全國生態狀況調查評估技術規范 生態系統質量評估
作者：lfb 時間：2022-11-17 來源：互聯網
1 適用范圍
本標準規定了植被生態系統質量評估的指標體系、技術流程、評估方法等內容和要求。
本規范主要適用于全國及省級行政區域植被生態系統質量評估，其他自然地理區域生態系統質量評估可參照本標準執行。
2 規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。
HJ 192 生態環境狀況評價技術規范
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
生態系統質量 ecosystem quality
指一定時間、空間范圍內植被生態系統功能強弱，穩定程度和受到脅迫狀況。
3.2
評估單元 assessment unit
指根據評估目的和評估方法的需要，劃分的用于評估的地理空間單元。
3.3
生態系統功能指數 ecosystem function Index
指表征評估單元內的生產力大小的指數。
3.4
生態系統穩定指數 ecosystem stability Index
指表征評估單元內生態系統結構波動的指數。
3.5
生態系統脅迫指數 ecosystem stress Index
指表征評估單元內所受到的人類活動壓力程度的指數。
3.6
生態系統質量指數 ecosystem quality Index
指反映區域內植被生態系統整體質量狀況的綜合指標。
3.7
葉面積指數 leaf Area index
指單位土地面積綠色葉片的單面面積總和，主要表征了植被垂直結構復雜性。
3.8
總初級生產力 gross primary productivity
指在單位時間和單位面積上，綠色植物通過光合作用所固定的有機碳總量，主要表征植被光合作用能力強弱。
3.9
植被覆蓋度 fractional vegetation cover
指植被在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比，主要表征了植被水平結構狀況。
3.10
人類活動 human activity
人類在自身生存和發展過程中，對地表形成擾動且可通過遙感技術監測到的各種活動用地類型，包括居住用地、耕地、工業用地等。
4 總則
4.1 原則
本標準規定的內容遵循規范性、可操作性、性和經濟技術可行性的原則。
4.2 內容
本標準主要利用遙感觀測變量，構建反映植被生態系統功能、生態系統穩定程度和生態系統脅迫的指標體系，構建生態系統質量指數，服務于全國和區域尺度生態系統質量評估。
5 總體技術流程
生態系統質量評估技術規范流程：基于遙感數據特征參量構建反映生態系統功能、生態系統穩定和生態系統脅迫程度的關鍵指標，開展生態系統質量評估。
圖 1 生態系統質量評估總體技術流程
6 生態系統質量評估指標體系及計算方法
6.1 生態系統功能指數
生態系統功能指數用第i年的線性歸一化后的葉面積指數、植被覆蓋度和總初級生產力年均值表示，具體方法如公式（1）：
式中： EFIi 為第i年生態系統功能指數，用近5年的數據進行計算； LAIi, j 為第i年第j 期葉面積指數（參照公式4線性歸一化后的值）；GPPi 為第i年第j期總初級生產力（參照公式4線性歸一化后的值）；FVCi, j 為第i年第j期植被覆蓋度（參照公式4線性歸一化后的值）， n為第i年遙感觀測期數。
6.2 生態系統穩定指數
生態系統穩定反應了生態系統保持自身結構和功能穩定的能力，生態系統穩定指數可通過生態系統功能指數年際變化來構建，具體方法如公式（2）：
式中：ESIi 為第i年生態系統穩定指數，S（EFIi）為評估起始年至第i年生態系統功能指數的方差， D（EFI）i 為評估起始年至第i年生態系統功能指數均值。
6.3 生態系統脅迫指數
生態系統脅迫指數以人類活動人類強度作為表征指標，人類活動強度指數越高，則生態脅迫程度越高，用人類活動強度指數表征生態脅迫狀況，人類活動強度計算方法如下：
人類活動擾動指數反映了人類活動的擾動程度，根據不同的土地利用方式構建而來。**根據人類對各種生態系統的利用程度不同，可對不同生態系統產生不同的擾動程度，人類對未利用或難利用生態系統的擾動程度較低。基于不同生態系統的擾動程度對各生態系統進行分級賦值（生態系統分類參照附錄A）。賦值表如表1：
表 1 擾動指數構建權重表
類型 | 自然再生利用 | 人為再生?利用 | 人為非再生利用 |
?生態系統類型 | 林地、草地?、水域（不包括冰雪） | 農田? | 城鎮、居民點、工礦用地和交通用地等 |
擾動分級指數 | 1 | 2 | 3 |
對于一個區域往往是多個級別生態系統擾動存在，各自占有不同的比例，進行加權求和， 形成一個0-3之間的擾動指數，其值反映了一個區域的擾動程度，對其進行標準化，計算方法如公式（3）：
式中：Ai 表示第i 級生態系統的分級指數，Pi 表示第i 級生態系統的面積百分比，ETI 為生態系統脅迫指數。
7 生態系統質量指數計算及評估分級
7.1 指數同一化
指數同一化是指經歸一化和正向化處理，將各指數值域轉換到0-1之間，將屬性非同向指數轉換為同向，以方便后續加權構建綜合指數，歸一化具體方法如公式（4）：
式中： x￠ 為歸一化處理后指數， x 為原指數。
3項指標中，生態系統脅迫指數為負向指標，因此將負向指標進行正向化處理，即可通過1-負向指數可實現正向化轉換，屬性同一化處理后指數變化趨勢可反映生態現狀相同的優劣變化趨勢。
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