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文檔簡介
生態(tài)系統(tǒng)評估生態(tài)系統(tǒng)格局與質(zhì)量評價方法
1范圍
本文件規(guī)定生態(tài)系統(tǒng)格局和質(zhì)量評價的內(nèi)容、流程、評價指標體系、指標計算與評價方
法。
本文件適用于以生態(tài)系統(tǒng)空間分布數(shù)據(jù)為基礎展開的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)格局和質(zhì)量評價,城
市生態(tài)系統(tǒng)格局和質(zhì)量評價可參照執(zhí)行。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適
用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準
GB/T25528-2010地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品規(guī)范
3術語
下列術語和定義適用于本文件
3.1
生態(tài)系統(tǒng)格局Ecosystempattern
各類不同生態(tài)系統(tǒng)在空間上的排列和組合,包括生態(tài)系統(tǒng)類型、數(shù)目及空間分布與配置,
它是各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結果。
3.2
生態(tài)系統(tǒng)類型Ecosystemtype
在特定尺度下,生物群落組成、結構與功能過程、演替特征、群落外貌具有一致性的生
態(tài)系統(tǒng)單元。
3.3
生態(tài)系統(tǒng)構成Ecosystemcombination
一定空間范圍內(nèi)不同生態(tài)系統(tǒng)類型所占的比例。
3.4
生態(tài)系統(tǒng)分級Hierarchicalclassificationofecosystemtype
基于特定目的,按照一定標準,通過自下而上地歸并或自上而下地細分,將生態(tài)系統(tǒng)劃
分為一系列分層次的、復雜程度有差異的生態(tài)系統(tǒng)單元。
3
3.5
生態(tài)系統(tǒng)格局指數(shù)landscapeindicesatecosystemlevel
能夠高度濃縮某一類生態(tài)系統(tǒng)格局信息,反應其結構組成和空間配置某些方面特征的簡
單定量指標。
3.6
生態(tài)系統(tǒng)斑塊Ecosystempatch
依賴于尺度的,與周圍環(huán)境在性質(zhì)上或者外觀上不同的生態(tài)系統(tǒng)空間實體。
3.7
生態(tài)系統(tǒng)破碎化Ecosystemfragmentation
由于自然或人文因素的干擾所導致的生態(tài)系統(tǒng)格局由簡單趨向于復雜的過程,即一類生
態(tài)系統(tǒng)由均質(zhì)和連續(xù)的整體趨向于異質(zhì)和不連續(xù)的多類型斑塊鑲嵌體。
3.8
生態(tài)系統(tǒng)聚集度Ecosystemcontagion
相同類型生態(tài)系統(tǒng)斑塊在空間上呈現(xiàn)的緊密程度。
3.9
生態(tài)系統(tǒng)類型轉移矩陣Ecosystemtransitionmatrix
對兩個時期生態(tài)系統(tǒng)類型之間相互轉變的定量描述。
3.10
生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量Ecosystemquality
森林、灌叢、草地、濕地等典型生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)劣程度,它在特定的時間和空間范圍內(nèi),
從生態(tài)系統(tǒng)層次上,反映生態(tài)系統(tǒng)的基本特征與健康狀況。
3.11
生物量Biomass
單位面積實存的有機物質(zhì)總量,它是森林生態(tài)系統(tǒng)結構優(yōu)劣和功能高低的最直接的表現(xiàn),
是森林生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的綜合體現(xiàn)。
3.12
相對生物量密度RelativeBiomassdensity
基于像元的(森林、草地等)生態(tài)系統(tǒng)生物量與該生態(tài)系統(tǒng)類型最大生物量的比值。
3.13
4
植被覆蓋度Vegetationcoveragerate
植被(包括葉、莖、枝)在單位面積內(nèi)的垂直投影面積所占百分比,是反映地表植被覆
蓋狀況和監(jiān)測生態(tài)環(huán)境的重要指標。
3.14
群落自然度Communitynaturalness
群落物種組成、數(shù)量和結構接近自然狀態(tài)的程度,可以直接反映群落受人為干擾的程度。
4評價內(nèi)容和流程
4.1評價內(nèi)容
結合遙感、地面調(diào)查、以及生態(tài)系統(tǒng)長期研究網(wǎng)絡多年觀測數(shù)據(jù),調(diào)查與評價陸地生態(tài)
系統(tǒng)類型(可參照附錄中附錄A)、分布、比例與空間格局,分析各類型生態(tài)系統(tǒng)相互轉化
特征。通過收集生態(tài)系統(tǒng)生物量數(shù)據(jù)、植被覆蓋度數(shù)據(jù)和水質(zhì)數(shù)據(jù)等,調(diào)查與評估評估區(qū)森
林、灌叢、草地和濕地的生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量等級劃分和空間特征,分析區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量狀況。
具體內(nèi)容為生態(tài)系統(tǒng)構成及其變化;生態(tài)系統(tǒng)格局特征及其變化;生態(tài)系統(tǒng)總體變化特
征;森林、灌叢、草地、濕地等類型自然生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量。
4.2評價流程
圖1生態(tài)系統(tǒng)格局與質(zhì)量評價流程
生態(tài)系統(tǒng)格局與質(zhì)量評價應遵循定量化和可操作性原則,按照一定流程進行。確定研究
區(qū)域后需要通過遙感解譯、地面觀測、歷史資料數(shù)字化、文獻調(diào)研等手段收集研究區(qū)生態(tài)系
統(tǒng)空間分布及植被結構數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)需符合GB/T25528-2010需要,可供地理信息系統(tǒng)讀取和
5
分析。從生態(tài)系統(tǒng)構成及其變化、生態(tài)系統(tǒng)格局特征及其變化、生態(tài)系統(tǒng)總體變化特征三個
角度計算定量指標,評價生態(tài)系統(tǒng)格局。從生物量、植被覆蓋度、水體質(zhì)量等角度計算生態(tài)
系統(tǒng)質(zhì)量參數(shù)。通過生態(tài)系統(tǒng)格局與質(zhì)量兩個角度反應生態(tài)系統(tǒng)本底狀況及其動態(tài)。
5評價指標體系
生態(tài)系統(tǒng)格局和質(zhì)量調(diào)查評價指標體系宜參照表1所示。
表1生態(tài)系統(tǒng)格局和質(zhì)量評價指標
一級指標二級指標指標含義參考單位
生態(tài)系統(tǒng)結類生態(tài)系統(tǒng)分類體系中,各類生態(tài)系統(tǒng)面積比%
型構成比例例,代表了各生態(tài)系統(tǒng)類型在評價區(qū)內(nèi)的組成
生態(tài)系統(tǒng)構現(xiàn)狀。
成及其變化生態(tài)系統(tǒng)類型研究區(qū)一定時間范圍內(nèi)某類生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量%
面積變化率變化情況,代表了評價區(qū)內(nèi)各類生態(tài)系統(tǒng)在一
定時間的變化程度。
斑塊數(shù)研究區(qū)內(nèi)各類生態(tài)系統(tǒng)斑塊的數(shù)量,反映某類個
生態(tài)系統(tǒng)在區(qū)域內(nèi)分布的總體規(guī)模。
平均斑塊面積研究區(qū)內(nèi)某類生態(tài)系統(tǒng)斑塊面積的算術平均ha
生態(tài)系統(tǒng)景
值,反映該類生態(tài)系統(tǒng)斑塊規(guī)模的平均水平。
觀格局特征
邊界密度研究區(qū)內(nèi)某類生態(tài)系統(tǒng)邊界與總面積的比例,m/ha
及其變化
從該類邊形特征描述生態(tài)系統(tǒng)破碎化程度。
聚集度指數(shù)區(qū)域內(nèi)所有類型生態(tài)系統(tǒng)斑塊的相鄰概率,反%
映各類生態(tài)系統(tǒng)斑塊的非隨機性或聚集程度。
生態(tài)系統(tǒng)結各類生態(tài)系統(tǒng)借助生態(tài)系統(tǒng)類型轉移矩陣分析區(qū)域內(nèi)各類km2
構變化各類變化方向生態(tài)系統(tǒng)的變化方向。反映研究期初各類生態(tài)
型之間相互系統(tǒng)的流失去向以及研究期末各了生態(tài)系統(tǒng)
轉換特征的來源與構成。
綜合生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)綜合變化率考慮了研究時段內(nèi)生態(tài)-
動態(tài)度系統(tǒng)類型間的轉移,反映研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型
變化的劇烈程度,著眼于變化的過程而非結
果,便于在不同空間尺度上找出生態(tài)系統(tǒng)類型
變化的熱點區(qū)域。
生態(tài)系統(tǒng)級別對研究區(qū)內(nèi)各類生態(tài)系統(tǒng)按照一定生態(tài)意義-
變化指數(shù)進行定級,定量計算研究初期到末期的級別變
化比例,反映了研究區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)變化的優(yōu)劣
方向和程度。
生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)森林和灌叢生森林和灌叢生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量使用相對生物量密等級
量特征態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量度作為測度,這一指標采用遙感反演的生物量
和長期觀測得到的生態(tài)系統(tǒng)頂級群落每像元
的生物量,計算基于像元的相對生物量密度。
反映了每一個評估點距潛在最優(yōu)狀況的距離。
6
一級指標二級指標指標含義參考單位
草地生態(tài)系統(tǒng)草地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量由于其結構特征,背景光譜等級
質(zhì)量信息在生物量反演中影響較大,因此選用遙感
信息更為準確的植被覆蓋度作為質(zhì)量測度指
標,使用單位面積的平均覆蓋度反映草地生態(tài)
系統(tǒng)質(zhì)量。
濕地生態(tài)系統(tǒng)湖泊、河流、沼澤等濕地生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量采用等級
質(zhì)量水質(zhì)等級進行評估。
6指標計算與評價方法
6.1生態(tài)系統(tǒng)構成及其變化
6.1.1生態(tài)系統(tǒng)類型結構比例
生態(tài)系統(tǒng)類型結構比例按式(1)計算:
Sij
P…………(1)
ijTS
式中,Pij為第i類生態(tài)系統(tǒng)在第j年的面積比例;Sij為第i類生態(tài)系統(tǒng)在第j年的面積;
TS為評價區(qū)域總面積。
6.1.2生態(tài)系統(tǒng)類型面積變化率
生態(tài)系統(tǒng)類型面積變化率按式(2)計算:
EU-EU
ba………………()
EV100%2
EUa
式中,EV為研究時段內(nèi)某一生態(tài)系統(tǒng)類型的變化率;EUa為研究期初某一類生態(tài)系統(tǒng)
的面積;EUb為研究期末某一類生態(tài)系統(tǒng)的面積。
6.2生態(tài)系統(tǒng)景觀格局特征及其變化
6.2.1斑塊數(shù)量
斑塊數(shù)量按式(3)計算:
…………(3)
式中,為斑塊數(shù)量指數(shù);為第i類生態(tài)系統(tǒng)的斑塊數(shù)量。
墨?
6.2.2平均斑