樣性準(zhǔn)則層所占權(quán)重最大，并且其中核心指標(biāo)生物多樣性和景觀破碎化權(quán)重表明，耕地后備資源開(kāi)發(fā)會(huì)對(duì)三江平原的生物多樣性和景觀多樣性造成較大的負(fù)面影響，因此需要特別重視因?yàn)楦亻_(kāi)發(fā)導(dǎo)致的生物多樣性水平降低，做好開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，增建生態(tài)廊道，增加保護(hù)動(dòng)物植物措施等，以減少三江平原生物多樣性水平的下降。

根據(jù)層次總排序分析，核心的指標(biāo)排名依次為土地利用系數(shù)（權(quán)重0.223），有機(jī)質(zhì)含量（權(quán)重0.160），生物多樣性（權(quán)重0.151），景觀破碎化（權(quán)重0.151），化肥施用強(qiáng)度（權(quán)重0.107），水資源需求量（權(quán)重0.105），耕地退水（權(quán)重0.073），生物量（權(quán)重0.030）。因此，在以后濕地耕地開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，應(yīng)重點(diǎn)突出這幾個(gè)特征因子的識(shí)別與評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。

耕地后備資源開(kāi)發(fā)造成的生態(tài)影響，是通過(guò)對(duì)具體指標(biāo)的描述和預(yù)測(cè)體現(xiàn)出來(lái)的，因此指標(biāo)體系是進(jìn)行生態(tài)環(huán)評(píng)后續(xù)階段的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)各指標(biāo)的分析預(yù)測(cè)，計(jì)算每項(xiàng)指標(biāo)的得分，結(jié)合指標(biāo)所占權(quán)重，計(jì)算綜合效應(yīng)分值，此分值即是耕地后備資源開(kāi)發(fā)后可能造成的生態(tài)影響的量化表達(dá)。根據(jù)綜合環(huán)境效應(yīng)分值，可以定量地得出耕地后備資源開(kāi)發(fā)在生態(tài)影響上是否可行以及具體的可行程度，從而給出耕地化改造合理性結(jié)論及生態(tài)影響減緩措施建議。研究區(qū)域三江平原耕地開(kāi)發(fā)前生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)為1.209，通過(guò)耕地后備資源開(kāi)發(fā)后，研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)達(dá)到了0.760，由此可以說(shuō)明通過(guò)耕地后備資源農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)對(duì)土壤、水資源、土地利用、生物生產(chǎn)能力和生物多樣性均有較大負(fù)面影響，因此在對(duì)該區(qū)域的耕地后備資源開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行生態(tài)化，分級(jí)化，以保證降低開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

表2　耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)值

表3　耕地后備資源開(kāi)發(fā)生態(tài)影響評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

表4　三江平原耕地后備資源開(kāi)發(fā)綜合指數(shù)值

［1］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—生態(tài)影響（HJ 19-2011》.2011（4）：8.

［2］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)》.2007（12）.

［3］劉瀏.江蘇沿海耕地化改造生態(tài)影響評(píng)價(jià)方法研究［D］. 37-38.

［4］魏強(qiáng)，佟連軍，楊麗花，呂憲國(guó)，張慧敏.三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性保護(hù)價(jià)值［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35（4）：935-943.

［5］劉紅玉，呂憲國(guó)，張世奎，楊青.三江平原流域濕地景觀破碎化過(guò)程研究［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，16（2）：289-295.

（2016-06-13收稿M編輯）

Ecological Impact Assessment for Exploitation of Farm land Reserve Resources in Sanjiang Plain

YAN Zhi-yuan et al
（Institute of Natural Resources and Ecology，HAS.National and Provincial Joint Engineering Laboratory ofWetlands and Ecological Conservation，Harbin 150040，China）

Through the data collection，field investigation and monitoring，expert consultation，literature study and other methods，this paper constructed the ecological impact index system of farm land reserve resources in Sanjiang Plain，and made the assessment.The research results showed that exploitation of farmland reserve resources in Sanjiang Plain had certain impacts on soil，water，land use，biological production ability and biological diversity，the proportions of criterion layer soil，water resources，land use，biological production ability and biological diversity are 0.267，0.178，0.223，0.332 separately，the proportions are biological production ability and biological diversity are the greatest，showing that farm land exp loitation exploitation had the greatest impacts on the biological diversity.Among 8 indexes，the core indexes are land use coefficient（weight 0.223），organic matter contents（weight 0.160），biological diversity and landscape fragmentation（weight 0.151）.Therefore，in the environmental impact assessment of this type of farm land exploitation in the future，the identification and assessment，monitoring and other contents of the abovemain characteristic factors shall be emphasized.

Sanjiang plain；Farm land reserve resources；Ecological impact；Indicators system

F301.2

A

1003-7853（2016）04-0058-03

國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)“耕地后備資源生態(tài)化開(kāi)發(fā)技術(shù)研究”（201311002-03）

焉志遠(yuǎn)，副研究員。