福州市生态环境质量评价及其动态变化分析

.福州市环境监测站 .福建省环境监测中心站 翁笑艳 郑洪萍



福州市生态环境质量评价及其动态变化分析

1.福州市环境监测站 2.福建省环境监测中心站 翁笑艳1郑洪萍2

该文依据国家环保部颁发的《生态环境状况评价技术规范（试行）》，对福州市生态环境质量及其动态变化进行了分析与评价。结果表明，2008年～2011年，福州市辖区生态环境状况指数（EI）在74～76之间，生态环境质量居于优、良水平。

生态环境 遥感监测 质量评价 福州市辖区

随着城市的扩张和经济的快速发展，城市的环境胁迫与生态问题也日渐凸显，如人口过度密集、热岛效应、内河污染、土地资源承载力下降及空气污染等。城市的发展如何与自然相互协调，城市生态环境质量的监测与评价等日益为世人所关注。目前，遥感技术作为地理空间信息获取、更新与分析的重要手段，在区域生态监测与评价中广泛应用[1-5]。本文依据遥感监测数据，对福州市生态环境质量及其动态变化进行了分析和评价。

1 研究区概况

福州市位于福建省东部，地处闽江下游，介于东经119°08'～120°31'，北纬25°15'～26°39'之间，东临东海和台湾海峡，与台湾省隔海相望。本研究范围为福州市区，包括鼓楼区、台江区、仓山区、晋安区及马尾经济技术开发区。

2 评价方法

依据《生态环境状况评价技术规范（试行）》（HJ/T192-2006）中的相关技术指标，以福州市辖区为研究区，包括鼓楼区、台江区、仓山区、晋安区及马尾经济技术开发区，对该区域生态环境状况进行评价。

2.1 评价指标体系

该技术规范选取了生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地退化、环境质量五个评价指标，各指标分别赋予不同权重，最后计算生态环境状况指数，确定从优到差五个不同级别的生态环境状况。

生物丰度指数：指通过单位面积上不同生态系统在生物物种数量上的差异，间接地反映被评价区域内生物多样性的丰贫程度。

植被覆盖指数：指被评价区域内林地、草地、农田、建设用地和未利用地五种类型的面积占被评价区域面积的比重，用于反映被评价区域植被覆盖的程度。

水网密度指数：指被评价区域内河流总长度、水域面积和水资源量占被评价区域面积的比重，用于反映被评价区域水的丰度程度。

土地退化指数：指被评价区域内风蚀、水蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和工程侵蚀的面积占被评价区域面积的比重。用以反映土地生态系统退化的程度。

环境质量指数：指评价区域内受纳污染物负荷，用于反映被评价区域所承受的环境污染压力。

2.2 评价指标的权重及计算方法

2.2.1各项评价指标的分权重

2.2.1.1 生物丰度指数

生物丰度指数分权重见表1。

生物丰度指数＝Abio×（0.35×林地＋0.21×草地＋0.28×水域湿地＋0.11×耕地＋0.04×建设用地＋0.01×未利用地）/区域面积

式中：Abio——生物丰度指数的归一化系数。

表1 生物丰度指数分权重

2.2.1.2 植被覆盖指数

植被覆盖指数的分权重见表 2。

植被覆盖指数＝Aveg×（0.38×林地面积＋0.34×草地面积＋0.19×耕地面积＋0.07×建设用地＋0.02×未利用地）/区域面积

式中，Aveg为植被覆盖指数的归一化系数。

表 2 植被覆盖指数分权重

2.2.1.3 水网密度指数

水网密度指数=（Ariv×河流长度/区域面积＋Alak×湖库（近海）面积/区域面积＋Ares×水资源量/区域面积）/3

式中：Ariv——河流长度的归一化系数；Alak——湖库面积的归一化系数；Ares——水资源量的归一化系数。

2.2.1.4 土地退化指数

土地退化指数分权重见表3。

土地退化指数＝100－Aero×（0.05×轻度侵蚀面积＋0.25×中度侵蚀面积＋0.7×重度侵蚀面积）/区域面积

式中：Aero——土地退化指数的归一化系数。

表 3 土地退化指数分权重

2.2.1.5 环境质量指数

环境质量指数的分权重见表4。

环境质量指数＝0.4×(100－ASO2×SO2排放量/区域面积)＋0.4×（100－ACOD×COD排放量/区域年均降雨量)＋0.2×（100－Asol×固废排放量/区域面积)

式中：ASO2——SO2污染物的归一化系数；Asol——固体废物的归一化系数；ACOD——COD污染物的归一化系数。

表 4 环境质量指数分权重

2.2.2生态环境状况指数计算方法及分级

生态环境状况指数（Ecological Index，EI）＝0.25×生物丰度指数＋0.2×植被覆盖指数＋0.2×水网密度指数＋0.2×（100-土地退化指数）＋0.15×环境质量指数

根据生态环境状况指数值，将生态环境状况分为五级，即优、良、一般、较差和差，具体分级情况见表5。

表 5 生态环境状况分级表

根据生态环境质量变化幅度，将生态环境质量变化度分为4级，即无明显变化、略有变化（好或差）、明显变化（好或差）、显著变化（好或差），生态环境质量变化度分级见表6。

2.3 评价数据来源

本次评价所用的土地利用和遥感数据、统计数据均来源于福建省环境监测中心站生态室，统一使用中国环境监测总站的县级归一化系数。

表 6 生态环境质量变化度分级

3 生态环境状况评价

3.1 土地利用状况

3.1.1土地利用现状分析

据遥感监测及统计数据，2011年市辖区土地利用类型以林地和建筑用地为主，草地和未利用地占地面积极小。其中，林地占区域总面积达59.4%，建筑用地占21.9%，耕地占10.2%，水域湿地占7.8%，草地和未利用地仅分别占区域总面积的0.4%和0.3%（见图1）。

不同土地类型主要表现为如下特点：林地中，以有林地为主，有林地占林地总面积的80.1%；耕地以水田为主，占耕地总面积达98.1%；水域湿地以河流为主，湖库和滩涂面积仅占较小比例（分别为水域湿地类型的17.5%和3.9%）；建筑用地类型中，城镇建设用地占77%以上；未利用土地以裸土地和裸岩石砾为主，未见盐碱地。

图1 2011年福州市辖区土地利用现状

3.1.2土地利用动态变化分析

2008年~2011年福州市辖区土地利用动态变化具有如下特点：

林地类型中，有林地面积呈逐年下降趋势，与2008年相比，面积下降了3.1%；疏林地和其他林地面积则逐年上升，2011年疏林地和其他林地与2008年相比，增加了15.4%；灌木林地面积无明显变化。

水域湿地类型中，河流、湖库面积有所增加，特别是湖库面积，比2008年增加了9.73 km2。但2011年的滩涂湿地面积与2008年相比，下降了13.6%。

草地、耕地、建筑用地和未利用地总面积均无明显变化。

3.2 生态环境质量评价

3.2.1 2011年福州市辖区生态环境质量现状分析

根据《生态环境状况评价技术规范（试行）》（HJ/T 192-2006）对市辖区生态环境质量状况进行评价，2011年福州市辖区的生物丰度指数为62.37，水网密度指数为69.53，植被覆盖指数为61.69，土地退化指数为8.26，环境质量指数为96.02，生态环境状况指数（EI）为74.32。依据生态环境状况分级标准（表6），福州市辖区生态环境质量为“良”，在全省67个县（市、市辖区）中居第39位。

3.2.2生态环境质量动态分析

2008年~2011年福州市辖区生态环境状况指数（EI）动态变化见表7。

表7 福州市辖区生态环境状况指数（EI）

由表7可知，2008年~2011年，市辖区的土地退化指数无明显变化，但生物丰度指数、植被覆盖指数、环境质量指数均略微下降，变化最为显著的是水网密度指数，与2010年相比，该数值显著降低，表明2011年市辖区内生物多样性丰度、植被覆盖程度与上年相比都有不同程度的下降；区域所承受的污染负荷则有所升高，主要来源于化学需氧量及固体废物排放压力，二氧化硫污染负荷则显著降低（图2）；区域的水资源丰度亦显著降低。

图2 区域污染负荷动态变化

2011年市辖区生态环境状况指数为74.32（表7），与2010年相比略有降低，变化指数∆EI为-2.64，依据生态环境状况变化度分级标准（表6），2011年生态环境状况较上年略微变差。

根据各生态指数之间的关系和权重分配，2011年生态环境状况指数的降低主要是由于水网密度指数有了较大幅度的降低，而水网密度指数的降低又与水资源丰度的减少密切相关， 2011年市辖区的水资源量与上年相比显著下降（图3），减少了485.395百万立方米。

图3 区域水资源量动态变化

4 结果与讨论

福州市辖区土地利用类型以林地和建筑用地为主，草地及未利用土地面积极小。林地类型中有林地居多；水田占耕地的比重大，旱地少；水域面积以河流为主，滩涂湿地面积较小；城镇建设用地占建筑用地的77%以上；未利用地中未见盐碱地。2008年~2011年，福州市辖区有林地与滩涂湿地呈逐年下降趋势，湖库面积显著增加，建筑用地没有明显变化。

2008年~2011年，福州市辖区的生态环境状况等级居于优、良水平。从区域生态环境动态变化看，2011年市辖区内生物多样性丰度、植被覆盖程度与往年相比都有不同程度的下降；区域所承载的污染压力有所升高；水资源丰度则显著降低。市辖区环境污染负荷主要来源于化学需氧量和固体废弃物，而依据福州市污染源普查数据，福州市城区的废水化学需氧量、固体废弃物主要来源于居民生活污染源排放。

综上，要进一步保持和改善福州市城区生态环境质量，提高城市的宜居水平，关键在于调整城市功能布局，重点保护有林地、滩涂湿地，提高有效绿地面积；降低生活源污染排放，提高生活污水与生活垃圾处理能力；改善以机动车尾气污染为主要特征的局部空气污染问题。

[1] 徐昕,高峻,汪琴,等. 城市生态环境遥感监测与质量评价——以上海市为例[J]. 上海师范大学学报（自然科学版），2008,37(2):206-213.

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[3] 李晶,孟祥亮,张玉梅. 山东省生态环境遥感监测及其动态变化研究[J]. 环境监测管理与技术，2009, 21(3):71-74.

[4] 巩彩兰,尹球,匡定. 波城市生态环境基础状况遥感信息提取研究——以上海市中心城区为例[J]. 红外与毫米波学报，2007,26(6):447-450.

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