景觀生態(tài)學(xué)在采礦項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
——以湖南某露天開采礦區(qū)為例

高 宇

（中鋁環(huán)保節(jié)能（科技）湖南有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410011）

礦山的開采活動(dòng)對(duì)于生態(tài)環(huán)境有較大的影響，尤其是采用露天開采的方式，對(duì)于地表植被的破壞、地類地貌的改變尤為顯著，在生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中如何科學(xué)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)礦區(qū)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境所造成的影響是該項(xiàng)工作最為關(guān)鍵的一環(huán)，目前主要采用的評(píng)價(jià)方法有列表清單法、生態(tài)機(jī)理分析法和指數(shù)法等，上述方法多為定性評(píng)價(jià)的方法，且人為主觀因素較強(qiáng)，缺乏客觀公正性。景觀生態(tài)學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)景觀指數(shù)計(jì)算，定量分析區(qū)域內(nèi)各地類的變化情況，評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成的環(huán)境影響，從而判斷生態(tài)系統(tǒng)受干擾的程度及項(xiàng)目實(shí)施前后的變化是否可接受［1］，沒有人為主觀判斷的過(guò)程，評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)合理。

本文以湖南某露天開采礦區(qū)為例，通過(guò)景觀生態(tài)學(xué)的方法，從大尺度的角度對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)景觀整體性和多樣性進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)。

1 景觀生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)方法

本次評(píng)價(jià)以景觀生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，遙感技術(shù)作為載體對(duì)露天開采礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行分析。景觀生態(tài)學(xué)是通過(guò)研究某一區(qū)域、一定時(shí)段內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)類群的格局、特點(diǎn)、綜合資源狀況等自然規(guī)律，以及人為干預(yù)下的演替趨勢(shì)，揭示人類活動(dòng)在改變生物與環(huán)境方面作用的方法。景觀生態(tài)學(xué)對(duì)生態(tài)質(zhì)量狀況的評(píng)判通常從空間結(jié)構(gòu)分析和功能與穩(wěn)定性分析兩個(gè)方面進(jìn)行，該評(píng)估將從空間結(jié)構(gòu)入手［2］，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行分析。

景觀空間結(jié)構(gòu)分析基于景觀是高于生態(tài)系統(tǒng)的自然系統(tǒng)，是一個(gè)清晰的可度量的單位。景觀由斑塊、基質(zhì)和廊道組成，其中基質(zhì)是景觀的背景地塊，是景觀中一種可以控制環(huán)境質(zhì)量的組分。判定基質(zhì)有三大標(biāo)準(zhǔn)，即相對(duì)面積大、連通度高、有動(dòng)態(tài)控制功能，該評(píng)價(jià)的方法選用優(yōu)勢(shì)度值（Do）進(jìn)行衡量。根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則 生態(tài)影響》（HJ 19-2011）中所述，優(yōu)勢(shì)度值由密度（Rd）、頻率（Rf）和景觀比例（Lp）三個(gè)參數(shù)計(jì)算得出。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

Rd＝（斑塊i的數(shù)目/斑塊總數(shù)）×100%

Rf＝（斑塊i出現(xiàn)的樣方數(shù)/總樣方數(shù)）×100%

Lp＝（斑塊i的面積/樣地總面積）×100%

Do＝0.5×［0.5×（Rd＋Rf）＋Lp］×100%

從上述公式可以看出，優(yōu)勢(shì)度值充分考慮了自然組分在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)量和分布，能科學(xué)地反映出生態(tài)系統(tǒng)的整體性。

2 景觀生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)法在露天礦區(qū)的運(yùn)用

2.1 研究區(qū)概況

評(píng)價(jià)區(qū)域位于湖南省西南部，屬侵蝕-構(gòu)造中低山-低山齒峰狹谷地貌，總體地勢(shì)西低東高、北高南低，標(biāo)高一般為350～550 m。生態(tài)評(píng)價(jià)區(qū)域以項(xiàng)目露天采區(qū)、排土場(chǎng)和其它工業(yè)場(chǎng)地外圍沿山脊線、河流和道路等明顯生態(tài)異質(zhì)性區(qū)域作為生態(tài)評(píng)價(jià)邊界，評(píng)價(jià)面積為792.86 hm2。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是基于18級(jí)google遙感影像數(shù)據(jù)（分辨率可達(dá)0.6 m/像素），采用人工目視判讀的方式，在ArcGIS環(huán)境下通過(guò)人機(jī)交互解譯。通過(guò)解譯后結(jié)果可知，評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)土地利用類型主要為有林地，其次有灌木林地和耕地，具體情況見表1和圖1所示。

表1 評(píng)價(jià)區(qū)土地利用類型表

圖1 評(píng)價(jià)區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖

2.3 數(shù)據(jù)處理

利用ArcGIS創(chuàng)建網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格的邊長(zhǎng)為100 m，共計(jì)構(gòu)建1 644個(gè)樣方，去除與評(píng)價(jià)區(qū)域不重疊的樣方，剩余862個(gè)樣方，構(gòu)建網(wǎng)格后評(píng)價(jià)區(qū)域如圖2所示。采用景觀生態(tài)的方法，對(duì)構(gòu)建出的評(píng)價(jià)區(qū)各斑塊優(yōu)勢(shì)度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。

由表2數(shù)據(jù)顯示，優(yōu)勢(shì)度前三的分別為有林地、灌木林地和耕地，其中最高的為有林地，優(yōu)勢(shì)度為66.89%，達(dá)到了整體的一半以上，且景觀比例和頻率在所有系統(tǒng)中均為最大，而密度相對(duì)較低，說(shuō)明在評(píng)價(jià)范圍內(nèi)有林地廣泛存在，并呈現(xiàn)出較好的連通性，單個(gè)斑塊面積較大；其次是灌木林地，優(yōu)勢(shì)度為21.13%，其分布表現(xiàn)出較高的頻率，經(jīng)過(guò)實(shí)地踏查，灌草多分布在喬木植被難以生存巖壁上，充當(dāng)改善土壤狀況的先鋒物種，以備后續(xù)喬木植被的生長(zhǎng)；再次是耕地，優(yōu)勢(shì)度為11.10%，其密度最大，說(shuō)明農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的破碎化程度較高，這是因?yàn)檗r(nóng)田主要是村民為了滿足生活需求而人為開墾出的一種土地類型，因此伴隨著人類居住區(qū)域不同而分布地方不同。

總體來(lái)看，評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)主要以有林地為主，且受地形影響，人為活動(dòng)范圍受限，區(qū)域內(nèi)植被生長(zhǎng)茂盛，各種類型斑塊在以天然林為基底的條件下相互鑲嵌連通，對(duì)林內(nèi)物質(zhì)和能量的流通創(chuàng)造了良好的條件，同時(shí)也為野生動(dòng)物提供了良好的棲息地，使得生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展，日益穩(wěn)定。

3 結(jié) 語(yǔ)

從上述案例分析可以看出，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的方法能較好地從宏觀角度分析礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中各地類的分布情況，定量評(píng)價(jià)出生態(tài)系統(tǒng)的整體性和多樣性，尤其適用于大型礦山等露天開采類對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大的建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)生態(tài)影響型的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)工作有較大的意義。