生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的植被生物量調(diào)查研究

周亞斌

（安徽皖欣環(huán)境科技有限公司，安徽 合肥 230000）

植被生物量調(diào)查在生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中具有十分重要的地位。因此，選擇合適的調(diào)查方法對(duì)于生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的順利進(jìn)行尤為關(guān)鍵。建議有關(guān)機(jī)構(gòu)基于調(diào)查地區(qū)的實(shí)際情況選擇合適的調(diào)查方法，以保證評(píng)價(jià)和調(diào)查結(jié)果的客觀性與準(zhǔn)確性。本文闡述了生物量概念及生物量變化對(duì)環(huán)境的影響，并介紹了幾種常用的植被生物量調(diào)查方法，旨在為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

1 生物量

1.1 生物量概念

所謂的生物量，主要是指在一定時(shí)間和單位面積內(nèi)生存的有機(jī)體數(shù)量。在研究領(lǐng)域，學(xué)者們會(huì)利用現(xiàn)存量代指生物量，詳細(xì)解釋就是有機(jī)體的總干量，其單位是g/m3，這項(xiàng)指標(biāo)在生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中極為關(guān)鍵。

1.2 植被生物量變化對(duì)環(huán)境的影響

植被生物量與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間存在密切的關(guān)聯(lián)，且這種關(guān)聯(lián)體現(xiàn)在多個(gè)方面。在分析過(guò)程中，可以將水土流失、生態(tài)穩(wěn)定、溫室效應(yīng)和景觀生態(tài)作為切入點(diǎn)。生物量可以分為三個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，其中二級(jí)和三級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的數(shù)量，會(huì)隨著一級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量的變化而發(fā)生改變，二者之間的關(guān)系為正相關(guān)。植被覆蓋率與水土流失強(qiáng)度息息相關(guān)，具體表現(xiàn)為植被覆蓋率越高，水土流失強(qiáng)度越小，反之也同樣如此。因此，要想從根本上解決水土流失問(wèn)題，加強(qiáng)植被覆蓋率是最有效的途徑。此外，植被生物量的變化，會(huì)對(duì)溫室效應(yīng)和景觀生態(tài)類型產(chǎn)生一定影響，甚至?xí)绊懩硞€(gè)區(qū)域的整體生態(tài)環(huán)境。

1.3 生物量在生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的重要性

生物量屬于《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則-生態(tài)影響》中的重要指標(biāo)內(nèi)容，在評(píng)價(jià)某生態(tài)系統(tǒng)完整性和穩(wěn)定性時(shí)，詳細(xì)分析生態(tài)系統(tǒng)中的植被生物量，可以確保生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。根據(jù)這一文件要求我們得知：在進(jìn)行一級(jí)評(píng)價(jià)的生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查時(shí)，需要采取樣方實(shí)測(cè)和遙感等方法。通過(guò)這些調(diào)查方法的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測(cè)量。在進(jìn)行二級(jí)評(píng)價(jià)的生物量調(diào)查時(shí)，可以將已有資料作為推斷依據(jù)，或者對(duì)一定數(shù)據(jù)且具有代表性的樣方進(jìn)行驗(yàn)證。植被生物量調(diào)查對(duì)于生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)而言至關(guān)重要，在估算生物量的基礎(chǔ)上，對(duì)某一項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中對(duì)所在地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響程度進(jìn)行定量分析，可以為生物植被恢復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造有利的條件[1]。

2 植被生物量調(diào)查研究實(shí)踐

2.1 調(diào)查研究區(qū)域概況

調(diào)查研究區(qū)域位于我國(guó)東北部地帶，該地區(qū)地理位置優(yōu)越，依山傍水，土地總面積為7.5萬(wàn)平方千米，截止到2017年，該地區(qū)被劃分為6區(qū)3縣。研究區(qū)域的氣候?yàn)闇貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，由于受到高山的阻擋，暖濕氣流難以到達(dá)，因此海洋對(duì)該地區(qū)的影響較小。在冬季，會(huì)受到西伯利亞寒冷氣流的影響，形成高氣壓，盛行由內(nèi)陸吹向海洋的西北風(fēng)，最終形成了冬季寒冷干燥的氣候。目前，該區(qū)域森林面積約占土地面積的1/7，且在空間分配上不均勻，森林以人工林為主，主要樹(shù)種為油松、白楊、柳林、酸棗和君遷子等，而樹(shù)下草本植被種類較少，主要有狗尾草、連翹和南蛇藤。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本次植被生物量調(diào)查所采用的數(shù)據(jù)采集方法為遙感法，通過(guò)對(duì)遙感影像的分析，繪制森林植被現(xiàn)狀分布圖，然后將森林植被分布特征作為選樣地的依據(jù)，并以實(shí)地調(diào)查為手段獲取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，最后利用相關(guān)模型對(duì)該區(qū)域森林植被生物量進(jìn)行計(jì)算和定量分析。

2.3 植被生物量調(diào)查研究方法

本次調(diào)查研究遵守森林資源二類調(diào)查操作細(xì)則，使用了3S技術(shù)，這里所說(shuō)的3S技術(shù)主要是指GIS技術(shù)、遙感技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)。在解釋遙感圖像的前提下，參照矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，然后利用軟件繪制森林資源分布圖。將有林地、疏林地、灌木林地和雜木叢當(dāng)作研究對(duì)象展開(kāi)調(diào)查，具體步驟如下：

（1）樣地設(shè)置：在選擇樣地時(shí)，主要以立地條件、森林起源、樹(shù)種組成和林齡大致相同的森林地段作為樣地。在確定樣地后，考慮到喬木林地較為稀疏，因此選擇的樣地面積以20 m×20 m為宜。由于灌木林地較為密集，所選擇的樣地面積為1 m×1 m。

（2）GPS定位：在設(shè)置樣地后，通過(guò)GPS定位的方式，對(duì)樣地海拔、坡度和坡向等參數(shù)加以確定[2]。

（3）土壤檢測(cè)：利用專業(yè)工具，獲取樣地中的土壤，然后將少量稀鹽酸滴入其中，看土壤是否存在石灰反應(yīng)。

（4）每木檢尺：對(duì)樣地內(nèi)的樹(shù)木進(jìn)行逐一測(cè)量，主要是記錄樹(shù)木的胸徑、高度、地點(diǎn)、樣地編號(hào)、海拔等。在測(cè)定胸徑的過(guò)程中，需要使用輪尺測(cè)量樹(shù)木的1.3 m處。在測(cè)量數(shù)高的過(guò)程中，可采用測(cè)桿，如果樹(shù)木過(guò)于高大，需使用測(cè)高器。在記錄樹(shù)高和胸徑時(shí)，必須做好樹(shù)種名稱的備注。

（5）選定標(biāo)準(zhǔn)木：所選定的標(biāo)準(zhǔn)木，其胸徑和樹(shù)高需要與樣地內(nèi)全部樹(shù)木平均值相接近。如果樣地為純林，則伐倒的標(biāo)準(zhǔn)木數(shù)量不得多于5棵。如果為混交林，則根據(jù)樣地實(shí)際情況確定伐木數(shù)量。樹(shù)被伐倒后，對(duì)其胸徑、高度和各部分的鮮重進(jìn)行檢測(cè)即可。

（6）在測(cè)量樹(shù)種含水率時(shí)，工作人員需要將樹(shù)木分段并放置到烘箱中，經(jīng)過(guò)8 h的烘烤后取出，然后稱不同部分的重量，繼續(xù)烘烤4 h，重新稱重，此時(shí)樣本的重量就是標(biāo)準(zhǔn)木的生物量數(shù)值。

2.4 調(diào)查區(qū)域生物植被生物量估算

目前，在森林生物量估算過(guò)程中，常用方法為生物量轉(zhuǎn)換因子法。簡(jiǎn)言之，就是利用生物量轉(zhuǎn)換因子與森林蓄積量相乘，最終得到森林生物量的方法。其模型分為以下三種：

（1）IPCC法：IPCC法估算森林植被生物量的公式如下：

Btotal=VtotalD ·BEF2·（1+R）；在這個(gè)公式中，某樹(shù)種生物量由Btotal表示；某樹(shù)種總蓄積量由Vtotal表示；生物量擴(kuò)展因子由BEF2表示；根莖比由R表示。

（2）生物量經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸烙?jì)法：通過(guò)對(duì)野外實(shí)測(cè)樹(shù)高和胸徑數(shù)據(jù)的利用，構(gòu)建回歸模型，同時(shí)依據(jù)原木材表求得材積，最后將生物量轉(zhuǎn)換因子作為依據(jù)，對(duì)生物量進(jìn)行求取。由于樹(shù)高很難測(cè)定，使用現(xiàn)代科技也無(wú)法保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在測(cè)量樹(shù)高時(shí)需要將樹(shù)木砍倒。其原理如下：

（3）生物量轉(zhuǎn)換因子連續(xù)函數(shù)法，利用這種方法估算森林生物量的基本公式如下：

在上述公式中，總生物量由Btotal表示；總面積由Atotalal表示；單位面積蓄積量由V表示；總蓄積量由Vtotall表示；常數(shù)由a和b表示[3]。

2.5 調(diào)查區(qū)域生物植被生物量估算結(jié)果

通過(guò)觀察遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，調(diào)查區(qū)域的林地少于耕地和工礦用地，林地分布如表1所示。

表1 調(diào)查區(qū)域林地分布表

調(diào)查區(qū)域林地類型以有林地為主，其面積最大，在森林面積中的占比約為62%。疏林地和灌木林地次之，其占比分別為23%和11%，其他林地面積最少，占比為3.1%，如表2所示。

調(diào)查區(qū)域生物量估算結(jié)果如表3所示。

表2 調(diào)查區(qū)域林地結(jié)構(gòu)分布表

表3 調(diào)查區(qū)域森林植被生物量估算結(jié)果

3 結(jié)論

本文結(jié)合植被生物量調(diào)查實(shí)例，對(duì)常用幾種調(diào)查研究方法進(jìn)行介紹。在調(diào)查植被生物量時(shí)，有關(guān)機(jī)構(gòu)要依據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)選擇不同的調(diào)查方法，如果評(píng)價(jià)等級(jí)較低，采用估算方法即可取得良好的效果。綜上所述，調(diào)查研究方法的選擇和使用，必須依據(jù)具體的要求。