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有學(xué)者運(yùn)用《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ／T192－2006）［4］標(biāo)準(zhǔn)中的生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和計(jì)算方法對(duì)小流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)研究．如：鄭淑娟等利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)閩江流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行了評(píng)價(jià)［11］；仙巍等利用遙感及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，得出岷江上游2005年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分級(jí)達(dá)到了優(yōu)，岷江上游茂縣2005年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量略微好于2000年，其余4個(gè)縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在此期間無明顯變化［12］；張建龍等構(gòu)建了瑪蚋斯河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，得出30年該流域生態(tài)環(huán)境由較差狀態(tài)轉(zhuǎn)化為一般狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在向良性循環(huán)方向發(fā)展；龔文峰利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)松花江流域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià)，對(duì)區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善具有積極意義［13］．本文采用遙感的方法，結(jié)合技術(shù)規(guī)范的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和計(jì)算方法等要求，對(duì)白水河流域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析了該流域目前存在的主要生態(tài)問題交提出了相應(yīng)的對(duì)策措施．

研究區(qū)自然概況

白水河是洞庭湖水系沅江下游左岸的一級(jí)支流酉水河的上游，發(fā)源于湖北省宣恩縣椿木營(yíng)鄉(xiāng)的火燒堡，分水嶺高程2014．5m．有觀音坪、沙坪、竹園和小河口水電站規(guī)劃梯級(jí)位于白水河干流的上游．流域的地勢(shì)為東北高、西南低，白水河自東北流向西南，全長(zhǎng)89．9km．氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量豐沛，且雨熱同期．由于地形地貌的差異和海拔高度的變化，又呈復(fù)雜多變的山地氣候．海拔越高，降水量越大，年平均氣溫越低．流域評(píng)價(jià)范圍內(nèi)植物種類豐富，是湖北省植物區(qū)系較豐富的地區(qū)之一．植被類型屬湖北南部中亞熱帶常綠闊葉林地帶，鄂西南山地植被區(qū)，武陵山山原植被小區(qū)．其中海拔560～1500m區(qū)域地處常綠落葉、闊葉混交林地帶和常綠闊葉林帶；海拔560～700m主要自然植物為灌叢和灌草叢，此外還有分布一定面積的農(nóng)田、經(jīng)濟(jì)果木林等，原生植被較少；海拔700～1200m主要自然植被為落葉闊葉灌叢．常綠闊葉林在本帶內(nèi)低山、封閉溝谷有零星、小塊狀殘存分布；海拔1200m～1500m隨著海拔的升高，氣溫下降，濕度增大，落葉樹種的比例逐漸增大，同時(shí)杉木林、馬尾松林等針葉林所占比例也較大．

研究資料及方法

研究資料本文所用數(shù)據(jù)來源于衛(wèi)星遙感圖片，使用了2011年8月Landsat5－TM影像，精度為30m；評(píng)價(jià)體系中以縣為評(píng)價(jià)單位的二氧化硫年排放量、COD排放量、固體廢物年排放量源于2011年恩施州環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)，其他數(shù)據(jù)來源于2011年宣恩縣統(tǒng)計(jì)年鑒．

研究方法本文采用ERDASImagine9．1軟件對(duì)衛(wèi)星遙感圖片進(jìn)行遙感處理分析，通過非監(jiān)督分類法，并結(jié)合實(shí)地考察測(cè)得的地面GPS樣點(diǎn)數(shù)據(jù)和等高線、坡度、坡向等相關(guān)信息，對(duì)衛(wèi)片（2011年8月）進(jìn)行解譯，產(chǎn)生植被初圖，在植被圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步合并有關(guān)土地類型，得到土地利用類型圖．從而完成數(shù)字化的土地利用類型圖和景觀格局圖，最后進(jìn)行景觀質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)．依據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》［4］（HJ／T192－2006）的評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選原則，本文選取生物豐度指數(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(gè)指標(biāo)分析流域內(nèi)生物、植被、水資源、土地以及環(huán)境污染等情況，通過賦予各指標(biāo)不同的權(quán)重，計(jì)算區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)，綜合區(qū)域總體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量．

生物豐度指數(shù)生物豐度指數(shù)是指通過單位面積上不同生態(tài)系統(tǒng)類型在生物物種數(shù)量上的差異，間接地反映被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)生物豐度的豐貧程度［4］．生物豐度指數(shù)的計(jì)算公式［4］為：生物豐度指數(shù)＝Abio×（0．35×林地面積＋0．21×草地面積＋0．28×水域濕地面積＋0．11×耕地面積＋0．04×建設(shè)用地面積＋0．01×未利用地面積）／區(qū)域面積．式中，Abio為生物豐度指數(shù)的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)生物豐度指數(shù)歸一化系數(shù)Abio＝400．62代入公式進(jìn)行計(jì)算．

植被覆蓋指數(shù)植被覆蓋指數(shù)指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)林地、草地、農(nóng)田、建設(shè)用地和未利用地5種類型的面積占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重，用于反映被評(píng)價(jià)區(qū)域植被覆蓋的程度［4］．植被覆蓋指數(shù)計(jì)算公式［4］為：植被覆蓋指數(shù)＝Aveg×（0．38×林地面積＋0．34×草地面積＋0．19×耕地面積＋0．07×建設(shè)用地＋0．02×未利用地）／區(qū)域面積．式中，Aveg為植被覆蓋指數(shù)的歸一化系數(shù)．此處采用全國(guó)植被覆蓋指數(shù)歸一化系數(shù)Aveg＝355．24．

水網(wǎng)密度指數(shù)水網(wǎng)密度指數(shù)是指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)河流總長(zhǎng)度、水域面積和水資源量占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重，用于反映被評(píng)價(jià)區(qū)域水的豐富程度［4］．水網(wǎng)密度指數(shù)的計(jì)算公式［4］為：水網(wǎng)密度指數(shù)＝Ariv×河流長(zhǎng)度／區(qū)域面積＋Alak×（湖庫）近海面積／區(qū)域面積＋Ares×水資源量／區(qū)域面積．式中，Ariv為河流長(zhǎng)度的歸一化系數(shù)．此處采用全國(guó)河流長(zhǎng)度歸一化系數(shù)Ariv＝46．43．式中，Alak為湖庫面積的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)水資源量歸一化系數(shù)Alak＝17．88．式中，Ares為水資源量的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)水資源量歸一化系數(shù)Ares＝61．42．

土壤退化指數(shù)土壤退化指數(shù)是指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)風(fēng)蝕、水蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和工程侵蝕的面積占被評(píng)價(jià)區(qū)域面積的比重，用于反映被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)土地退化程度［4］．土壤退化指數(shù)的計(jì)算公式［4］為：土地退化指數(shù)＝Aero×（0．05×輕度侵蝕面積＋0．25×中度侵蝕面積＋0．7×重度侵蝕面積）／區(qū)域面積．式中，Aero為土地退化指數(shù)的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)土地退化指數(shù)歸一化系數(shù)Aero＝146．33．

環(huán)境質(zhì)量指數(shù)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)是指被評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)受納污染物負(fù)荷，用于反映評(píng)價(jià)區(qū)域所承受的環(huán)境污染壓力［4］．環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的計(jì)算公式［4］為：環(huán)境質(zhì)量指數(shù)＝0．4×（100－ASO2×SO2年排放量／區(qū)域面積）＋0．4×（100－ACOD×COD年排放量／區(qū)域年均降雨量）＋0．2×（100－Asol×固體廢物年排放量／區(qū)域面積）．式中，ASO2為SO2的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)SO2的歸一化系數(shù)0．06；式中，ACOD為COD的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)COD的歸一化系數(shù)0．33；式中，Asol為固體廢物的歸一化系數(shù)，此處采用全國(guó)固體廢物的歸一化系數(shù)0．07．

生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（EcologicalIndex，EI）生態(tài)環(huán)境指數(shù)是指反映被評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的一系列指數(shù)的綜合．生態(tài)環(huán)境指數(shù)的計(jì)算公式［4］為：EI＝0．25×生物豐度指數(shù)＋0．2×植被覆蓋指數(shù)＋0．2×水網(wǎng)密度指數(shù)土0．2×（100－土地退化指數(shù)）＋0．15×環(huán)境質(zhì)量指數(shù)．

數(shù)據(jù)計(jì)算

土地利用類型面積2011年10月筆者制定了詳細(xì)的野外考察計(jì)劃，通過GPS定位，對(duì)各種土地類型進(jìn)行定位．通過衛(wèi)片解譯得出評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)有林地、水域濕地、耕地、建筑用地、未利用地5種土地利用類型，下分13種結(jié)構(gòu)類型。

計(jì)算結(jié)果生物豐度指數(shù)＝400．62×［0．35×（139．27×0．6＋82．43×0．25＋4．16×0．15）＋0．28×（5．89×0．1＋1．96×0．6）＋0．11×（3．78×0．6＋12．20×0．4）＋0．04×（0．16×0．3＋2．65×0．4＋0．31×0．3）＋0．01×（0．3×0．49＋0．2×0．33）］／253．63＝60．04．3．3植被覆蓋指數(shù)的權(quán)重及計(jì)算方法3．3．2計(jì)算結(jié)果植被覆蓋指數(shù)＝355．24×［0．38×（139．27×0．6＋82．43×0．25＋4．16×0．15）＋0．19×（3．78×0．7＋12．20×0．3）＋0．07×（0．16×0．3＋2．65×0．4＋0．31×0．3）＋0．02×（0．3×0．49＋0．2×0．33）］／253．63＝57．58．

水網(wǎng)密度指數(shù)計(jì)算方法水網(wǎng)密度指數(shù)＝46．43×153．29／253．63＋17．88×1．57／253．63＋61．42×173．35／253．63＝70．15．

環(huán)境狀況指數(shù)（EI）計(jì)算方法

EI計(jì)算結(jié)果EI＝0．25×60．04＋0．2×57．58＋0．2×70．15＋0．2×（100－24．14）＋0．15×99．76＝70．69．根據(jù)EI的計(jì)算結(jié)果，評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的EI為70．69．在生態(tài)環(huán)境狀況分級(jí)為良，植被覆蓋度較高，生物多樣性水平較豐富，基本適合人類生存．

主要生態(tài)問題及措施

白水河流域所在的宣恩縣，于2000年10月正式啟動(dòng)實(shí)施天然林資源保護(hù)工程，工程實(shí)施以來，全縣新增有林地面積287km2，凈增森林活立木蓄積189萬m3．且2012年宣恩縣被確定為第二批全國(guó)綠色能源示范縣以來，通過收集全縣農(nóng)業(yè)廢棄物、剩余物數(shù)據(jù)，制定各項(xiàng)規(guī)劃擬解決排放物污染環(huán)境等問題．根據(jù)計(jì)算，白水河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量良好，生物多樣性較為豐富，生態(tài)系統(tǒng)較穩(wěn)定，但也存在一定的生態(tài)問題．影響白水河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的主要生態(tài)因素主要有人為干擾較大、土地墾殖過度、水污染加重、水土流失加劇等．農(nóng)村污染是流域總氮、總磷負(fù)荷的主要來源之一．隨著工業(yè)和交通航運(yùn)的日益發(fā)達(dá)，各類潛在污染源、危險(xiǎn)源也逐漸增多；此外，山地資源的不合理開發(fā)利用，森林砍伐，土地墾殖過渡，森林覆蓋率低帶來的生態(tài)問題會(huì)導(dǎo)致水土流失加劇．因此，應(yīng)在流域范圍內(nèi)繼續(xù)加強(qiáng)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)、控制農(nóng)業(yè)面源污染源，加之區(qū)域內(nèi)不斷實(shí)行天保林、退耕還林等工程，會(huì)使得流域范圍內(nèi)的林地面積增加，且林地的生物豐度指數(shù)權(quán)重高于耕地和水域的權(quán)重，因此這些因素可能會(huì)使流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況向更好的方向變化．

作者：李妮婭唐瑤楊麗肖志豪陳征李紅濤胡明玉單位：華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院武漢市伊美凈科技發(fā)展有限公司