林业建设的生态地质环境综合调查与区划

王珺

【摘   要】 林业发展离不开自然环境基础的支撑，摆脱不了生态地质条件的限制，更是对气候、土壤、地理等自然资源的综合开发利用。本文详述了林业建设的生态地质环境综合调查、评价和区划方法，以期为高效开展林业建设和倍增林业生态效益提供科学指引。

【关键词】 林业;生态地质环境;调查;区划

中图分类号：S718.5              文献识别码：A               文章编号：2096-1073（2020）12-0072-74

[Abstract]  Environment is the foundation and support of forestry development that is under constraints of eco-geological condition， and the development is a comprehensive utilization of natural resources as climate， soil and geography， etc. This manuscript is detailed to introduce  comprehensive survey， evaluation and regional planning on forestry eco-geological environment， to provide scientific methods to forestry development and multiplication of forestry ecological benefits.

[Key words]  forestry; eco-geological environment; survey; regional planning

林业是保护人居环境、维持生态平衡、保育森林资源和实施环境修复的重要产业，是国家绿色循环经济和低碳可持续发展战略的重要基础。生态文明和小康社会建设对林业的高水平建设和高质量发展提出了更高的要求，也赋予了新时期生态林业重大的历史使命。林业生产主要以木本植物为对象，植物的生长发育有着自身规律，并且受到生地的生态地质环境的影响和制约，只可本末相顺，方得终始有成，所以尊重和顺应自然是其客观使然。林业是重要的资源开发和生产经营活动，社会发展、经济需求和科学技术决定了林业的发展水平。同时，林业又是生态修复的主体力量，国家战略、民生需要和应对气候变化决定了林业的建设目标。林业区划是依据自然地域分异情境和社会发展要求做出的林业地理分区和林业生产布局，是高效开展林业建设和倍增林业生态效益的科学指引。林业发展离不开自然环境基础的支撑，摆脱不了生态地质条件的限制，更是对气候、土壤、地理等自然资源的综合开发利用。林业生态地质环境是复杂的巨系统，限制着林业开发的深度，制约着林业发展的广度，在很大程度上影响着林业投入的综合产出效益。溯流求源，方可达权通变，所以生态地质环境综合调查是制定林业发展区划的先决条件和重要基础。

1  林业生态地质环境综合调查

生态地质环境学是一门融合了生态、地质、环境、数学、信息、经济等诸多学科的研究范式和理论方法的新兴交叉学科，其研究内容是探索生态问题的地质过程、地质作用背景和生态、地质环境之间的协同演化机理，其研究目的是正确认识发生在地球表部的重大环境变化及其未来的趋势和寻求环境问题的生态地质综合解决途径。地质环境系统、自然环境系统和社会经济系统之间相互影响、相互作用[1]，共同组成支持和制约林业生态建设的复杂动力系统 。林业生态环境地质调查是在现有水文、工程、环境地质勘查的基础上，运用系统论的研究思想，融合生态学、地质学、环境学、计算科学和地理信息技术的研究方法，探究生态禀赋、环境条件和地质背景对林业生产建设的综合影响作用的实践性科学研究。将研究区域的林木、植被等生物群落和地下地质体以及空间气候环境作为一个整体系统，考量和测度植物生存、生长所需的控制性地质气候环境因素的分布状况、演化趋势和开发潜力，在第四纪地质、地貌调查的基础上，有重点、分层次地开展以人类和林业文明为中心的涵盖生物、气候、土壤、水、自然灾害和社会经济活动等诸子系统的生态地质环境综合调查研究。

1.1  林业生物环境与生物资源调查

主要开展林业植物的树种构成、多度、密度、频度等组成特征、盖度、高度等立体结构、植被覆盖面积与覆盖率、植物空间分布的经度、纬度与垂直地带性、植物群落的生态学特性等实地调查，分析区域内林业生物资源的现状与未来的发展演化趋势。

1.2  林业气候环境与气候资源调查

（1）气候环境调查

主要进行气温、积温、日照时数、太阳年均辐射总量、风向、风力与风频、降水量、蒸发量、平均相对湿度、雪、霜期等实地调查。

（2）气候灾害调查

主要进行暴雨、洪涝、狂风、沙尘暴、霜冻、干旱、寒潮、极寒、白灾等实地调查。通过以上调查，分析气候资源条件与气候环境对林业生产、布局的支撑基础和制约瓶颈，特别是气候变化对未来林业建设的影响作用趋势。

1.3  林业土壤环境与土地资源调查

（1）土壤调查

① 土壤的地质概貌调查

主要进行土壤发生的层位关系及物质组成、土壤的形态特征（颜色、质地、结构、湿度、坚实度等）、土壤矿物成分、微量元素含量及富集程度、土壤的成土母质、土壤类型与相应分布的纬度、经度及高程地带性规律等实地调查。通过以上调查，分析研究区域地质环境的基本特征和土壤发育、形成发展与构造运动趋势，揭示區域林业用土的基础理化条件和分布情势。

② 土壤的侵蚀状况调查

主要进行不同侵蚀类型（水力、冻融、风力、重力、淋溶等均变侵蚀和山洪、泥石流等灾变侵蚀）的土壤侵蚀分布范围与危害影响、土壤侵蚀程度（流失土层厚度、肥力下降与土质恶化情况、迁出泥沙量）等实地调查。

通过以上调查，确定调查区域的土壤侵蚀强度和侵蚀范围，分析土壤侵蚀对当地降低土壤肥力、消减林业用地面积的危害程度和未来影响作用趋势。

③ 土壤的沙漠化状况调查

主要进行沙漠化的形成类型（风蚀、水蚀、冻融、盐滞）、分布范围、气候和地貌类型、植被状况、沙漠化形成的历史原因、沙漠化土地的治理状况等实地调查。通过以上调查，确定沙漠化程度，分析土地沙漠化发展趋势。

④ 土壤的盐渍化状况调查

主要进行盐渍化土壤的形成原因、分布范围、区域气候条件、地形地貌特征、地下水的潜水位和理化特征、表层土壤粒度组成、渗透性、含盐量及其组分、盐生植物状况、土壤改良和开发利用情况等实地调查。通过以上调查，确定区域土地盐渍化性质与程度以及对生态环境的影响，并分析由盐渍化引发的土壤退化发展趋势。

⑤ 土壤的污染状况调查

主要进行污染区域土地利用情况与土壤特征、工业、农业、污水灌溉等污染源类型、分布、数量和污染途径、当地植物种类、分布及生长情况与土壤质量的关系等实地调查。通过以上调查，明确调查区域的土壤污染现状，分析土壤污染发展趋势。

（2）土地资源调查

主要进行以下土地资源指标的调查研究：

① 草地、草山草坡地、林地、城镇、工矿、交通用地、河流、湖泊、沼泽、沙质荒漠、戈壁、沙漠化土地、裸岩等土地利用类型的土地覆盖状况、面积、质量等级。

② 天然地貌的形态类型、分布区域、物质组成、形成时代、气候和生态特征。

③ 人工地貌的形态类型、分布位置、规模、对生态环境的积极作用及负面影响。

④ 土地利用程度及土地地域组合分区。

通过以上调查，查定调查区域的土地资源基本状况，分析土地环境问题的类型、成因和发展演化趋势。

1.4  地质灾害调查

（1）滑坡灾害的地质环境调查

主要进行滑坡地质条件（变形形态、地面坡度、相对高度、沟谷发育情况等地貌特征）、滑坡物质的主要组成成分（岩基、土层、堆积层等）、滑坡成因（强降雨等气象灾害催生、岩层风化、侵蚀等地质环境诱生、地震等自然灾害促生、不合理的采矿、开垦等人类生产开发活动伴生等）、滑坡的历史灾害统计（灾害规模、生态和环境的破坏及其影响等）、滑坡灾害的防范和应对措施等实地调查。通过以上调查，确定调查区域滑坡灾害的分布范围和危害程度，分析其未来可能成灾范围及成灾影响发展趋势。

（2）泥石流灾害的地质环境调查

主要进行泥石流多发地区的地质环境概况（泥石流沟的形态、面积、沟床比降等地形特征;松散固体物质的组成、来源、结构及环境补充条件和输送方式;土壤类型、岩石破碎风化、植被覆盖状况等生态特征;地表径流等气象水文特征;洪涝和地质灾害等）、形成泥石流的滑坡、坍塌、崩裂等不良地质条件的发育和孕灾情势、泥石流灾害的历史统计、自然地域条件和人类工程经济活动对泥石流的成灾影响等实地调查。通过以上调查，确定调查区域泥石流灾害的分布范围和危害程度，分析其未来可能成灾范围及成灾影响发展趋势。

（3）水患灾害的地质环境调查

主要进行洪水等重大、特大自然灾害的历史情况、灾害频发区的环境地质特征（水土流失、土壤侵蚀、地表脆化、泥沙淤塞等）、人为活动对水患形成的影响（堤防工程、分蓄洪工程等以及对防洪治水的正、负面效应）等实地调查。通过以上调查，明确调查区域水患的分布范围与危害程度，分析在生态地质环境因素主导下未来水患的发生发展趋势。

1.5  林业水环境与水资源调查

（1）河流水资源环境调查

主要进行河流流域地理概貌、水体特征（流量、流速、径流量、径流深度、水温、含沙量、水化学组成等）、水文参数（河流长度、落差、水文网密度、流域面积、断流时间及周期等）等实地调查。通过以上调查，明确研究区域的河流水资源基本状况，分析其水资源量变化和时空分布与未来演化趋势。

（2）湖泊水资源环境调查

主要进行湖泊的形态（形状、深度、面积、容水量等）、成因类型、水化学类型、水资源量动态特征（入出湖水量、湖面蒸发量、年水位变幅、湖泊萎缩情况等）、湖泊生物组成及生物多样性与生物资源量等实地调查。通过以上调查，明确调查区域的湖泊水资源基本状况，分析湖泊的历史演化、现状与未来发展趋势。

（3）地下水资源环境调查

主要进行地下水类型及分区、地下水埋藏与含水层分布、富水性及分区、地下水理化特征、区域地下水水位下降、水资源枯竭与水质恶化、区域水资源开发利用状况等实地调查。通过以上调查，明确调查区域的地下水水资源基本状况，分析区域地下水均衡变化趋势及引发的生态环境恶化状况。

（4）干旱缺水状况调查

主要进行干旱缺水的分布和影响范围、旱区工农业生产的用水情况和节水、水循环利用措施、旱区的水汽通量和气候条件变化、干旱缺水引发的土地沙化、荒漠化和盐碱化、区域水资源失衡、植被缩减和生物多样性减少等问题的实地调查。通过以上调查，明确调查区域的缺水状况与缺水时空分布及发展趋势，分析沙漠干旱缺水区域的可能开发潜力。

（5）水体污染状况调查

主要进行水质现状、主要污染物的含量、分布及时空累积特征、污染途径及影响范围、水质不良与污染带来的危害，目前的防治措施及效果等实地调查。通过以上调查，明确调查区域水体污染情态，分析水体污染對林业生产和生态环境的现实影响和潜在威胁。

1.6  人类社会经济环境调查

（1）人口资源调查

主要进行人口数量、密度、自然增长率、从业人口结构及比例、人口分布与城乡人口比例、人均受教育程度、民族组成等实地调查。通过以上调查，了解调查区域的人口基本状况，分析人口对生态环境压力的现状与未来演化趋势。

（2）社会经济资源调查

主要进行国民经济总产值等经济总量、工农牧业等经济部门的产值、比例等产业结构、交通通信、商业外贸等第三产业发展状况、科技、教育等智力建设的投入现状与发展规划、区域文化特征与文化繁荣程度、居民收入、消费、住房、医疗等民生民情等实地调查。通过以上调查，了解调查区域的社会经济资源基本状况，分析林业发展布局的社会经济基礎条件，测度生态文明建设的社会经济资源潜力和优化空间。

（3）人类经济活动与工程开发对区域生态环境的影响作用调查

① 矿山开发对生态地质环境的影响作用调查

主要进行矿山种类、分布范围和规模、地质类型、地质灾害（坍塌、滑坡等）、环境灾害（土壤沙化、退化等）、生态灾害（重金属污染、水体污染、生物多样性减少等）、废弃物排放和节能减排措施等实地调查。通过以上调查，明确调查区域内矿山开发引致的地质影响和矿山灾害带来的生态危害，分析其发展和演化趋势。

② 水利工程对生态地质环境的影响作用调查

主要进行堤防工程的环境地质问题（堤基沉降变形、堤岸崩塌等发育、分布特征与危害）、水库工程的环境地质问题（水库变形、渗漏、淤积等危害及引发地质灾害的可能性）、调水工程的环境地质问题（主要包括：引水区水库蓄水对采水区及周边区域的水分布影响、对下游河段的水供给影响以及引发的水生态影响;水库建设的地质环境影响;流域内的生产、生活、生态用水失衡;调水输送管网建设产生的地质环境破坏以及可能引发的地质灾害等）等实地调查。通过以上调查，分析水利工程对沿线区域生态地质环境的影响现状和作用趋势。

③  地下水资源开发对生态地质环境的影响作用调查

主要进行因地下水的连采、过采、超采引起的地下水水位下降、地面沉降、岩层塌陷、水质恶化等问题和由河流上游水库拦截引发的下游地区地下水资源枯竭、土地干旱及荒漠化等问题的实地调查。通过以上调查，确定调查区域地下水资源开发引发的环境地质恶化的分布特征和影响范围，分析其水资源枯竭的发展趋势。

④ 农牧业开发对生态地质环境的影响作用调查

主要调查农牧业生产开发过程中造成的沙漠化、荒漠化、盐碱化、水土流失等土地退化问题和肥力下降、土壤酸化、药物侵蚀、水污染等环境破坏问题的发生状况、危害范围和影响趋势。

2  林业生态地质环境综合评价与区划

2.1  生态地质环境综合评价

从调查区域内林木和植被生长的地质、气候、环境控制性因素调查研究结果出发，以前述林业生态地质环境调查子目为基本单元，以地质环境元素成因来源、迁移途径、生态效应和预测预警为评价主线展开调查区域开展林业建设的生态地质环境现状、变化趋势和发展潜力的综合评价。

可以按照基本准则层、一级指标层、二级指标层的结构组建林业生态地质环境综合评价指标体系，可以按照生态环境、地质环境和社会环境三个子系统[2]来划分基本准则层，其中：生态环境基本准则层主要由前文的生物环境与生物资源、气候环境与气候资源等一级指标层组成;地质环境基本准则层主要由前文的土壤环境与土地资源、地质灾害、水环境与水资源等一级指标层组成;社会环境主要由前文的人口资源、社会经济资源、人类经济活动与工程开发对区域生态环境的影响作用等一级指标层组成。由此，相应的二级指标层由前文对照可得。

关于指标的权重和指标的本底值，可以采用多层次分析并且结合专家建议的方法获得。在此基础上，运用神经网络、灰色理论、模糊数学等技术方法构建多目标、多参数的算法体系，对调查区域的林业生态地质环境基础进行评价，对林业发展的生态资源潜力进行测度。

在大数据时代，可以基于模块思路和信息库、推理机等核心运算程序，编组一套林业生态地质环境综合评价的专家系统。

2.2  林业区划

将林业建设和生态地质环境等条件建立矩阵，建立数学因果关系，量化结果。依照区域生态文明建设目标和民生改善需求，按照“宜木则木，宜灌则灌，宜草则草，宜治则治，宜荒则荒”的原则，在林业生态地质环境综合调查评价的基础上，科学编制林业建设区划、林产开发区划和林业减灾区划。

参考文献：

[1] 陈梦熊，论生态地质环境系统与综合性生态地质环境调查，        水文地质工程地质，1999，3：3—12.

[1] 李树文等，生态—地质环境承载力评价指标体系的探讨，地        球与环境，2010，38（1）：85-90.

（编辑：李丹）