新疆生態(tài)環(huán)境監(jiān)測任務(wù)與指標體系建立

伊布提哈爾·加帕爾 海米提·米吉提

摘要：本文針對新疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境的特征，從微觀生態(tài)監(jiān)測性質(zhì)及范圍方面考慮，研究如何構(gòu)建新疆生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標體系，提高保護區(qū)生態(tài)監(jiān)測能力，為新疆地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：新疆地區(qū);生態(tài)環(huán)境監(jiān)測;指標體系

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract： In view of the unique characteristics of ecological environment in Xinjiang， considering the nature and scope of micro-ecological monitoring， this paper studies how to construct the index system of ecological environment monitoring in Xinjiang， improve the ecological monitoring capacity of protected areas， and provide technical support for ecosystem restoration in Xinjiang.

Key words： Xinjiang region; Ecological environment monitoring; Index system

新疆地處歐亞大陸腹地，占全國沙漠面積的63%以上，是我國沙漠分布最廣的省區(qū)之一。新疆分布著我國重要的綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，在西部大開發(fā)中的戰(zhàn)略地位非常重要。協(xié)調(diào)好環(huán)境與發(fā)展的關(guān)系，關(guān)系到西部開發(fā)戰(zhàn)略在新疆實施的成效。

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是對生態(tài)系統(tǒng)中各因素相互關(guān)系進行綜合整體監(jiān)測，為生態(tài)環(huán)境管理提供決策依據(jù)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是一門涉及多學科的綜合技術(shù)。本文研究的目的是充分利用現(xiàn)有資源，真實動態(tài)反映新疆地區(qū)環(huán)境的質(zhì)量狀況。

1 新疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測任務(wù)的確定

生態(tài)保護區(qū)建立的基礎(chǔ)是確定生態(tài)監(jiān)測指標體系，生態(tài)保護區(qū)受到人類活動的影響，具有一定的復(fù)雜性。根據(jù)生態(tài)保護區(qū)多處地理位置不同，構(gòu)建指標體系需客觀真實反映保護區(qū)生態(tài)狀況，探求人類及自然對生態(tài)保護區(qū)的影響。為保護區(qū)管理部門提供生態(tài)環(huán)境狀況資料，以便及時做出相應(yīng)決策規(guī)劃[1]。

監(jiān)測指標體系由多個相互聯(lián)系的生態(tài)指標組成。構(gòu)建科學的指標體系對客觀評價結(jié)構(gòu)具有重要作用。建立生態(tài)指標體系應(yīng)遵循整體性，簡單易行性，定性定量結(jié)合的原則。指標體系框架由不同生態(tài)系統(tǒng)類別各自分指標體系及反映景觀格局的分指標體系兩部分構(gòu)成。

生態(tài)監(jiān)測的前提是選擇確定生態(tài)監(jiān)測指標，在選擇確定生態(tài)監(jiān)測指標體系時應(yīng)遵循代表性，敏感性，綜合性與可行性的標準。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評價對象的是某一區(qū)域的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)依據(jù)綜合性，可操作性，簡潔性等原則對其指標進行篩選[2]。

新疆維吾爾自治區(qū)位于中國西北邊陲，是中國路地面積最大的省級行政區(qū)，占中國國土面積的1/6，新疆周邊與八國接壤，是歷史上絲綢之路的重要通道，戰(zhàn)略位置非常重要。

根據(jù)新疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化趨勢與環(huán)境問題，確定新疆地區(qū)進行生態(tài)監(jiān)測基本任務(wù)為：監(jiān)測對人類開發(fā)活動造成的生態(tài)系統(tǒng)組成及功能變化，監(jiān)測環(huán)境污染物對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響，監(jiān)測重要生態(tài)問題的發(fā)生面積及數(shù)量動態(tài)，監(jiān)測區(qū)域內(nèi)珍貴生態(tài)類型及珍稀動物動態(tài)變化。

2 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標體系的建設(shè)

2.1 土地利用因素

生態(tài)環(huán)境是復(fù)雜多樣的系統(tǒng)，包含氣象、地質(zhì)地貌、水文、生物等自然地理及人文經(jīng)濟因素。生態(tài)環(huán)境評價質(zhì)量涉及地域復(fù)雜性與因素多樣性，根據(jù)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境特征，本文選用土地利用，植被覆蓋度，地形地貌，土壤類型等作為評價因子[3]。

遙感圖像電磁波輻射特性記錄了地表地物特征，不同光譜特征表征不同地物。利用地物光譜信息特征，可快速提取識別對應(yīng)地物。計算機分類過程中，因同物異譜的現(xiàn)象存在，分析結(jié)果常出現(xiàn)錯分的情況。在圖像解釋中常采用人機交互的方式進行校驗。

土地資源是人類賴以生存發(fā)展的重要基礎(chǔ)，土地資源的利用及其覆蓋特征對全球環(huán)境的變化會起到間接的影響作用。土地利用動態(tài)變化實質(zhì)為人類為滿足一定的社會經(jīng)濟發(fā)展需求，以土地操作進行生態(tài)活動，反映土地利用的發(fā)展趨勢。利用遙感數(shù)據(jù)檢測分析土地利用情況需建立分類系統(tǒng)標準及解釋標準。為定量分析土地利用變化特征及其他影響因素提供必要條件。

結(jié)合新疆地區(qū)社會經(jīng)濟特征，依據(jù)國民經(jīng)濟主要用地屬性，劃分耕地，草地，城鄉(xiāng)居民點及未利用土地。遙感影像包含的地物光譜特征是分類的依據(jù)，以大致區(qū)分遙感圖像的不同地物，選擇合適的分類方法，能保證生產(chǎn)檢測工作的順利進行。

2.2 植被覆蓋面積

植被是環(huán)境的重要組成因素，是衡量土壤，水文等生態(tài)系統(tǒng)要素的重要指標，地表植被變化會影響其他環(huán)境因子變化，植被覆蓋度指植被在地面垂直投影面積與地面總面積的百分比，與生態(tài)，水文，全球變化等具有密切關(guān)系。常作為水土流失等模型研究的重要參數(shù)，遙感技術(shù)應(yīng)用于植被研究具有多種優(yōu)勢。遙感影像地物信息量豐富，能連續(xù)精確提供植被光譜信息，具有獲取數(shù)據(jù)快，效率高的特點。遙感獲取數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣，大范圍監(jiān)測植被變化具有宏觀性經(jīng)濟性的特點，已成為調(diào)查植被分布及估算生物量等信息的重要手段。

遙感技術(shù)計算植被覆蓋有植被指數(shù)法，回歸模型法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等，隨著遙感技術(shù)應(yīng)用不斷發(fā)展，植被指數(shù)已廣泛應(yīng)用于定量與定性描述植被覆蓋狀況。利用獲取植被覆蓋度對揭示生態(tài)環(huán)境變化規(guī)律，探討變化的驅(qū)動因素具有重要的現(xiàn)實意義。常用的方法有統(tǒng)計模型法及混合像元分解法。

植被指數(shù)利用遙感數(shù)據(jù)提取地表植被反射值的定量描述，通過遙感影像中紅光波段及近紅光波段，計算兩波段間線性組合數(shù)量值，以此直接反映生態(tài)環(huán)境狀況。常用植被指數(shù)計算方法有比值植被指數(shù)，差值植被指數(shù)等。

2.3 地形地貌因素

地形地貌是自然環(huán)境重要的組成因素，直接間接影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況，坡向，坡度，高程異變等特征信息反映水土流失狀況，高程海拔表征地表高低起伏差異狀態(tài)，對水熱分布，物種分布等產(chǎn)生重要影響。研究區(qū)以山地地貌為主，多地海拔平均在3000m以上。坡度指坡面垂直高度與水平寬度比，影響地表物質(zhì)能量流動的方向，強度。在自然災(zāi)害影響下，水土流失更嚴重。本文根據(jù)研究區(qū)地形起伏特征，將其分為6級。研究區(qū)谷深坡陡，主要以山地地貌為主。

水資源狀況對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要影響，生態(tài)檢測包含研究區(qū)水熱條件狀況檢測。氣象狀況直接影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，水資源狀況對區(qū)域水土流失狀況及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要作用。

土壤與植被存在一定的關(guān)系，是生態(tài)環(huán)境的重要構(gòu)成要素，對生態(tài)環(huán)境具有重要影響。各類土壤有機碳含量反映水土流失狀況，土壤植被共同作用反作用于環(huán)境，土壤質(zhì)量下降極易造成水土流失。土壤是研究生態(tài)環(huán)境的重要因素。研究區(qū)土壤分布具有明顯的沿河流層分布特征，其中黑粘土比例最大。

3 新疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析

通過對新疆地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測指標分析，從整體上看，北疆地區(qū)優(yōu)于南疆，東疆地區(qū)優(yōu)于吐魯番地區(qū)。北疆自然條件較好，沙丘多為固定沙丘，自然與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境較好。山區(qū)林草比例大的地區(qū)，山區(qū)存在增多了生物的多樣性，大中城市因人口密度大，自然度較小，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差。此地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展應(yīng)注意合理布局。

環(huán)境優(yōu)良的地區(qū)大多位于新疆中部及西北部，此地區(qū)降水資源較豐富。如伊犁地區(qū)及塔城地區(qū)。環(huán)境較好的地區(qū)分布于新疆西部與東部。處于河流上游，如哈密地區(qū)，及南疆若羌，阿合奇縣等。環(huán)境一般的地區(qū)多分布于南疆，農(nóng)業(yè)供給水量欠缺。阿勒泰地區(qū)富裕因部分縣域位于沙漠邊緣。環(huán)境較差的地區(qū)主要分布于南疆，綠洲面積小，山區(qū)林草面積較少，農(nóng)業(yè)供水量有限。環(huán)境差的地區(qū)分布于塔河中下游，自然環(huán)境破壞嚴重，包括一些人口密度較大，污染嚴重的大中城市。

4 結(jié)語

本文研究了新疆地區(qū)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標體系的構(gòu)建，利用遙感系統(tǒng)技術(shù)，建立符合研究區(qū)自然特征的解譯標志，選取土地利用，水資源等指標作為生態(tài)環(huán)境影響因素。根據(jù)生態(tài)環(huán)境評價綜合指數(shù)模型，計算各專題指標特征信息。構(gòu)建完善的監(jiān)測指標體系。為地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供基礎(chǔ)。

參考文獻

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收稿日期：2018-12-13

作者簡介：伊布提哈爾·加帕爾（1984-），男，維吾爾族，本科學歷，助理工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。