县域生态系统健康评价与优化策略
崔首成 汪魏 胡书豪 周小淞 田成双
武汉科技大学 湖北 武汉 430081
摘要:通过对地理位置、环境特征、生态系统类型与结构的分析,识别了生态敏感区域与重点保护对象。在生态系统健康评价方面,采用了构建指标体系、构造判断矩阵、确定权重和数据计算等方法,对森林、灌丛、草地和湿地生态系统进行了综合评价。通山县生态系统整体处于健康状态,但部分区域存在不同程度的生态问题。为了提升生态系统健康水平,提出了一系列对应的对策。旨在实现生态平衡与可持续发展,降低生态风险,提高生态系统服务功能。本研究目的在为通山县及类似地区的生态系统保护与管理提供参考和借鉴。
关键词:层次分析法;生态健康评价;通山县;生态系统
1 引言
随着全球环境变化和人类活动的加剧,生态系统健康及其可持续性已成为当今社会面临的重要议题。作为我国行政体系的基本单元,县域生态系统在维护国家生态安全、促进经济社会可持续发展等方面具有举足轻重的地位。因此,对县域生态系统健康进行评价,并在此基础上提出优化策略,不仅对提升县域生态环境的品质和生活质量具有现实意义,也对我国的生态文明建设和可持续发展具有深远的影。
2通山县生态系统概况
2.1 地理位置与环境特征
通山县位于湖北省东南部,地处东经114∘82′至114∘98′,北纬29∘30′至29∘44′之间。该县总面积约为26.63km2,东与阳新县为邻,西与咸宁市相连,南与江西省武宁县和瑞昌市接壤,北与赤壁市毗连。
通山县的地理位置和环境特征为其生态系统的发展和演变提供了独特的环境条件。这些条件不仅影响了生态系统的结构和功能,还对当地的经济发展和生态保护具有重要的意义。
2.2生态敏感区域与重点保护对象
富水河是通山县的主要河流,对当地生态环境起着至关重要的作用。它不仅为周边地区提供必要的水资源,还承担着调节区域气候、维持生物多样性的重要功能。富水河的水质直接关系到下游地区的生态健康,因此保护富水河的水质是维护通山县生态系统健康的重要任务。
九宫山位于通山县南边,是一个具有重要生态价值的自然保护区。九宫山地形复杂,植被丰富,是众多野生动植物的栖息地。该地区不仅拥有珍稀物种,还是重要的生态廊道,连接不同生态系统,维持区域生物多样性。此外,九宫山还是重要的水源涵养区,对于维护通山县乃至更广泛地区的生态环境具有举足轻重的地位。
3. 生态系统健康评价
3.1评价标准与方法
3.1.1构建指标体系
为了全面评价通山县生态系统健康状况,基于通山县现有生态结构与现状提出以下评价体系。如表1
3.1.2构造判断矩阵
判断矩阵的建立是从层次分析结构的第二层开始,自上而下依次计算出某一层次各因素对上一层某个因素的权重,亦即构造出V-U、U-C判断矩阵。一般使用1~ 9 标度对重要性判断结果进行量化,通俗的讲就是将每一层(同级)各个指标进行两两比较,根据重要程度按表2取值。
如V-U就是第二层的判断矩阵,如果认为生态服务功能(U2)比生物多样性(U1)的重要程度处于稍微重要与明显重要之间,生服务功能能u2比环境质量u3的重要程度处于明显重要,生物多样性u1比环境质量u3重要程度处于稍微重要和明显重要之间,则判断矩阵为:
3.1.3确定权重
首先将矩阵每一列向量归一化得到w,然后将w求和得到wi,最后对wi进行向量归一化得到特征向量w=(0.3672,0.4093,0.2235)所以u1、u2和u3对于v的权重分别是0.37、0.41和0.22.由于篇幅有限,仅以此例来展示计算方法,其他权重依然按照此方法计算。
3.1.4数据计算
在地理空间数据云、国家科学生态网等网站获取通山县土地利用、降雨量、空气质量等基础数据,在arcgis中使用重分类和栅格计算器等工具对数据进行处理分析最后得到生态评级图。
3.2评价结果与分析
从浅色到深色的颜色变化表明健康指数从低到高的变化。结果表明,通山县生态健康状况的空间异质性并不显著,但仍可以发现通山县中部地区的健康指数相对较低,南北两边的健康状况相对较好。这主要是由于通山县中部地区存在通羊镇和九宫山两个大的城镇空间,南北多为山地为主,尤其南部连片的区域多为九宫山区域,中部地区存在的较高健康评级则主要为富水河一带。
4 总结
通山县作为一个充满生态魅力的县域,承载着丰富的自然资源和生物多样性。然而,在快速城镇化的背景下,其生态系统也面临着前所未有的挑战。特别是中部地区,由于城镇空间的扩张,生态系统承受着日益加大的压力,这在某种程度上削弱了其生态服务功能,也对当地的环境质量构成了潜在威胁。
为了确保这些措施的有效实施,建立完善的生态系统健康监测与评估体系成为关键。这不仅能够实时跟踪生态系统的健康状况,还能为未来的生态保护决策提供科学依据。