临朐县生态环境状况动态变化分析
2017-01-17吕洪德
吕洪德,肖 泱
(潍坊市环境监测中心站,山东 潍坊 261041)
临朐县生态环境状况动态变化分析
吕洪德,肖 泱
(潍坊市环境监测中心站,山东 潍坊 261041)
利用遥感影像解译的土地利用数据分析了山东省临朐县2011—2015年的土地利用变化,同时根据《生态环境状况评价技术规范》(HJ 192-2015),对该区域生态环境状况进行综合评价,对生态环境指标变化情况进行对比分析。结果表明,2011—2015年临朐县的生态环境状况为“良”,生态环境质量无明显变化。
遥感;临朐县;土地利用;生态环境状况评价;动态变化
1 研究区域概况
临朐县地处山东半岛中部,潍坊市西南部,沂山北麓,弥河上游,为低山、丘陵、平原交错地带,以南端沂山为高点,呈扇形向西北和东北展开,形成山地居南,平川亘北的地势特征;东与昌乐县、安丘市毗连,南与沂水县、沂源县接壤,北临淄博市、青州市;辖8个镇、2个街道,937个行政村,85万人;临朐县气候适中,四季分明,属南温带亚湿润区。
2 生态环境状况评价方法与数据来源
2.1 评价方法
生态环境状况评价是依据特定的目的,选择具有代表性、可操作性、可比性的评价指标与方法,对生态环境状况的优劣程度进行定性或定量的判别及分析,是研究生态环境状况及其变化趋势的重要手段[1-2]。本研究利用卫星遥感影像,在GIS软件ArcGIS和遥感软件ERDAS的支持下[3-4],对临朐县2011—2015年生态环境状况各要素的动态变化进行了对比分析。
本研究进行生态环境状况计算与评价的依据是国家环境保护部颁布的《生态环境状况评价技术规范》(HJ 192-2015)。该规范通过构建一个综合指数(生态环境状况指数,EI)来反映区域生态环境的整体状态[5-6]。生态环境状况指数计算方法:EI=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+0.15×水网密度指数+0.15×(100-土地胁迫指数)+0.10×(100-污染负荷指数)+环境限制指数。根据生态环境状况指数,将生态环境分为5级,即优、良、一般、较差和差;根据生态环境状况指数与基准值的变化情况,将生态环境质量变化幅度分为4级,即无明显变化、略微变化(好或差)、明显变化(好或差)、显著变化(好或差)。
2.2 数据来源
分别利用LandsatTM5、资源一号02C和Landsat8的遥感影像解译获得了临朐县2011—2015年的土地利用/覆盖矢量数据。其他数据包括2011—2015年的二氧化硫、烟(粉)尘、氮氧化物、化学需氧量、氨氮和固体废物排放、水土流失、水资源量及降水量等数据。
3 研究结果与分析
3.1 土地利用情况及其动态变化
根据2015年的遥感监测结果,临朐县农业生态环境的主要特征是全为旱地,无水田;林地结构以有林地为主,占林地总面积的78.26%,疏林地和灌木林地分别占10.46%、7.01%,其他林地占4.28%;草地结构以中覆盖草地为主,占草地总面积的64.39%,低覆盖草地和高覆盖草地分别占20.04%、15.56%;水域湿地中水库坑塘面积最大,占水域湿地总面积的37.44%,河渠和滩地分别占32.64%、29.91%;城乡居民点和工矿用地以农村居民点用地为主,占57.72%,工矿用地和城镇建设用地分别占27.63%、14.65%;未利用土地的主要类型为裸岩和裸土地,分别占56.93%、43.07%。
临朐县生态环境土地利用类型以耕地、林地、草地以及城乡居民点和工矿用地为主,2015年分别占全县总面积的49.48%、24.42%、14.12%、9.25%,水域湿地占2.47%,未利用土地仅占0.26%。
2011—2015年的遥感监测结果表明,2015年与2011年相比,临朐县土地利用总体变化是耕地面积减少,林地、城乡居民点和工矿用地面积增加(见图1),这与临朐县近年城镇化及工业企业建设占用耕地、加强林地保护和大力植树造林有关;草地和水域湿地的面积基本保持稳定,变化不大。
3.2 生物丰度指数动态变化
分析表明,与2011年相比,2015年临朐县生物丰度指数变化值为4.07,生物丰度指数变大,生物丰度明显增加,主要原因是全县林地面积有较大幅度增长,由2011年的35 076 hm2增加到2015年的44 747 hm2。2011—2015年临朐县生物丰度指数情况如图2所示。
图1 2011—2015年临朐县土地利用情况
图2 2011—2015年临朐县生物丰度指数
3.3 植被覆盖指数动态变化
与2011年相比,2015年临朐县植被覆盖指数变化值为-0.34,植被覆盖指数变小,植被覆盖度略微降低。临朐县在林地面积增加、耕地面积减少的情况下,植被覆盖指数有所降低,表明新增林地在生长初期的植物冠层面积小、植被覆盖程度低于耕地。2011—2015年临朐县植被覆盖指数情况见图3。
图3 2011—2015年临朐县植被覆盖指数
3.4 水网密度指数动态变化
与2011年相比,2015年临朐县水网密度指数变化值为-8.48,水网密度指数显著变小的主要原因是全县平均年降雨量从2011年的921.2 mm下降为2015年的567.5 mm,全县水资源量减少了5.17×108m3。2011—2015年临朐县水网密度指数情况见图4。
图4 2011—2015年临朐县水网密度指数
3.5 土地胁迫指数动态变化
与2011年相比,2015年临朐县土地胁迫指数变化值为1.88,土地胁迫指数明显变大,这与当地的土地开发及土地退化现象有关。临朐县建设用地面积由2011年的12 047 hm2增加到2015年的16 954 hm2,重度侵蚀面积和水土流失面积分别由2011年的120.37 km2和530.69 km2增加到2015年的138.74 km2和636.64 km2。2011—2015年临朐县土地胁迫指数情况见图5。
图5 2011—2015年临朐县土地胁迫指数
3.6 污染负荷指数动态变化
与2011年相比,2015年临朐县污染负荷指数变化值为0.23,污染负荷指数变大,污染负荷略有增加。根据环境统计结果,临朐县氮氧化物排放量2015年比2011年有所减少,二氧化硫、烟尘、化学需氧量和氨氮的排放量均有不同程度的增加。2011—2015年临朐县污染负荷指数情况见图6。
3.7 环境限制指数动态变化
临朐县2011—2015年间未出现严重影响人居生产生活安全的生态破坏和环境污染事项。
3.8 生态环境状况动态变化
2011—2015年临朐县总体生态环境状况为“良”。2013年生态环境状况指数变化值(ΔEI)与2012年比较,-1≥ΔEI>-3,生态环境状况略微变差;其余年际变化,|ΔEI|<1,生态环境状况均无明显变化。
图6 2011—2015年临朐县污染负荷指数
2015年与2011年相比,生态环境状况指数减少0.23(|ΔEI|),生态环境质量无明显变化(|ΔEI|<1)。2011—2015年临朐县生态环境状况指数情况见表1。
表1 2011—2015年临朐县生态环境状况指数比较
4 结论
(1)临朐县生态环境土地利用类型以耕地、林地、草地以及城乡居民点和工矿用地为主,2015年分别占全县总面积的49.48%、24.42%、14.12%、9.25%,水域湿地占2.47%,未利用土地仅占0.26%。2015年与2011年相比,临朐县耕地面积减少,林地、城乡居民点和工矿用地面积增加;草地和水域湿地的面积基本保持稳定,变化不大。
(2)2015年临朐县生态环境状况指数的各项分指数与2011年相比,水网密度指数变化幅度最大,该指数显著变小的主要原因是降雨量减少、水资源量有所减少;生物丰度指数和土地胁迫指数明显变大,污染负荷指数略微变大,植被覆盖指数略微变小。
(3)2015年临朐县生态环境状况为“良”,与2011年相比,生态环境状况指数减少0.23,生态环境质量无明显变化。注意摘要和结论的区别
[1]钱贞兵,周先传,徐升,等.安徽省生态环境质量动态评价研究[J].安徽农业科学,2007,35(27):8612-8614.
[2]宋述军,柴微涛,周万村.RS和GIS支持下的四川省生态环境状况评价[J].环境科学与技术,2008,31(10):145-147.
[3]刘海江,张建辉,何立环,等.我国县域尺度生态环境质量状况及空间格局分析[J].中国环境监测,2010,26(6):62-65.
[4]哈力木拉提,董贵华,何立环,等.新疆伊犁州2000—2005年生态环境质量变化评价与分析[J].中国环境监测,2009,25(1):98-101.
[5]曹慧明,宗雪梅,孟祥亮,等.基于RS和GIS的山东省17城市生态环境质量动态变化研究[J].中国环境管理干部学院学报,2012,22(4):16-18,32.
[6]环境保护部.HJ 192-2015生态环境状况评价技术规范[S].北京:中国环境科学出版社,2015.
(编辑:程 俊)
A Study on The Dynamic Changes of Ecosystem Status in Linqu County
Lv Hongde,Xiao Yang
(Weifang Environmental Monitoring Central Station,Weifang Shandong 261041,China)
The land-use changes in Shandong province Linqu County from 2011 to 2015 were analyzed on the basis of the interpretation data of satellite remote sensing images.The ecosystem status of the county was assessed comprehensively and the ecological indexes were comparatively evaluated according to The Technical Criterion for Ecosystem Status Evaluation(HJ 192-2015). The results proved that the ecosystem status of Linqu was"fine"from 2011 to 2015,the ecological index reduced by 0.23.
remote sensing,Linqu,Land-use,ecosystem status evaluation,dynamic changes
X821
A
1008-813X(2016)06-0063-04
10.13358 /j.issn.1008-813x.2016.06.16
2016-11-04
吕洪德(1979-),男,山东潍坊人,毕业于东北林业大学生态学专业,硕士,工程师,主要从事生态环境监测与评价工作。