矿区生态系统健康评价理论及其实证研究.doc

第3章??矿区生态承载力基本理论及评价方法3.1??矿区生态承载力的特点及内涵分析????3.1.1??矿区生态承载力的特点????3.1.2??矿区资源承载力??????3.1.3??矿区环境承载力??????3.1.4??矿区生态系统弹性力3.2??矿区生态承载力的定量研究????3.2.1??矿区生态系统弹性力的量化????3.2.2??矿区资源环境承载力量化研究????3.2.3??矿区生态系统压力量化研究3.3??矿区生态承载力评价方法????3.3.1??评价指导思想与基本程序????3.3.2??分级综合评价方法????3.3.3??分级综合评价的意义3.1.1??矿区生态承载力的特点3.1.2??矿区资源承载力??矿区环境承载力阈 （3.1） 式中：为生态弹性度；为调节系数；为景观多样性指数；为植被指数；、分别为矿区气温与降水量的年变率。其中景观多样性指数和植被指数表示矿区地貌及覆被状况，气温和降水量的年变率表示了矿区的气候状况。以下对公式（3.1）中各参数的具体含义进行说明： 景观多样性指数。 景观多样性指数是衡量景观异质性的一个指标，通常采用生态系统类型在景观中所占面积比例表示，常用的3个景观多样性指数是丰富度、均匀度和优势度。其中均匀度和优势度是以信息理论为基础的多样性指数，课题研究的景观多样性指数采用的是Shannon多样性指数，其表达公式如下： （3.2） 式中：为景观多样性指数；为景观单元类型项目，对矿区来说，景观单元类型可与用地结构联系起来；为第景观单元类型的面积占总面积的比例。 植被指数 植被指数是用遥感监测地面植物生长和分布的一种方法，它反映了地表面的覆盖状况。当遥感器测量地面反射光谱时，不仅测得地面植物的反射光谱，还测得土壤的反射光谱。当光照射在植物上时，近红外波段的光大部分被植物反射回来，可见光波段的光则大部分被植物吸收，通过对近红外和红光波段反射率的线性或非线性组合，可以消除土地光谱的影响，得到的特征指数称为植物植被指数。植被指数的计算方法很多，应用最广泛的是归一化植被指数（ND－VI），其具体表达式为： (3.3) 式中：NIR表示近红外波段反射率；RED表示红光波段反射率。 气候指标变率 气候指标变率用来反映研究区域的气候状况，可用气温和降水量的年变率来表示，其表达式如下： (3.4) 式中：、分别为研究矿区平均气温与年降雨量的年变率；、分别为第年的平均气温和降雨总量；、分别为研究矿区多年年均气温与年降雨量的平均值。 4.为调节系数，一般取0.01. 3.2.2 矿区资源环境承载力量化研究 对矿区资源环境承载力量化研究的方法是采用对资源环境承载力各影响因素建立指标进行综合评价，其内容包括指标体系的建立、数据的处理、权重系数的确定和具体评价方法的选择等。 矿区资源环境承载力评价指标体系的建立 建立科学的评价指标体系直接关系到量化结论的正确性，对矿区资源环境承载力评价应以资源环境承载能力作为目标，以资源环境承载力单要素承载为基础，具体的指标体系可为目标层、准则层、指标层和分指标层。准则层包括资源承载条件和环境承载条件两个方面，资源承载力选择水资源、土地资源、矿产资源和旅游资源作为评价指标，环境承载力以大气环境、水环境和土壤环境作为具体评判指标。其具体的指标构成如表3-1所示： 表3-1 资源环境承载力评价指标体系构成 目标层 准则层 指标层 分指标层 资 源 环 境 承 载 力 资 源 要 素 水资源 水资源占有量，水资源质量，水资源利用率 土地资源 农用土地面积，土地资源率 矿产资源 矿产资源保有量，矿产资源回收率，矿产资源综合利用率 旅游资源 旅游资源等级，旅游条件 环 境 要 素 大气环境 二氧化硫，氮氧化物，TSP（总悬浮颗粒物） 水环境 COD（化学需养量），BOD（生化需养量），PH值 土壤环境 生活垃圾消纳能力 表3-1所给出的指标体系是针对矿区普遍情况而言的，对特定矿区可根据具体目标的不同而选择不同的指标，对单项指标或因子的选择同样应根据评价目的的不同