《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》修訂的生態(tài)管理效用評估
——以山東省為例

孟祥亮，劉偉，孔梅，王琦，史同廣

(1.山東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東 濟南 250101；2.山東建筑大學，山東 濟南 250101)

定期開展生態(tài)環(huán)境狀況評價，定量分析不同區(qū)域或同一區(qū)域不同時期的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況，是生態(tài)環(huán)境部門統(tǒng)一行使生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理職能、開展生態(tài)系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)性工作[1-4]。作為表征區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況的重要指標，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)[5](EI)于2006年首次提出，2007年開始應(yīng)用于生態(tài)示范創(chuàng)建工作[6]，2016年又被列為生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)創(chuàng)建的約束性指標[7]，其評價工作對促進生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善和加強生態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮了重要作用。新的《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》(HJ 192—2015)于2015年正式發(fā)布實施[8]，代替了舊有的《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T 192—2006)，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)評價方法的改變必然影響到區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況評價結(jié)果。

1 生態(tài)環(huán)境狀況評價指標構(gòu)成

新規(guī)范中生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)由6個分指數(shù)組成，分別為生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、污染負荷指數(shù)和環(huán)境限制指數(shù)。(1) 生物豐度指數(shù)，由生物多樣性指數(shù)和生境質(zhì)量指數(shù)計算得到，其中生物多樣性指數(shù)由野生動物豐富度、野生維管束植物豐富度、生態(tài)系統(tǒng)類型多樣性、物種特有性、受威脅物種豐富度、外來物種入侵度等指標構(gòu)成；生境質(zhì)量指數(shù)由林地、草地、水域濕地、耕地、建設(shè)用地、未利用地和區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(2) 植被覆蓋指數(shù)，由遙感影像產(chǎn)品歸一化植被指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù)計算得到。(3) 水網(wǎng)密度指數(shù)，由河流長度、水域面積、水資源量和區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(4) 土地脅迫指數(shù)，由中度和重度侵蝕、建設(shè)用地、其他土地脅迫、區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(5) 污染負荷指數(shù)，由化學需氧量、氨氮、二氧化硫、煙(粉)塵、氮氧化物、固體廢物、總氮等其他污染物排放量和區(qū)域面積、區(qū)域年降水總量等指標構(gòu)成。(6) 環(huán)境限制指數(shù)，根據(jù)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的生態(tài)破壞和環(huán)境污染事項，對生態(tài)環(huán)境狀況類型進行限制和調(diào)節(jié)。

而舊規(guī)范中生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)由生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)5個分指數(shù)組成。(1) 生物豐度指數(shù)，由林地、草地、水域濕地、耕地、建設(shè)用地、未利用地和區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(2) 植被覆蓋指數(shù)，由林地、草地、耕地、建設(shè)用地、未利用地和區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(3) 水網(wǎng)密度指數(shù)，由河流長度、湖庫(近海)面積、水資源量和區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(4) 土地退化指數(shù)，由輕度侵蝕、中度侵蝕、重度侵蝕和區(qū)域面積等指標構(gòu)成。(5) 環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，由二氧化硫、化學需氧量、固體廢物等污染物排放量，以及區(qū)域面積、年均降水量等指標構(gòu)成。

2 新舊規(guī)范中EI影響因子對比分析

與舊規(guī)范相比，新規(guī)范增加了環(huán)境限制指數(shù)作為約束性指標，對出現(xiàn)生態(tài)破壞和環(huán)境污染事件的區(qū)域評價結(jié)果進行限制和調(diào)節(jié)。從各分指數(shù)看，生物豐度指數(shù)增加了生物多樣性指數(shù)的內(nèi)容，將生物多樣性指數(shù)和生境質(zhì)量指數(shù)的均值作為該分項指標的數(shù)值；植被覆蓋指數(shù)以5-9月遙感影像像元NDVI月最大值的區(qū)域均值作為該分指數(shù)的數(shù)值，改變了舊規(guī)范中采用部分土地利用類型面積的計算方法；水網(wǎng)密度指數(shù)增加了水資源量的計算方法，對當年水資源量超過1.4倍年平均值的區(qū)域進行了調(diào)整；土地脅迫指數(shù)替代了舊規(guī)范中的土地退化指數(shù)，計算方法中刪去了輕度侵蝕的內(nèi)容，增加了建設(shè)用地和其他土地脅迫面積的內(nèi)容，同時對各影響因子的權(quán)重做了調(diào)整；污染負荷指數(shù)替代了舊規(guī)范中的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，增加了氨氮、煙(粉)塵、氮氧化物等污染物排放量的內(nèi)容，并調(diào)整了計算方法及各影響因子的權(quán)重。新舊規(guī)范中EI的影響因子對比情況見表1。

表1 新舊規(guī)范中EI影響因子對比

續(xù)表

① A生物豐度指數(shù)；B植被覆蓋指數(shù)；C水網(wǎng)密度指數(shù)；D土地脅迫指數(shù)；E污染負荷指數(shù)。

② A生物豐度指數(shù)；B植被覆蓋指數(shù)；C水網(wǎng)密度指數(shù)；D土地退化指數(shù)；E環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。

3 生態(tài)環(huán)境狀況評價結(jié)果與影響因子相關(guān)性分析

采用新舊規(guī)范分別對2014—2017年山東省市、縣兩級生態(tài)環(huán)境狀況進行評價，利用相關(guān)系數(shù)法對新舊規(guī)范下EI評價結(jié)果與相同影響因子的相關(guān)性進行對比分析，見表2、表3。

表2 新舊規(guī)范市級EI評價結(jié)果與相同影響因子相關(guān)性對比①

續(xù)表

① **表示在0.01水平上顯著相關(guān)；*表示在0.05水平上顯著相關(guān)，下表同。

表3 新舊規(guī)范縣級EI評價結(jié)果與相同影響因子相關(guān)性對比

3.1 市級EI評價結(jié)果相關(guān)性分析

(1) 新規(guī)范實施后，EI評價結(jié)果與有林地、灌木林地、疏林地和其他林地、高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地、裸土地、裸巖石礫及區(qū)域面積相關(guān)性以正相關(guān)為主，但僅在2016年與有林地、灌木林地面積呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.490和0.505。而舊規(guī)范EI評價結(jié)果與這些影響因子相關(guān)性以負相關(guān)為主，僅在2015年、2016年與疏林地和其他林地面積呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為-0.493和-0.533)，在2014年與低覆蓋度草地呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.547)，在2015年與裸土地面積、2017年與裸巖石礫面積呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為-0.519和-0.553)，在2016年與區(qū)域面積呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.511)。

(2) 新規(guī)范EI評價結(jié)果與灘涂濕地、鹽堿地面積相關(guān)性以負相關(guān)為主，且在2014—2015年與灘涂濕地面積(相關(guān)系數(shù)分別為-0.533和-0.501)、在2014—2016年與鹽堿地面積呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)介于-0.716～-0.629)。而舊規(guī)范EI評價結(jié)果與灘涂濕地、鹽堿地面積以正相關(guān)為主，相關(guān)性均不顯著。

(3) 新舊規(guī)范EI評價結(jié)果與其他建設(shè)用地面積均呈負相關(guān)，但新規(guī)范相關(guān)性有所增加，相關(guān)系數(shù)絕對值由舊規(guī)范的0.033～0.449增加到新規(guī)范的0.017～0.508，且在2015年呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.508)。

(4) 新規(guī)范EI評價結(jié)果與中度侵蝕、重度侵蝕面積均呈正相關(guān)，且在2016年、2017年與中度侵蝕面積呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.525和0.490。而舊規(guī)范EI評價結(jié)果與中度侵蝕、重度侵蝕面積均呈負相關(guān)，且在2016年與中度侵蝕面積(相關(guān)系數(shù)為-0.490)、在2014年和2016年與重度侵蝕面積呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為-0.515和-0.516)。

(5) 新規(guī)范EI評價結(jié)果與二氧化硫、化學需氧量、固體廢物排放量相關(guān)性均不顯著。舊規(guī)范EI評價結(jié)果與三者相關(guān)性以負相關(guān)為主，且在2017年與二氧化硫排放量、在2014年和2015年與化學需氧量排放量呈顯著相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為-0.597，-0.531，-0.519。

3.2 縣級EI評價結(jié)果相關(guān)性分析

(1) 新規(guī)范實施后，EI評價結(jié)果與有林地、灌木林地、湖泊(庫)、水田面積呈顯著正相關(guān)，相比舊規(guī)范相關(guān)性明顯增加。新規(guī)范EI評價結(jié)果與有林地面積在2014—2017年均呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)介于0.302～0.424；與灌木林地面積在2014—2016年呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)介于0.270～0.352，但在2017年無顯著相關(guān)；與疏林地和其他林地面積僅在2016年呈顯著相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.206)，其他年份均無顯著相關(guān)性。而舊規(guī)范EI評價結(jié)果僅在2017年與有林地面積呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.384。新規(guī)范EI評價結(jié)果與湖泊(庫)面積在2014—2017年均呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)介于0.223～0.292；舊規(guī)范EI評價結(jié)果與湖泊(庫)面積相關(guān)性不明顯，僅在2014年呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.226。新規(guī)范EI評價結(jié)果與水田面積在2014—2016年均呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)介于0.216～0.229；而舊規(guī)范EI評價結(jié)果與水田面積僅在2014年和2016年呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.301和0.246。

(2) 新規(guī)范EI評價結(jié)果與其他建設(shè)用地、鹽堿地面積、二氧化硫排放量呈顯著負相關(guān)，相比舊規(guī)范相關(guān)性明顯增加。新舊規(guī)范EI評價結(jié)果與其他建設(shè)用地面積在2014—2016年均呈顯著負相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)絕對值由舊規(guī)范的0.193～0.278升至0.409～0.484。新規(guī)范EI評價結(jié)果與鹽堿地面積在2014—2016年均呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)絕對值介于0.266～0.358；而舊規(guī)范EI評價結(jié)果與鹽堿地面積無明顯相關(guān)性。新規(guī)范EI評價結(jié)果與二氧化硫排放量在2014—2017年的相關(guān)系數(shù)絕對值介于0.260～0.339；而舊規(guī)范中二者在2014年、2015年和2017年呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)絕對值介于0.218～0.254。

(3) 新舊規(guī)范EI評價結(jié)果與城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積在2014—2016年均呈顯著負相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)絕對值由舊規(guī)范的0.279～0.324降至0.182～0.222，相關(guān)性有所降低。

(4) 新規(guī)范EI評價結(jié)果與化學需氧量排放量均無顯著相關(guān)性，但舊規(guī)范EI評價結(jié)果與化學需氧量排放量在2014—2016年均呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)介于-0.362～-0.199。

(5) EI評價結(jié)果與中度侵蝕、重度侵蝕面積的相關(guān)性由舊規(guī)范的負相關(guān)轉(zhuǎn)為新規(guī)范的正相關(guān)。新規(guī)范中EI評價結(jié)果與中度侵蝕面積在2014年、2016年和2017年的相關(guān)系數(shù)介于0.185～0.262；而在舊規(guī)范中二者在2014—2016年的相關(guān)系數(shù)介于-0.328～-0.257。新規(guī)范中EI評價結(jié)果與重度侵蝕面積在2016年、2017年均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.188和0.216；而在舊規(guī)范中二者在2014—2016年均呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)介于-0.383～-0.296。

4 討論

對新舊規(guī)范評價方法及影響因子的對比分析表明，新規(guī)范對各分指數(shù)計算方法均有所調(diào)整，各影響因子對山東省市、縣級EI評價結(jié)果的影響有所不同。新規(guī)范實施后，有林地、灌木林地、湖泊(庫)、水田、中度侵蝕、重度侵蝕面積增加對EI評價結(jié)果的影響以正面影響為主，其他建設(shè)用地、鹽堿地面積增加均對EI評價結(jié)果產(chǎn)生負面影響，以上8個影響因子對縣級EI評價結(jié)果的影響明顯大于對市級的影響；城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積增加對市級和縣級EI評價結(jié)果的影響不同，但相比舊規(guī)范其負面影響均有所減??；相比舊規(guī)范，二氧化硫排放量增加對市級EI評價結(jié)果的負面影響明顯減弱，但對縣級EI評價結(jié)果的負面影響明顯增大。

目前國內(nèi)對生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范的研究，大多集中于對生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及其動態(tài)變化的評價應(yīng)用[1-4]，對EI評價結(jié)果與各影響因子相關(guān)性的研究尚不多見。方自力等[9]在對舊規(guī)范分指數(shù)計算方法及權(quán)重進行分析的基礎(chǔ)上，提出了舊規(guī)范修訂的調(diào)整建議；楊保華等[10]對舊規(guī)范中土地退化指數(shù)的權(quán)重及計算方法進行了探討；張媛等[11]定量分析了不同數(shù)據(jù)源和歸一化系數(shù)對舊規(guī)范EI評價結(jié)果的影響；葉有華等[12]在對舊規(guī)范中指標使用、計算方法和應(yīng)用范圍等問題進行探討的基礎(chǔ)上，提出應(yīng)根據(jù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境特征建立分區(qū)的評價指標體系。新規(guī)范實施后，解決了舊規(guī)范在指標應(yīng)用、歸一化系數(shù)等方面的部分問題，但本研究發(fā)現(xiàn)中度侵蝕、重度侵蝕面積增加對市級和縣級EI評價結(jié)果均產(chǎn)生正面影響，明顯有悖于環(huán)境管理常識，因此關(guān)于新規(guī)范實施后各影響因子的影響產(chǎn)生機制尚待進一步研究。

5 建議

(1) 優(yōu)化林地利用機構(gòu)與空間布局，增加有林地和灌木林地面積及比重。山東省林地結(jié)構(gòu)以有林地為主[13]，且人工純林多、混交林少，總體質(zhì)量不高[14]。因此應(yīng)結(jié)合國土空間主體功能區(qū)劃，統(tǒng)籌生態(tài)、生產(chǎn)等林地使用需求，在生態(tài)功能重要區(qū)域和生態(tài)環(huán)境敏感脆弱區(qū)域采取生態(tài)保護優(yōu)先、自然恢復(fù)為主、人工修復(fù)為輔的方式，促進林地由人工生態(tài)系統(tǒng)向半自然或自然生態(tài)系統(tǒng)演替，逐步增加有林地和灌木林地面積及比重。

(2) 嚴格湖庫水域空間管控，加強湖庫及周邊水域濕地資源保護。山東省第二次濕地資源調(diào)查結(jié)果顯示，近年來全省自然濕地面積呈減少趨勢，其中湖泊濕地面積相比第一次濕地調(diào)查減少1 023 km2。因此應(yīng)嚴格落實湖長制，適當限制湖庫及周邊水域濕地開發(fā)利用強度，對集中連片、破碎化嚴重、功能退化的自然濕地進行修復(fù)和綜合整治，改變湖庫面積減少的趨勢。

(3) 強化建設(shè)用地標準控制，提高城鎮(zhèn)用地利用強度和效率。目前山東省土地利用仍然存在粗放利用的問題，尤其在工業(yè)用地和農(nóng)村居民點用地方面較為突出。因此應(yīng)在嚴格控制新增建設(shè)用地面積的前提下，綜合利用行政、經(jīng)濟、法律、技術(shù)等手段，加快閑置土地和低效用地的流轉(zhuǎn)、整合，強化對現(xiàn)有城鎮(zhèn)建設(shè)用地的深度利用，減少其他建設(shè)用地面積規(guī)模。

(4) 加大鹽堿地資源可持續(xù)利用研究，有序推進鹽堿地治理與保護。山東省鹽堿地大多都得到了有效治理與利用，但仍存在重治理輕保護、以及對咸水和鹽生植物資源開發(fā)利用不夠等問題[15]。因此在積極治理鹽堿地的同時，還應(yīng)探索建立持續(xù)利用鹽堿地資源的長效機制，避免已經(jīng)治理的鹽堿地重新發(fā)生鹽漬化。

(5) 繼續(xù)強化污染減排，對二氧化硫等重點污染物實行總量控制。山東省能源和工業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，二氧化硫等污染物減排任務(wù)仍十分繁重。因此應(yīng)繼續(xù)以污染控制倒逼轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)，積極調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、大力發(fā)展清潔能源，減少二氧化硫等污染物的排放。