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关键词:森林病虫害;生态环境;可持续发展
1 森林和生态系统的重要性
在我国经济可持续发展的过程中,森林与生态系统对其有着重要的影响,森林具有多样性的特点,在世界上是最为丰富的生物基因库。森林生态系统与其它生态系统相比,营养结构与空间系统更为复杂,并且其总利用率也非常高。对于森林而言,其可利用的净辐射非常高,并且作为陆地生态系统的主体,对我国经济的发展具有十分重要的意义。
2 森林的作用
2.1 森林的涵养水源极其丰富,能够有效防止江河发生泛滥
洪水泛滥的主要原因就是在土地上没有植被,这样就不能够充分对雨水进行截留,最终导致洪水没有任何的阻碍物而出现了泛滥的情况。此外,由于土地上的植被缺少,最终导致水土流失非常严重,造成了河床的淤积,最终使河床抬高,进而造成了库容减少,严重削弱了泄洪的能力。对于森林生态系统而言,其作为防洪的根本,具有十分重要的作用。森林的主体结构比较复杂,可以有效拦截降水过多的情况,最终将地表径流成功的转为地下径流。总的来讲,如果是在雨季,森林能够将洪峰的流量大量削弱,最终延缓了洪峰的侵袭时间。在雨水量少的旱季,森林又可以有效将枯水流量增加,最终在很大程度上将枯水期缩短。
2.2 其在水土保持方面也具有非常大的作用
只有能够有效的保护植被不收到伤害,才能够促进人与自然的和谐发展。一旦森林的植被被大量的破坏就会对生态环境造成很大的影响,最终也影响了人们的日常生活。
2.3 调节气候、净化空气、削弱噪音
森林除了能够防洪外,在气候的调节、空气的净化以及削弱噪音等方面都有着一定的作用,尤其是生态环境改善方面的作用更是不可替代。全力开展森林生态保护与建设,能够有效加快经济的发展,促进人与生态环境的和谐,最终有效实现社会主义的现代化建设。
3 病虫害给森林带来的诸多不利影响
近年来,受到病虫害影响的森林面积逐渐扩大,正是由于这个原因严重阻碍了我国林业的可持续发展。森林病虫害是一种隐形的危害,被列为影响森林安全敌害的一种。森林的病虫害主要是害虫对植物的根部、枝干以及枝叶等组织进行破坏,最终造成了森林生物量大面积的减少,严重阻碍了森林生态系统的发展。
4 森林病虫害的有效防治
4.1 对森林资源进行有效扩大与保护
近年来,人们也不断研究有效的措施来扩大森林资源,人工造林就是一项合理的措施,并且近几年人工造林的面积仍然在不断扩大。但是,如果在这个过程中选择的品种比较单一,就有可能导致病虫害严重的增加。我国诸多人工林以及公益林等数量的增加也十分迅速,随着其不断的增加,我国病虫害的防治任务也有所加大,所以,只有对森林资源进行有效的扩大与保护,才能够保证生态环境的完善。
4.2 环境保护的急切,生物防治的关键
人们在进行森林病害的防治时,最先采用的方法主要为生物的方法以及化学方法。但是,由于是刚开始试验,因此,化学药品的品种以及使用的计量都很少,可是获得的效果却很有效,森林再次出现病害间隔的时间非常长,并且经济费用较低。
对于森林病害而言,采用化学方法来进行防治具有的优点为防治效果比较明显,见效的时间短,操作方法非常简单,并且几乎不会受到季节的影响,广泛应用在大面积的防治中。其缺点为要求使用的人员一定要能够密切注意,因为如果在使用的过程中不小心就会对自己造成很大的伤害,会使病害产生抗药性,对人、动物以及植物都会造成严重的影响。而对于生物病虫害而言其优点非常多,其可以直接消灭害虫,可以将生物的组成成分进行改变,对生物不会造成任何的伤害,并且不会出现残留以及污染的问题,可以一次性消灭害虫,使其不会出现再次侵害。并且与化学方法相比,其对害虫的控制性非常强,也不会使害虫出现任何的抗药性。任何的方法都不可能十全十美,其在使用后见到的效果较慢,并且进行人工繁殖这些技术十分复杂,其防治效果会受到外界因素的影响,如自然条件等。
5 总结
为了保证生态环境能够可持续发展,必须要能够认真贯彻《森林病虫害防治条例》,不断进行改革的深化,最终将管理工作有效进行落实,找到工作中的重点,大力开展森林病虫害防治工作。最终使森林中的各个生物之间的相互制约有所增强,保证生态环境的稳定。
参考文献
关键词:农业生态环境补偿;农业生态环境补偿机制;补偿标准
中图分类号:F323.22 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2012.02.019
Suggestions and Analysis on the Problems of Agricultural Ecological Environmental Compensation of Hebei Province
HAN Xi, WANG Jian, ZHOU Jin
(College of Economics and Trade, Agricultural University of Hebei, Baoding, Hebei 071000, China)
Abstract: The paper based on the data of the survey of agricultural ecological environmental compensation in Hebei province, and analyzed the existing problems and the suggestions of agricultural ecological environmental compensation. The figures of survey showed that current compensation mode of agricultural ecological environmental was still very not perfect. It not only brought great pressure to the government, insurance companies after disaster, and it affected farmers' basic living problems, influents the increase of farmers’ income and the rapid development of the rural economy. Therefore, it was necessary to study the agriculture ecological environment compensation problem systematically, and we should find out the various factors which affect the agricultural ecological environment compensation, and finally provided some suggestions about the reasonable and efficient mechanism of agricultural ecological environment compensation.
Key words: agricultural ecological environmental compensation;the mechanism of agricultural ecological environment compensation;compensation standard
1 河北省农业生态环境补偿的现状分析
生态环境补偿机制是为促进补偿活动、调动生态保护积极性的各种规则、激励和协调的制度安排,是实现和谐社会生态的途径。基于此,笔者设计了河北省农业生态环境补偿的问卷,调查问卷500份,其中有效问卷481份,有效率为96.2%。此次调查范围广,河北省11个地区市都有不同程度的样本分布;调查对象广泛,能较好地反映出不同经济发展状况地区的农业生态环境补偿现状,问卷具有很好的代表性。
制约河北省农民生产的自然风险种类较多,具体而言,由气候异常产生的干旱、洪涝、冰雹、霜冻等气象灾害与病虫害对农业生产的危害最为严重,旱灾、水害尤甚;对农业生产可持续发展的潜在威胁较大的自然灾害主要有水土流失、泥石流等生态灾害;由环境污染带来的环境灾害正逐渐成为农民生产过程中的主要灾种;地质灾害对河北省农业生产的影响则相对较小。制约河北省农业生产的因素除了自然因素还有人为因素与之交织。由于人口不断增长,大面积的毁林开荒、乱砍滥伐、过度放牧,加速了生态环境的恶化,形成了“经济社会落后――破坏性开发――生态环境恶化――自然灾害频繁――经济社会落后”的恶性循环,造成了河北省生态环境的恶化;另外,随着河北省城镇化速度的加快,城镇建设挤占耕地现象十分严重,过度开发土地资源等,也加剧了自然灾害暴发的频度、范围和强度。
正因为河北省存在自然灾害和人为因素影响的灾害,对农户造成一定程度的影响,必须对农户进行农业生态环境补偿。调查中发现,农户认为应该补偿的主要领域如表1。
通过表1可以看出,农户认为政府补偿的领域大部分在土壤(61.09%),农户主要以耕作为主,所以希望政府在之前给予补贴,在受灾之后通过政府财政、保险公司、金融机构等途径得到一些补偿。从目前河北省实施的生态环境补偿相关政策来看,很多都是短期性的,缺乏一种持续和有效的生态环境补偿政策和完善的生态环境补偿机制。
2 农业生态环境补偿存在的问题
2.1 农业生态环境补偿政策宣传不到位
许多农户对农业生态环境补偿这个概念还不熟悉、不了解,在调查中关于“您对农业生态环境补偿的了解程度”的调查中发现,很了解的农户有25户,占调查农户的5.19%,一般了解的农户有239户,占调查农户的49.59%,不了解的农户有218户,占调查农户的45.23%。通过上述数据可以看出,一般了解和不了解的比例均未达到50%,这就表明现在了解农业生态环境补偿的农户存在但是数量还不大,说明政府对农业生态环境补偿的宣传力度和补偿力度不够大,以至于农户对这个概念不了解。
在“对农业生态环境补偿的意愿”调查中可以看出,“很强烈”的农户占27.18%,“比较强烈”的农户占28.01%,“一般”的农户占32.99%,“不大强烈”的农户占8.51%,对农业生态环境补偿“没感觉”的占3.32%。如图1。
由图1可见,居于首位的是农户对农业生态环境补偿意愿“一般”,其次是“比较强烈”,然后是“很强烈”,可见政府对农业生态环境补偿的宣传力度不大,大家没有看到农业生态环境补偿的益处。因此,农业生态环境补偿的政策宣传与农民的意愿是息息相关的。
2.2 农业生态环境的补偿力度不到位
在“是否享受过政府的农业生态环境补贴”的调查中发现,认为接受到农业生态环境补贴的农户占到了20.68%,没有接受到农业生态环境补贴的农户占50.00%,不知道的农户占29.32%,通过以上数据我们可以看出,农业生态环境补偿的力度不到位,甚至有29.32%的农户不知道农业生态环境补贴的存在,没有接受到补贴的农户竟然占到一半,可见政府应该加大宏观调控,加大补偿的力度和规模。
在“农业生态环境遭到破坏后互助补偿的作用”的调查中发现,认为没有作用的农户占到了10.60%,认为有一定作用、作用一般和有作用的农户分别占30.15%、30.56%、20.17%,认为作用很大的农户占8.52%,通过以上数据我们可以看出,农业生态环境补偿的“没有作用”和“一般”大约占到一半比例,可见,农业生态环境遭到破坏后互助补偿的作用有待于提高,农业生态环境的补偿力度不到位这种状况应该改善。
2.3 基层的农业生态环境补偿意识淡薄
农户的农业生态环境补偿意识淡薄,在农业生态环境补偿的必要性调查中也发现,认为有必要的59.58%,认为还可以的占31.46%,认为没有必要的占2.50%,不清楚的占6.46%,这表明虽然多于半数的人认为很有必要进行农业生态环境补偿,但是意识还是较为淡薄的。
2.4 农业生态环境补偿机制尚未完善
在“建立农业生态环境补偿机制在减少生产成本方面”的调查中,认为“没有好处”的农户占7.71%,认为“好处很少”的农户占18.33%,认为“好处一般”的农户占47.50%,认为“好处较大”的占20.42%,认为“好处很大”的占6.04%,这表明少于半数的人认为建立农业生态环境补偿机制在减少生产成本方面好处较大或者很大,河北省农业生态环境补偿机制尚未完善,在这种未完善的机制下减少农业生产成本是件很困难的事情,因为在某种情况下,完善的农业生态环境补偿机制能节约生产成本,给农户带来效益的提高。
在“建立农业生态环境补偿机制在提高农业产量方面”的调查中,认为“没有好处”的农户占11.92%,认为“好处很少”的农户占16.95%,认为“好处一般”的农户占40.79%,认为“好处较大”的占24.27%,认为“好处很大”的占6.07%,这表明多于半数的人认为建立农业生态环境补偿机制在提高农业产量方面好处一般、很少或者没有好处,这就表明这种补偿机制在提高产量方面作用不是很大的,农业生态环境补偿机制不要完善。
2.5 农户得到过农业生态环境补偿的形式单一
调查中发现,农户接受的农业生态环境补偿形式较为单一,接受政府补贴的农户有278人次,占62.61%;得到种植业灾害保险的农户有72人次,占16.22%;得到养殖业灾害保险的农户仅有19人次,占4.28%;接受政府征地补偿的农户有63人次,占14.19%;接受企业污染补贴的农户有12人次,占12%。这表明现在农业生态环境的补偿主要是政府的财政补贴,其他的补偿形式比例较小。
此外,农户得到过农业生态环境补偿的补偿标准过低。调查中发现,对补偿服务非常满意的占2.34%,满意的占23.57%,一般的占38.85%,不满意的占29.94%,非常不满意的占5.31%。对补偿方式非常满意的占3.19%,满意的占22.13%,一般的占48.72%,不满意的占21.28%,非常不满意的占4.68%。这些数据充分说明了河北省农户得到的农业生态环境补偿标准过低,满意度不高。
3 农业生态环境补偿的对策建议
3.1 积极建立生态环境补偿整体框架
鉴于现行生态环境补偿政策不完整,还没有一项真正以生态补偿为目的的政策设计,要有效地克服部门分割引起的矛盾和脱节,真正对环境降压,可以建立生态补偿整体框架,通过上级对下级、国家对地方的纵向公益补偿,区域之间、上下游之间横向利益补偿和对资源要素管理进行部门补偿等3种方式,制定相关政策,以便为地方生态补偿进行导向,逐步实现全方位、全覆盖、全过程的生态补偿。从我们调研的情况来看,地方对建立生态补偿机制政策的需求非常强烈,因此,应上升到国家政策层面进行整体考虑。
3.2 制定统一的生态环境补偿标准
河北省在补偿标准的制定上,没有能充分考虑农民、牧民、企业团体和各级地方政府的意愿和希望,造成补偿的标准过低,如果这种情况普遍存在,生态补偿机制就难以发挥其应有的效应。另外,资金使用未完全体现生态补偿。因此,要制定统一的生态环境补偿标准。
3.3 形成多元化的生态补偿机制的资金格局
建立以政府投入为主、全社会支持生态环境建设的投资融资体制。建立健全生态补偿投融资体制,既要坚持政府主导,努力增加公共财政对生态补偿的投入,又要积极引导社会各方的参与,探索多渠道多形式的生态补偿方式,拓宽生态补偿市场化、社会化运作的渠道,形成多方并举,合力推进。逐步建立政府引导、市场推进、社会参与的生态补偿和生态建设投融资机制,积极引导国内外资金投向生态建设和环境保护。
3.4 积极探索有效的生态环境补偿机制实践模式
河北省政府应该在辖区范围内进行适度的探索。当然,这些探索成功的一个前提是有法律和政策的支持, 应通过农业生态补偿立法,将补偿范围、补偿对象、补偿方式以及补偿标准等的制定和实施以法律形式确立下来,促使农业生态补偿工作走上法制化、规范化、科学化的轨道,以适应科学发展观、建设环境友好型新农村的需要。根据制定好的法律和政策,积极探索适合河北省的有效的生态环境补偿机制实践模式。
4 小 结
实证分析结果表明,河北省农业生态环境补偿有待于进一步发展与完善。笔者从政府角度、企业角度以及农户自身角度3个方面提出解决河北农业生态环境补偿问题的对策建议。这就要求我们强化保护生态环境宣传、积极建立生态补偿整体框架、建立多元化的生态补偿资金格局,另外,农户的文化水平越高、风险规避意识越强、政府的支持如给予补贴、给予优惠政策等能够促进农业生态环境补偿的发展。加快完善生态环境补偿机制,是全面贯彻落实科学发展观,大力发展循环经济,建设资源节约型、环境友好型社会,实现全面、协调、可持续发展的制度保障,各地区、各有关部门应各负其责,密切配合,共同推进生态环境补偿机制的建立和完善。
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关键词:高原地区;地质状况;地质灾害
中图分类号:[TE132] 文献标识码:A
随着玉树地震、雅安地震的频繁发生,我国高原地区的地质状况已经引起了广泛重视。目前越来越多的研究表明,我国高原各部分的隆起是不同步的,因此对高原的研究必须分块进行【1】。而生态环境地质是环境地质学与生态科学交叉所产生的新的学科生长点,是环境地质学概念的延伸和研究领域的延拓,是人类认识自然能力发展的必然【2】。本文为此具体了基于生态环境地质的高原地区地质状况研究的难点及其地质灾害的预防,现报告如下。
一、高原地区地质状况分析-川西高原
川西高原是青藏高原东部主体的一部分。南接云贵高原,西面与藏北高原相接,东邻西秦岭和四川盆地,北面与拉脊山、布尔汗布达山、祁连山地以及柴达木盆地相邻。川西高原地势自西向东缓慢倾斜,高原面保存较完整【3】。地质一个最主要的特点是高山大河并列,高原上分布着数列北西-南东或北-南走向的山脉,长江主要支流金沙江、雅砻江、岷江呈南北向分布于高原之上,形成了该区高山深谷地貌。在研究难点中,本文认为川西高原河流阶地成因研究比较困难,主要包括以下几个方面。
(一)侵蚀基准面下降
侵蚀基准面的下降可以由气候变化导致的海平面下降引起,也可以由局部的构造抬升或下降引起。侵蚀基准面下降后,河流向外延伸,原来河口附近出现裂点,加速河流下切,以后裂点位置不断上溯,裂点以下出现阶地。河流的下切也可以从上游开始,这主要是通过沉积物通量-径流量的相对变化引起【4】。
(二)气候变化
气候变化影响到河流中水量和含沙量。气候变干,河流水量减少,地面植被稀疏,坡面侵蚀加强,河水含沙量相对增多,表现为河床堆积填高。反之,气候湿润期,水量增多,植被茂盛,河流含沙量相对减少,导致向下侵蚀。由于长期的气候干湿变化引起堆积、侵蚀交替作用,即形成气候阶地。在某些阶地沉积物里面,有一些复杂的沉积结构,有学者认为它们并非代表了小尺度构造运动的变化,更可能是河流系统对小尺度。此类小尺度或高频气候变化在格陵兰冰芯和北大西洋深海岩芯中都有明确的反映,但河流系统对这些较小幅度气候变化响应的精确时间是充满变数的。
(三)构造运动
构造运动形成的阶地比较普遍,在大面积均匀上升地区,侵蚀基准面下降,河流首先在下游段快速深切,以后河流裂点溯源而上,整个流域都将形成阶地。构造运动常呈间歇性,活动期与相对稳定期交替出现。总的来说,河流阶地的成因是很复杂的,必须具体问题具体分析,才能区分出各种叠加因素,确定阶地的主要形成原因。
我们通过分析,川西高原河流阶地在类型上多为基座阶地,相邻阶地之间的基座高差很大,阶地基座高差气候变化在此高差上很难实现,气候变化形成的阶地,其拔河高度和形成时代的关系曲线基本上直线型的,偶尔发生的构造变形不会影响到阶地的形成。因此认为气候变化不是川西高原河流阶地形成的主要原因。川西高原主要河流阶地位相表现为由上游向下游辐聚的特征,这不符合基准面下降形成的向上游辐聚的位相变化特征。因此,认为基准面下降不是川西高原河流阶地形成的主要原因。综合以上,川西高原主要河流阶地主要是由区域构造抬升产生的,气候变化起辅助作用。
二、高原地区地质状况研究的关键技术分析
(一)模型构建技术
生态环境地质质量评价中评价的方法学是十分关键的,就是研究如何用高原地区各种环境要素的各种质量参数和定量化指标反映县域内的环境要素和总体生态环境地质质量的客观属性,并将这些量化的指标用数学手段构建响应的模型,从而定量评价生态环境地质质量的优劣,以便后续工作划分质量等级。针对分析评价过程中多因素的不相容性,运用主成分分析法、误差向后传播法、层次分析法对高原地区生态环境地质质量进行评价,并比较各模型的优缺点,综合各模型的评价结果完成高原地区生态环境地质质量评价的等级划分。
(二)GIS技术
GIS技术可以模拟和预测环境影响,可以对环境因素的确立、环境质量的描述和预测进行科学分析。GIS技术支持下的环境空间属性数据库具备空间数据的采集、编辑、管理、查询、分析,图形处理和制图以及分析结果的各种输出与转化功能。评价过程中所需的空间指标要从GIS空间数据图层信息中获得,空间数据图层上评价指标的量变或质变都将影响最终评价结果。鉴于评价单元赋值的实际操作需要,从相同意义的要素条件中通过GIS技术的不同手段有针对性地提取不同表征形式的指标是研究的关键技术之一。
(三)评价单元划分
评价单元的选取和划分是为评价目标和评价方法服务的,而不仅仅是各项评价因子的信息载体,合理的选取评价单元,便于评价工作的进行和准确性的提高,这是论文的关键技术之一。鉴于高原地区生态环境地质质量评价中两个评价目标各自不同的评价对象自身的特点,需拟定针对各自特点的评价单元,以便更好地完成目标评价。
(四)评价因子选择
生态环境地质学主要是研究具有客观实体性质的生态地质环境与生态环境地质问题的学科,重点是生态环境地质问题。生态环境地质问题具有人为性、生态性、地质环境变异性,其产生是多因子共同作用的结果,具有网络链式问题群特点。高原地区生态环境地质的相关研究也要从影响生态因子各种地质要素出发,方能得出客观、真实的科学结论。
在综合运用中,指标数据的获取是生态环境地质质量评价的基础性环节,可以根据评价目标、评价单元及指标类型的不同而采取不同的提取方法。评价指标的提取都是以GIS技术为依托,参照选取指标的原则,从各个环境要素数据中提取参与生态环境地质质量评价的指标因子。在对自然生态环境地质质量评价中,以乡镇为单位进行指标赋值。
三、基于生态环境地质的高原地区地质灾害的预防
高原地区位于我国一个地质灾害多发的地区,对人民的生命财产也构成了很大的威胁,包括地震、泥石流、崩塌、滑坡等。应及时建立相应的规章制度和资金渠道,用于保障地质灾害治理工程的后期运行维护,使其能长期发挥应有的防灾作用。
(一)加强认识
高原地区是地质灾害多发地带,地震将许多山脉“抖松”,极易发生地质灾害。许多民房、集镇、城市依山而建,在审批、建设时没有进行地质灾害评估,那些地方发生地质灾害的频率高【5】。为此高原地区要按照《地质灾害防治条例》的要求,应进一步明确地方各级人民政府地质灾害防治工作的责任。国土资源部门应加强地质灾害防治工作的组织、协调、监督和指导工作。
(二)加大投入
对已发生的地质灾害处理按照治理、避让搬迁成本等因素,适宜治理的进行治理,适宜搬迁的实施异地避让搬迁。整合移民扶贫资金、地质灾害异地避让搬迁补助资金、扶贫开发资金,加大资金投入;必须树立人命关天的思想,加大对地质灾害治理的各级财政预算资金投入力度【6】。
(三)机制创新
机制创新是要求地质灾害易发区地方政府建立健全与本地区地质灾害防治需要相适应的专业监测、应急管理和技术保障队伍,加大资源整合和经费保障力度;把地质灾害 防治与扶贫开发、生态移民、新农村建设、小城镇建设、土地整治等有机结合;统筹各方资源抓好地质灾害防治、矿山地质环境治理恢复、水土保持、山洪灾害防治、河流治理和病险水库除险加固、尾矿库隐患治理、易灾地区生态环境治理等各项工作,切实提高地质灾害综合治理水平。建立地质灾害隐患定期普查制度,特别是对容易发生地质灾害的 区域经常性进行拉网式排查,做到制度化、常态化,以全面掌握地质灾害隐患情况,确保不留死角,做到心中有数。对发现的地质灾害隐患点要逐一登记造册,落实防范措施,纳入群测群防工作体系【7】。
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【关键词】华蓥市;旅游生态环境;可持续发展
近几十年,随着国民经济的不断增长,人民生活水平不断提高,中国旅游业正迈入一个更好地满足人民群众日益增长的旅游需求新时代,在旅游经济蓬勃发展的同时,旅游地生态环境也日益成为学者关注的热点。华蓥市旅游资源丰富,发展机遇较好,发展潜力大,在“旅游强市”战略下如何科学规划、开发和保护旅游资源,实现经济、社会和生态环境的和谐统一,对于华蓥市旅游业的可持续发展及区域经济、社会的整体发展都有重要的战略意义。基于此,本文从生态环境角度出发,就华蓥市旅游生态环境问题与可持续发展做出探讨。
1.旅游生态环境概念界定
虽然国内外学术界对旅游生态环境研究较多,但目前还没有一个可以广泛接受的概念。王艳、张建新[1]等将旅游生态环境问题定义为旅游业发展给生态环境带来的负面影响。但笔者认为此定义侧重于旅游业对生态环境的单方面负面影响,而忽视了旅游业与生态环境的相互作用,具有片面性。因此,笔者认为,旅游生态环境问题不仅限于旅游业发展对生态环境的负面影响,还应包括一切影响旅游业发展的生态环境问题。按性质差异,可将其分为旅游生态环境破坏与旅游生态环境污染;按成因,可分为原生旅游生态环境问题与次生旅游生态环境问题;按发生情况,可分为已有旅游环境问题、潜在旅游生态环境问题。
2.华蓥市概况
华蓥市位于四川省东部,地处华蓥山中段西缘,渠江东岸,介于106°32′E~107°18′E,30°12′N~30°50′N之间,现幅员面积470km2,人口36万。属亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛,多年平均降水量为1282.2mm,最高峰可达1800mm,年平均气温17.6℃,动植物种类繁多,煤、石灰岩等矿产资源丰富。以华蓥山为界,西部低丘广布,地势偏低,深丘较少,其间散布着一些平坝、台地,多紫色土,土壤肥沃,灌溉便利,是主要的农耕区;东部中低山地为主,地势较高,坡度较陡,喀斯特地貌发育,土壤为黄壤,土层薄,肥力低,耕作条件差,自然资源丰富。华蓥市是革命老区,曾是华蓥山游击队的主要活动场所,60年代被国家列为“三线建设”基地,工业长期在GDP中占据主导地位。2009年3月,华蓥市被国务院列为国家第二批“资源枯竭型城市”,经济发展正处于转型期。华蓥市旅游资源丰富,旅游类型以山地旅游为主,近年来,休闲旅游发展较快,华蓥市先后提出“旅游兴市”、“旅游强市”战略,旅游业发展迅速,同时华蓥市旅游生态环境较为突出,制约着华蓥市旅游业的可持续发展。
3.华蓥市主要旅游生态环境问题
3.1 以滑坡、岩塌、泥石流等为主的山地地质灾害
华蓥市位于华蓥山西缘,是一个典型的山区城市,山地面积较大,占总面积的36.52%,且坡度陡峻,多数地段坡度大于50°,区域内新构造运动强烈,褶皱断裂发育,地形高低崎岖,自然环境较为复杂,夏季降水较多且集中,加之不合理地开矿、伐林等人类活动,山地地质灾害较多。从表1可以看出,华蓥市主要山地地质灾害主要有:滑坡、岩塌、泥石流、山体变形、危岩、洪涝等,这些灾害具有突发性、破坏性大的特点,而目前华蓥市主要以山地旅游为主,严峻的山地地质灾害对旅游业的开发、旅游活动的开展等都造成了极大的威胁,制约了华蓥市旅游业的发展。
3.2 植被破坏、水土流失和石漠化
华蓥市具有丰富的矿产资源和森林资源,在过去的半个世纪,工业一直是华蓥市的支柱和主导产业。由于人口增长过快和人们掠夺式的开发利用自然资源,加之区域降水量大且集中、山高坡陡等自然环境,以及不合理地农业耕作,导致华蓥市植被破坏、水土流失和石漠化现象严重。植被破坏使得森林覆盖率下降,涵养水源能力降低,加剧了该区域的水土流失和石漠化状况,破坏了旅游生态环境,不仅影响了植被对局地气候的调节功能,也影响了旅游业基础设施建设和旅游活动的开展。
3.3 洪灾
华蓥市位于长江二级支流渠江东岸,明月、永兴两个乡镇位于渠江河畔,华蓥市旅游业正由单一游览型向休闲型旅游转型,目前华蓥市旅游局已规划开发渠江水上休闲旅游项目。但由于渠江流域植被破坏严重,生态环境脆弱,渠江流域没有足够的蓄洪、防洪空间,加之渠江流域为亚热带季风气候区,夏季多暴雨,近年来连发大洪水,极易破坏旅游基础设施,威胁游客生命健康,影响旅游业发展。
3.4 人类活动造成的大气污染、水环境问题和固废弃物污染
华蓥市煤、石灰岩等矿产资源丰富,以煤炭开采、水泥制造等为主的工业一直是华蓥市的支柱产业,但部分企业盲目开采,大量污染物不达标即排放,导致华蓥市大气、水资源、固体废弃物污染严重。采煤可导致地下水位下降、水质污染、河流固废弃物较多等问题,这会严重制约华蓥市旅游业的可持续发展。此外,部分游客在旅游活动中乱扔垃圾,破坏旅游区基础设施、植被、土壤等,旅游高峰期环境承载力不够,这些都影响了旅游地的生态环境和旅游地形象。
3.5 生物多样性锐减
华蓥市生物资源丰富,地形地貌的复杂使得动植物类型多样。据统计,华蓥山中有野生动物400余种,其中有34种国家保护动物,裸子植物、被子植物、蕨类植物共116科392种,另有野生药材600余种[3]。但由于不合理地开发利用,砍伐森林植被,破坏生态环境,加之人类活动对大气、水、土壤等的污染,植被破坏,野生动物数量锐减甚至绝迹,生物多样性受到极大影响,这也阻碍了旅游业的可持续发展。
关键词 EOS/MODIS;天山北坡经济带;农田;生态质量;气象评价
中图分类号 X826 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0210-03
Abstract Using the satellite data of EOS/MODIS during 2007 to 2015(April to September)as the basic data sources,and combined with meteorological observation data,by using 3S technology,farmland economic belt in north slope of Tianshan Mountains were studied,selecting the four indexes such as moisture index,vegetation cover index,water coverage index and disaster index.The ecological quality of farmland in the area was analyzed through comprehensive index. The results showed that:During 2007 to 2015,economic belt in north slope of Tianshan Mountains counties(cities)of the ecological quality of farmland comprehensive evaluation index between 32.18 and 37.72,nearly nine years of farmland ecological quality of no obvious change,but the overall trend increased,indicating that the ecological environment is improved. This study may be relevant departments to carry out ecological construction and environmental protection plan to provide a scientific basis for decision making.
Key words EOS/MODIS;economic belt in north slope of Tianshan Mountains;farmland;ecological quality;meteorology evaluation
生态环境是以人类为中心的自然要素和社会要素相互联系、相互制约而构成的综合体,是人类生存与发展的物质基础和空间条件[1-4]。气象因子作为生态系统的重要自然属性,很大程度上影响着区域生态环境背景和生态环境适宜度[5-8]。
遥感技术具有宏观、多谱段、多时相等优点。近几年,遥感技术开始应用于生态质量气象评价的研究中,但以MODIS数据为数据源的生态质量气象评价的研究较少[9-12]。本文以2007―2015年4―9月的MODIS数据为主要的遥感数据源,依据《生态气象观测规范(施行)》和《生态质量气象评价规范(试行)》,选取湿润指数、水覆盖指数、植被覆盖指数以及农田(干旱)灾害指数4个指标进行提取研究,结合气象资料开展了天山北坡经济带的农田生态质量气象评价研究。天山北坡经济带区位条件优越,是我国西北地区最重要的粮食基地。因此,客观、准确地评价天山北坡经济带的农田生态环境状况有重要的意义[13]。
1 研究区概况及资料来源
1.1 研究区概况
天山北坡经济带是形成于冲积扇的条带状绿洲城镇带,其东西长约300 km,南北宽约260 km,区域总面积8.8万km2,地貌上属于河流形成的冲积扇或淤积平原,地形由东南向西北略倾斜,南高北低,海拔高度在450~1 200 m之间,有大量的泉水在扇缘带溢出,也是现代主要的绿洲区。年平均气温7.4~9.1 ℃,最低气温-37.2~-33.6 ℃,最高气温32.4~38.2 ℃,年无霜期150~179 d[14]。
1.2 数据资料来源
影像数据来源于新疆地区2007―2015年4―9月的EOS/MODIS 1B数据,由于EOS/MODIS 1B数据存在几何上的畸变[15],所以通过EOS/MODIS用户软件EOSSHOP,对MODIS数据进行几何纠正,生成等经纬度投影的局地文件LD2(Local Data Version2)。气象数据来源于同期气象观测站的平均气温、降水、气压等气象数据。
1.3 研究方法
在生态环境的遥感监测评价中,许多观测项目用作生态环境质量的指标来进行单因子或多因子综合的评价,但并无统一的评价方法。在此,农田生态质量气象评价是运用3S技术方法进行评价。按照中国气象局制定的《生态气象观测规范(施行)》和《生态质量气象评价规范(试行)》中提出的评价指标体系[16-17],计算天山北坡经济带各县(市)生态环境遥感监测评价指数:湿润指数、农田植被覆盖指数、水覆盖指数、农田(干旱)灾害指数以及农田生态质量综合评价指数,突出考虑了气候湿润状况以及环境灾害方面的影响评价。由于不同的因素对农田生态环境的影响程度是不一样的,采用专家打分法,评价指数选择0~1之间的数,然后乘以100为各评价指数最终的分值。各指标计算方法如下:
1.3.1 湿润指数。湿润指数系指降水量与潜在蒸散量之比。计算公式如下:
K=AR/ET×R/ET(1)
式(1)中,AR/ET为湿润指数的归一化系数,R为降水量,ET为蒸散量。
1.3.2 农田植被覆盖指数。将不同土地利用/覆被类型赋以不同的权重,得出地表覆被状态值,作为生态状态的重要表征之一。计算公式如下:
农田植被覆盖指数=Aveg×(0.6×高覆盖农田面积×生长期+0.3×中覆盖农田面积×生长期+0.1×低覆盖农田面积×生长期)/区域面积(2)
式(2)中,Aveg为植被覆盖指数的归一化系数。
1.3.3 水覆盖指数。利用EOS/MODIS遥感资料提取天山北坡经济带内的水体,计算公式如下:
水覆盖指数=A1ak×(1.0×湖库水域面积+0.7×永久性冰雪面积+0.3×季节性积雪面积)/区域面积(3)
式(3)中:A1ak为水覆盖面积的归一化系数。
1.3.4 农田干旱灾害指数。农田干旱灾害指数是指被评价区域内农田生态系统遭受干旱灾害面积占被评价区域面积的比重。干旱指数是由反演出的土壤湿度按不同的权重系数计算出来的。农田干旱灾害等级分级标准及权重见表1。
1.3.5 农田生态质量综合评价指数。根据不同属性指标对农田生态系统的影响方向不同,依据以上4个分指标及其所占权重,计算出天山北坡经济带的农田生态质量综合评价指数,最后根据该指数进行评价,将农田生态质量综合评价指数划分为5个等级,即优、良、中、较差和差,分级标准见表2。
农田生态质量综合评价指数=湿润指数×0.25+农田植被覆盖指数×0.30+水覆盖指数×0.2+(1-农田干旱灾害指数)×0.25(4)
2 结果与分析
2.1 湿润指数
由天山北坡经济带气象观测站的气象资料可以计算出2007―2015年的湿润指数,湿润指数值在0.252~0.457 之间变动。天山北坡经济带年湿润指数值均小于1,表明每年大气降水小于植物生理过程需水量,年降水不足,不利于生态环境改善,但从这近9年湿润指数的线性趋势来看(图1),湿润指数有逐渐增大的趋势,2015年与近9年的湿润指数相比偏多20%,其中9月偏多1.1倍,8月偏多70%,6月偏多40%,7月偏少近60%,5月偏少近30%,4月接近常年。
2.2 农田植被覆盖指数
本研究利用2007―2015年4―9月的MODIS遥感数据,计算了天山北坡经济带的月和年的农田植被指数。从农田植被指数月变化曲线(图2)可以看出,2007―2015年的植被指数变化趋势是一致的,植被指数从4月开始逐渐增加,7月或8月达到最大值,然后开始逐渐下降,但2007年的植被指数明显高于其他年份;从农田植被指数年变化曲线(图3)可以看出,植被指数在0.073~0.046 3之间,其中2007年的植被指数最大为0.073,2008年最小为0.046 3,从年植被指数的线性变化趋势看是逐渐减小的。2015年农田植被指数与近9年相比接近常年略偏少,其中6月、7月偏少10%~20%,4月、5月、8月和9月接近常年。
2.3 水覆盖指数
本文利用2007―2015年的EOS/MODIS遥感资料提取出天山北坡经济带内的水体面积,然后根据公式计算出水覆盖指数。从水覆盖指数年变化曲线(图4)可以看出,2007―2015年的水覆盖指数在0.019 3~0.001 4之间,其中2007年的水覆盖指数达到最大值为0.019 3,2015年的水覆盖指数达到最小为0.001 4,其余年份在这之间波动;从这9年的水覆盖的线性趋势看,水覆盖指数是逐渐减小的,不利于植被的生长。2015年水覆盖指数与近9年相比偏少70%,其中6月、9月偏少60%,8月、5月、7月和4月偏少70%~80%。
2.4 农田干旱灾害指数
灾害指数主要考虑的是区域内农田生态系统遭受干旱灾害面积占区域总面积的比重,主要是根据反演的土壤湿度按不同的权重系数计算出来的。从2007―2015年天山北坡经济带的农田干旱灾害指数变化曲线(图5)可以看出,农田灾害指数是逐渐减小的,除了2010年有异常增加,说明总体干旱状况是逐渐转好的。2007―2015年的农田干旱灾害指数在0.012 7~0.038 6之间,其中2010年的干旱灾害指数最大为0.038 6,2015年的干旱灾害指数最小为0.012 7,其余年份在这之间波动,2015年的干旱灾害指数与近9年相比偏少50%,2015年的干旱灾害指数明显减小,干湿状况明显转好,其中8月偏小99%,5月偏小60%,4月和9月偏小近40%,6月干旱指数为0。
2.5 农田生态质量综合评价指数
根据湿润指数、农田植被覆盖指数、水覆盖指数和农田干旱灾害指数的权重,计算出天山北坡经济带2007―2015年的农田生态质量综合评价指数值介于0.322~0.379之间,都处于中等,从农田生态质量综合评价指数年变化曲线(图6)可以看出近9年的变化不是很大,但总体趋势是逐渐增加的,2015年的农田生态质量综合评价指数与近9年相比接近常年略偏多,其中4月和9月的农田生态质量综合评价等级为良,5月、6月和8月的农田生态质量综合评价等级为中,7月的农田生态质量综合评价等级为较差;2015年天山北坡经济带各县(市)的农田生态质量综合评价指数与近9年同期相比:全年农田生态质量综合评价指数接近常年略偏多,其中6月和8月偏多10%~20%,9月偏多近30%,5月和7月偏少近10%~20%,4月接近常年略偏少。
3 结论与讨论
(1)从各指数看,2007―2015年的湿润指数值在0.252~0.457之间变动,从近9年湿润指数的变化可以看出,湿润指数有逐渐增大的趋势;水覆盖指数在0.001 4~0.019 3之间,近9年水覆盖指数是逐渐减小的,不利于植被的生长;植被指数每年4―9月的变化趋势是一致的,从4月开始逐渐增加,7月或8月达到最大值,然后开始逐渐下降,但2007年的植被指数明显高于其他年份,其他年份变化不是很大,从近9年植被指数的线性变化趋势看是逐渐减小的;农田灾害指数在0.012 7~0.038 6之间,从近9年的变化可以看出农田灾害指数是逐渐减小的(除了2010年有异常增加),说明干旱状况是逐渐转好的。
(2)从总体上看,2007―2015年天山北坡经济带各县(市)的农田生态质量综合评价综合指数分别在32.18~37.72之间,农田生态质量综合评价等级均处于中等,近9年的农田生态质量综合评价状况没有发生明显的变化,但总体趋势是逐渐增加的,说明生态环境是有所好转的,因此要实现天山北坡经济带生态环境的可持续发展,就需长期监测和评价天山北坡经济带的农田生态环境质量状况。
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