臨朐縣生態(tài)環(huán)境狀況動(dòng)態(tài)變化分析

呂洪德，肖 泱

（濰坊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山東 濰坊 261041）

臨朐縣生態(tài)環(huán)境狀況動(dòng)態(tài)變化分析

呂洪德，肖 泱

（濰坊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山東 濰坊 261041）

利用遙感影像解譯的土地利用數(shù)據(jù)分析了山東省臨朐縣2011—2015年的土地利用變化，同時(shí)根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ 192-2015），對(duì)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)生態(tài)環(huán)境指標(biāo)變化情況進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，2011—2015年臨朐縣的生態(tài)環(huán)境狀況為“良”，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量無明顯變化。

遙感；臨朐縣；土地利用；生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)；動(dòng)態(tài)變化

1 研究區(qū)域概況

臨朐縣地處山東半島中部，濰坊市西南部，沂山北麓，彌河上游，為低山、丘陵、平原交錯(cuò)地帶，以南端沂山為高點(diǎn)，呈扇形向西北和東北展開，形成山地居南，平川亙北的地勢(shì)特征；東與昌樂縣、安丘市毗連，南與沂水縣、沂源縣接壤，北臨淄博市、青州市；轄8個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)街道，937個(gè)行政村，85萬人；臨朐縣氣候適中，四季分明，屬南溫帶亞濕潤(rùn)區(qū)。

2 生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 評(píng)價(jià)方法

生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)是依據(jù)特定的目的，選擇具有代表性、可操作性、可比性的評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法，對(duì)生態(tài)環(huán)境狀況的優(yōu)劣程度進(jìn)行定性或定量的判別及分析，是研究生態(tài)環(huán)境狀況及其變化趨勢(shì)的重要手段[1-2]。本研究利用衛(wèi)星遙感影像，在GIS軟件ArcGIS和遙感軟件ERDAS的支持下[3-4]，對(duì)臨朐縣2011—2015年生態(tài)環(huán)境狀況各要素的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了對(duì)比分析。

本研究進(jìn)行生態(tài)環(huán)境狀況計(jì)算與評(píng)價(jià)的依據(jù)是國(guó)家環(huán)境保護(hù)部頒布的《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ 192-2015）。該規(guī)范通過構(gòu)建一個(gè)綜合指數(shù)（生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)，EI）來反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境的整體狀態(tài)[5-6]。生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)計(jì)算方法：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(fù)荷指數(shù)）＋環(huán)境限制指數(shù)。根據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)，將生態(tài)環(huán)境分為5級(jí)，即優(yōu)、良、一般、較差和差；根據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)與基準(zhǔn)值的變化情況，將生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化幅度分為4級(jí)，即無明顯變化、略微變化（好或差）、明顯變化（好或差）、顯著變化（好或差）。

2.2 數(shù)據(jù)來源

分別利用LandsatTM5、資源一號(hào)02C和Landsat8的遙感影像解譯獲得了臨朐縣2011—2015年的土地利用/覆蓋矢量數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)包括2011—2015年的二氧化硫、煙（粉）塵、氮氧化物、化學(xué)需氧量、氨氮和固體廢物排放、水土流失、水資源量及降水量等數(shù)據(jù)。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 土地利用情況及其動(dòng)態(tài)變化

根據(jù)2015年的遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果，臨朐縣農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的主要特征是全為旱地，無水田；林地結(jié)構(gòu)以有林地為主，占林地總面積的78.26%，疏林地和灌木林地分別占10.46%、7.01%，其他林地占4.28%；草地結(jié)構(gòu)以中覆蓋草地為主，占草地總面積的64.39%，低覆蓋草地和高覆蓋草地分別占20.04%、15.56%；水域濕地中水庫(kù)坑塘面積最大，占水域濕地總面積的37.44%，河渠和灘地分別占32.64%、29.91%；城鄉(xiāng)居民點(diǎn)和工礦用地以農(nóng)村居民點(diǎn)用地為主，占57.72%，工礦用地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地分別占27.63%、14.65%；未利用土地的主要類型為裸巖和裸土地，分別占56.93%、43.07%。

臨朐縣生態(tài)環(huán)境土地利用類型以耕地、林地、草地以及城鄉(xiāng)居民點(diǎn)和工礦用地為主，2015年分別占全縣總面積的49.48%、24.42%、14.12%、9.25%，水域濕地占2.47%，未利用土地僅占0.26%。

2011—2015年的遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，2015年與2011年相比，臨朐縣土地利用總體變化是耕地面積減少，林地、城鄉(xiāng)居民點(diǎn)和工礦用地面積增加（見圖1），這與臨朐縣近年城鎮(zhèn)化及工業(yè)企業(yè)建設(shè)占用耕地、加強(qiáng)林地保護(hù)和大力植樹造林有關(guān)；草地和水域濕地的面積基本保持穩(wěn)定，變化不大。

3.2 生物豐度指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

分析表明，與2011年相比，2015年臨朐縣生物豐度指數(shù)變化值為4.07，生物豐度指數(shù)變大，生物豐度明顯增加，主要原因是全縣林地面積有較大幅度增長(zhǎng)，由2011年的35 076 hm2增加到2015年的44 747 hm2。2011—2015年臨朐縣生物豐度指數(shù)情況如圖2所示。

圖1 2011—2015年臨朐縣土地利用情況

圖2 2011—2015年臨朐縣生物豐度指數(shù)

3.3 植被覆蓋指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

與2011年相比，2015年臨朐縣植被覆蓋指數(shù)變化值為-0.34，植被覆蓋指數(shù)變小，植被覆蓋度略微降低。臨朐縣在林地面積增加、耕地面積減少的情況下，植被覆蓋指數(shù)有所降低，表明新增林地在生長(zhǎng)初期的植物冠層面積小、植被覆蓋程度低于耕地。2011—2015年臨朐縣植被覆蓋指數(shù)情況見圖3。

圖3 2011—2015年臨朐縣植被覆蓋指數(shù)

3.4 水網(wǎng)密度指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

與2011年相比，2015年臨朐縣水網(wǎng)密度指數(shù)變化值為-8.48，水網(wǎng)密度指數(shù)顯著變小的主要原因是全縣平均年降雨量從2011年的921.2 mm下降為2015年的567.5 mm，全縣水資源量減少了5.17×108m3。2011—2015年臨朐縣水網(wǎng)密度指數(shù)情況見圖4。

圖4 2011—2015年臨朐縣水網(wǎng)密度指數(shù)

3.5 土地脅迫指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

與2011年相比，2015年臨朐縣土地脅迫指數(shù)變化值為1.88，土地脅迫指數(shù)明顯變大，這與當(dāng)?shù)氐耐恋亻_發(fā)及土地退化現(xiàn)象有關(guān)。臨朐縣建設(shè)用地面積由2011年的12 047 hm2增加到2015年的16 954 hm2，重度侵蝕面積和水土流失面積分別由2011年的120.37 km2和530.69 km2增加到2015年的138.74 km2和636.64 km2。2011—2015年臨朐縣土地脅迫指數(shù)情況見圖5。

圖5 2011—2015年臨朐縣土地脅迫指數(shù)

3.6 污染負(fù)荷指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

與2011年相比，2015年臨朐縣污染負(fù)荷指數(shù)變化值為0.23，污染負(fù)荷指數(shù)變大，污染負(fù)荷略有增加。根據(jù)環(huán)境統(tǒng)計(jì)結(jié)果，臨朐縣氮氧化物排放量2015年比2011年有所減少，二氧化硫、煙塵、化學(xué)需氧量和氨氮的排放量均有不同程度的增加。2011—2015年臨朐縣污染負(fù)荷指數(shù)情況見圖6。

3.7 環(huán)境限制指數(shù)動(dòng)態(tài)變化

臨朐縣2011—2015年間未出現(xiàn)嚴(yán)重影響人居生產(chǎn)生活安全的生態(tài)破壞和環(huán)境污染事項(xiàng)。

3.8 生態(tài)環(huán)境狀況動(dòng)態(tài)變化

2011—2015年臨朐縣總體生態(tài)環(huán)境狀況為“良”。2013年生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)變化值（ΔEI）與2012年比較，-1≥ΔEI＞-3，生態(tài)環(huán)境狀況略微變差；其余年際變化，|ΔEI|＜1，生態(tài)環(huán)境狀況均無明顯變化。

圖6 2011—2015年臨朐縣污染負(fù)荷指數(shù)

2015年與2011年相比，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)減少0.23（|ΔEI|），生態(tài)環(huán)境質(zhì)量無明顯變化（|ΔEI|＜1）。2011—2015年臨朐縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)情況見表1。

表1 2011—2015年臨朐縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)比較

4 結(jié)論

（1）臨朐縣生態(tài)環(huán)境土地利用類型以耕地、林地、草地以及城鄉(xiāng)居民點(diǎn)和工礦用地為主，2015年分別占全縣總面積的49.48%、24.42%、14.12%、9.25%，水域濕地占2.47%，未利用土地僅占0.26%。2015年與2011年相比，臨朐縣耕地面積減少，林地、城鄉(xiāng)居民點(diǎn)和工礦用地面積增加；草地和水域濕地的面積基本保持穩(wěn)定，變化不大。

（2）2015年臨朐縣生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)的各項(xiàng)分指數(shù)與2011年相比,水網(wǎng)密度指數(shù)變化幅度最大，該指數(shù)顯著變小的主要原因是降雨量減少、水資源量有所減少；生物豐度指數(shù)和土地脅迫指數(shù)明顯變大，污染負(fù)荷指數(shù)略微變大，植被覆蓋指數(shù)略微變小。

（3）2015年臨朐縣生態(tài)環(huán)境狀況為“良”，與2011年相比，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)減少0.23，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量無明顯變化。注意摘要和結(jié)論的區(qū)別

[1]錢貞兵，周先傳，徐升，等.安徽省生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（27）：8612-8614.

[2]宋述軍，柴微濤，周萬村.RS和GIS支持下的四川省生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2008，31（10）：145-147.

[3]劉海江，張建輝，何立環(huán)，等.我國(guó)縣域尺度生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況及空間格局分析[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2010，26（6）：62-65.

[4]哈力木拉提，董貴華，何立環(huán)，等.新疆伊犁州2000—2005年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化評(píng)價(jià)與分析[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009，25（1）：98-101.

[5]曹慧明，宗雪梅，孟祥亮，等.基于RS和GIS的山東省17城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化研究[J].中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，22（4）：16-18，32.

[6]環(huán)境保護(hù)部.HJ 192-2015生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2015.

（編輯：程 ?。?/p>

A Study on The Dynamic Changes of Ecosystem Status in Linqu County

Lv Hongde,Xiao Yang
（Weifang Environmental Monitoring Central Station,Weifang Shandong 261041,China）

The land-use changes in Shandong province Linqu County from 2011 to 2015 were analyzed on the basis of the interpretation data of satellite remote sensing images.The ecosystem status of the county was assessed comprehensively and the ecological indexes were comparatively evaluated according to The Technical Criterion for Ecosystem Status Evaluation（HJ 192-2015）. The results proved that the ecosystem status of Linqu was"fine"from 2011 to 2015,the ecological index reduced by 0.23.

remote sensing,Linqu,Land-use,ecosystem status evaluation,dynamic changes

X821

A

1008-813X（2016）06-0063-04

10.13358 /j.issn.1008-813x.2016.06.16

2016-11-04

呂洪德（1979-），男，山東濰坊人，畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)生態(tài)學(xué)專業(yè)，碩士，工程師，主要從事生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)工作。