全國生態(tài)狀況調查評估技術(shù)規范 生態(tài)系統質(zhì)量評估（征求意見(jiàn)稿）

1 適用范圍

      本標準規定了植被生態(tài)系統質(zhì)量評估的指標體系、技術(shù)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(tài)系統質(zhì)量評估，其他自然地理區域生態(tài)系統質(zhì)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(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規范

3 術(shù)語(yǔ)和定義

      下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

      生態(tài)系統質(zhì)量 ecosystem quality

      指一定時(shí)間、空間范圍內植被生態(tài)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(tài)系統功能指數 ecosystem function Index

      指表征評估單元內的生產(chǎn)力大小的指數。

3.4

      生態(tài)系統穩定指數 ecosystem stability Index

      指表征評估單元內生態(tài)系統結構波動(dòng)的指數。

3.5

      生態(tài)系統脅迫指數 ecosystem stress Index

      指表征評估單元內所受到的人類(lèi)活動(dòng)壓力程度的指數。

3.6

      生態(tài)系統質(zhì)量指數 ecosystem quality Index

      指反映區域內植被生態(tài)系統整體質(zhì)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(chǎn)力 gross primary productivity

      指在單位時(shí)間和單位面積上，綠色植物通過(guò)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(包括葉、莖、枝)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(lèi)活動(dòng) human activity

      人類(lèi)在自身生存和發(fā)展過(guò)程中，對地表形成擾動(dòng)且可通過(guò)遙感技術(shù)監測到的各種活動(dòng)用地類(lèi)型，包括居住用地、耕地、工業(yè)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、先進(jìn)性和經(jīng)濟技術(shù)可行性的原則。

4.2 內容

      本標準主要利用遙感觀(guān)測變量，構建反映植被生態(tài)系統功能、生態(tài)系統穩定程度和生態(tài)系統脅迫的指標體系，構建生態(tài)系統質(zhì)量指數，服務(wù)于全國和區域尺度生態(tài)系統質(zhì)量評估。

5 總體技術(shù)流程

      生態(tài)系統質(zhì)量評估技術(shù)規范流程：基于遙感數據特征參量構建反映生態(tài)系統功能、生態(tài)系統穩定和生態(tài)系統脅迫程度的關(guān)鍵指標，開(kāi)展生態(tài)系統質(zhì)量評估。

圖 1 生態(tài)系統質(zhì)量評估總體技術(shù)流程

6 生態(tài)系統質(zhì)量評估指標體系及計算方法

6.1 生態(tài)系統功能指數

生態(tài)系統功能指數用第i年的線(xiàn)性歸一化后的葉面積指數、植被覆蓋度和總初級生產(chǎn)力年均值表示，具體方法如公式（1）：

式中： EFIi 為第i年生態(tài)系統功能指數，用近5年的數據進(jìn)行計算； LAIi, j 為第i年第j 期葉面積指數（參照公式4線(xiàn)性歸一化后的值）；GPPi 為第i年第j期總初級生產(chǎn)力（參照公式4線(xiàn)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(xiàn)性歸一化后的值）， n為第i年遙感觀(guān)測期數。

6.2 生態(tài)系統穩定指數

生態(tài)系統穩定反應了生態(tài)系統保持自身結構和功能穩定的能力，生態(tài)系統穩定指數可通過(guò)生態(tài)系統功能指數年際變化來(lái)構建，具體方法如公式（2）：

式中：ESIi 為第i年生態(tài)系統穩定指數，S（EFIi）為評估起始年至第i年生態(tài)系統功能指數的方差， D（EFI）i  為評估起始年至第i年生態(tài)系統功能指數均值。

6.3 生態(tài)系統脅迫指數

生態(tài)系統脅迫指數以人類(lèi)活動(dòng)人類(lèi)強度作為表征指標，人類(lèi)活動(dòng)強度指數越高，則生態(tài)脅迫程度越高，用人類(lèi)活動(dòng)強度指數表征生態(tài)脅迫狀況，人類(lèi)活動(dòng)強度計算方法如下：

人類(lèi)活動(dòng)擾動(dòng)指數反映了人類(lèi)活動(dòng)的擾動(dòng)程度，根據不同的土地利用方式構建而來(lái)。首先根據人類(lèi)對各種生態(tài)系統的利用程度不同，可對不同生態(tài)系統產(chǎn)生不同的擾動(dòng)程度，人類(lèi)對未利用或難利用生態(tài)系統的擾動(dòng)程度較低?；诓煌鷳B(tài)系統的擾動(dòng)程度對各生態(tài)系統進(jìn)行分級賦值（生態(tài)系統分類(lèi)參照附錄A）。賦值表如表1：

表 1 擾動(dòng)指數構建權重表

       對于一個(gè)區域往往是多個(gè)級別生態(tài)系統擾動(dòng)存在，各自占有不同的比例，進(jìn)行加權求和， 形成一個(gè)0-3之間的擾動(dòng)指數，其值反映了一個(gè)區域的擾動(dòng)程度，對其進(jìn)行標準化，計算方法如公式（3）：

      式中：Ai 表示第i 級生態(tài)系統的分級指數，Pi 表示第i 級生態(tài)系統的面積百分比，ETI 為生態(tài)系統脅迫指數。

7 生態(tài)系統質(zhì)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(jīng)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(tài)系統脅迫指數為負向指標，因此將負向指標進(jìn)行正向化處理，即可通過(guò)1-負向指數可實(shí)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(tài)現狀相同的優(yōu)劣變化趨勢。

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