福建省環(huán)境科學研究院 卓春暉

?

生態(tài)環(huán)境影響評價中評價范圍和空間尺度問題探討

福建省環(huán)境科學研究院 卓春暉

《環(huán)境影響評價技術導則 生態(tài)影響》（HJ/T19-2011）已于2011年9月1日起實施，該導則明確提出將生態(tài)完整性作為生態(tài)影響評價范圍的依據，卻未提出具體的確定方法，這將給實際環(huán)評工作帶來困擾。為此，該文提出通過各影響因素的評價空間尺度確定生態(tài)環(huán)境影響評價范圍，供生態(tài)環(huán)評工作者參考。

生態(tài)環(huán)境 評價范圍 空間尺度

生態(tài)環(huán)境影響評價（Ecological impact assessment）是對人類開發(fā)建設活動可能導致的生態(tài)環(huán)境影響進行分析與預測，并提出減少影響或改善生態(tài)環(huán)境的策略和措施[1]。隨著國內生態(tài)環(huán)境破壞情況日益嚴重，民眾對生態(tài)環(huán)境保護的呼聲日漸高漲，國家環(huán)保部（原國家環(huán)?？偩郑┮苍?997年出臺《環(huán)境影響評價技術導則 非污染生態(tài)影響》（HJ/T19- 1997，以下簡稱“原《導則》”）后，又于2011年修訂發(fā)布了《環(huán)境影響評價技術導則 生態(tài)影響》（HJ/T19-2011，以下簡稱“新《導則》”），規(guī)范建設項目和規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響評價，加強對建設項目和規(guī)劃實施的生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)管。

尺度(Scale)是景觀生態(tài)學術語，是研究對象或現(xiàn)象在空間上或時間上的量度，即空間尺度和時間尺度[2]。尺度的概念通常包含兩個方面內涵，即粒度（Grain）和幅度（Extent）。空間粒度是指景觀中最小可辨識單元所代表的特征長度、面積或體積，對于空間數據或圖像資料而言，其粒度對應于最大分辨率或像元(pixel) 大小。時間粒度則指某一現(xiàn)象或事件發(fā)生的頻率或時期間隔，如干擾發(fā)生的頻率等。幅度則是研究對象在空間或時間上的持續(xù)范圍[3]。對于生態(tài)環(huán)境影響評價而言，評價范圍即為研究的空間幅度，評價時段即為時間幅度。

1 生態(tài)環(huán)境影響評價范圍

在生態(tài)環(huán)境影響評價工作中，確定合適的評價范圍對環(huán)境影響分析結果是至關重要的[4]。因為僅單純通過對影響區(qū)范圍的調整就可能產生很多結果，局部的較大影響一旦放到大背景中，其影響甚至可以忽略不計，并不能很好地反映實際情況，而單純從局部范圍進行考慮卻無疑夸大了影響程度[5]。另一方面，范圍過小，可能漏掉敏感生態(tài)因子；范圍過大，不僅增加工作量，還可能忽略了和工程直接相關的生態(tài)因子[6]。

根據新《導則》，生態(tài)環(huán)境評價范圍應能充分體現(xiàn)生態(tài)完整性，涵蓋評價項目全部活動的直接影響區(qū)和間接影響區(qū)；應根據評價項目對生態(tài)因子的影響方式、影響程度和生態(tài)因子之間的相互影響和相互依存關系確定，綜合考慮評價項目與項目區(qū)的氣候過程、水文過程、生物過程等生物地球化學循環(huán)過程的相互作用關系，以評價項目影響區(qū)域所涉及的完整氣候單元、水文單元、生態(tài)單元、地理單元界限為參照邊界。關于生態(tài)環(huán)境影響評價范圍的表述，我們可以看出新《導則》有兩點與原《導則》顯著不同：一是立足于項目的生態(tài)影響和生態(tài)因子間的作用過程確定評價范圍，強調維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性；二是取消了評價范圍和評價等級掛鉤的相關表述。然而由于生態(tài)系統(tǒng)的復雜性，對生態(tài)完整性評價往往就成為生態(tài)影響評價的難點[7]，因此環(huán)評工作中將難以依此確定評價范圍。為此，本文建議在確定評價范圍過程中突出評價空間尺度概念，由各影響因素評價空間尺度確定評價范圍。

2 生態(tài)環(huán)境影響與評價空間尺度

一般而言，表述生態(tài)影響是離不開空間尺度的，不同的影響方式可能在不同的空間尺度條件下發(fā)揮影響作用的。本文將結合常見工程生態(tài)影響，分析評價空間尺度，并就此探討確定生態(tài)評價范圍的方法。

建設項目（規(guī)劃）對生態(tài)環(huán)境的影響一般表現(xiàn)在多個方面，如工程占地影響、水污染物排放影響、大氣污染物排放影響、聲污染影響、光污染影響、小氣候影響等方面。不同影響不僅作用方式不一樣，所作用的生態(tài)因子和影響范圍也不盡相同。下文將就一些常見生態(tài)環(huán)境影響探討其和評價空間尺度的關系。

2.1 占地影響

占地影響通常為項目不可逆的直接影響，影響一定行政區(qū)域內土地利用格局和造成動植物生境損失等，主要發(fā)生于工程占地區(qū)。工程占地多會造成土地利用性質發(fā)生永久性改變，影響當地土地利用格局，而土地利用多以行政區(qū)域為管理單元，例如基本農田保護區(qū)就以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為單位劃區(qū)定界，將工程占地影響在合適的行政區(qū)劃中進行分析才體現(xiàn)其實際意義。而工程占地造成的動植物生境損失則在將項目周圍相同生境條件區(qū)域作為背景進行評價才有較大意義。這是因為在工程占地后，工程區(qū)附近的同類生境將是受影響生物受影響后的生境，對其面積和分布格局的研究是判斷受影響生物種群受影響程度的重要依據。

2.2 水環(huán)境和大氣環(huán)境污染影響

工業(yè)水污染影響主要表現(xiàn)在污染物排放對水生生物和陸生生物脅迫影響等方面，主要發(fā)生于排放口下游河段及其兩側；而大氣污染影響表現(xiàn)為污染物擴散、沉降，并被動植物吸收，進入生態(tài)系統(tǒng)中產生作用。

水污染物影響和大氣污染影響表現(xiàn)在動植物急性中毒效應、慢性中毒效應和隨生物鏈的生物放大效應等方面，由于污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用極其復雜，目前建設項目環(huán)境影響評價報告對污染物產生的生態(tài)環(huán)境效應較少涉及。水污染物和大氣污染物排放一般按《污水綜合排放標準》和《大氣污染物排放標準》以及基于區(qū)域容量研究成果基礎上確定的總量進行排放，多不會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產生大的影響。

但環(huán)境污染事故的發(fā)生則可能會造成動植物急性中毒，如近年出現(xiàn)的紫金山銅礦濕法廠污染汀江的事故。急性中毒是受體生物暴露在濃度高于最小有作用劑量（minimal effect level，MEL）時產生的，生態(tài)風險評價中常采用安全濃度進行評價。安全濃度估算一般采用Turabell公式進行：

安全濃度=24hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)3

安全濃度=48hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)2

安全濃度=96hLC50×0.1 (或0.01)

毒物排放影響范圍為濃度分布高于安全濃度的區(qū)域。由上式可以看出，影響范圍主要受毒物類型、受體生物耐受性、毒物排放量以及擴散條件等因素影響；需建立在對關注的生物（如重點野生保護動植物和當地生態(tài)群落建群種等）和當地水文（或氣象）過程研究的基礎上確定。

2.3 聲環(huán)境污染影響

工程作業(yè)產生的噪聲對附近動物的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.3.1噪聲可驚擾動物，從而影響其分布格局。不同的動物對噪聲的耐受能力不盡相同，如池鷺（Ardeola bacchus）、白鷺（Egretta intermedia）等對有規(guī)律的噪聲（如交通噪聲）不甚敏感，在距離公路20m左右尚能活動自如；而綠翅鴨（Anas crecca）、黑臉琵鷺（Platalea minor）等則較為敏感，在公路外150m遠就可受到影響。因此，進行評價工作時應先確定可能受影響的關注種，根據關注種對噪聲的敏感程度確定影響范圍，而后放大尺度至周圍生境，評價分析對種群分布格局和遺傳多樣性等可能受到的影響。

2.3.2噪聲會阻礙動物個體間（特別是鳥類）的交流，進而影響繁殖力、適合度。研究表明，鳥類最佳聽域范圍為1～5 kHz[8]，而這正是交通噪聲和工業(yè)噪聲主要分布頻率區(qū)間[9-10]，這些噪聲可能會掩蓋鳥類的鳴聲，使鳥類彼此之間的識別能力下降，影響其繁殖成功率[11-13]。由于目前的研究多為噪聲對鳥類影響的現(xiàn)象描述[14-15]和機制研究方面[16]，而對噪聲大小與鳥類繁殖成功率大小的關系未見報道，對于環(huán)評實際工作，這方面是值得深入研究的。一般鳥類巢內本底噪聲可達56～64 dB (A )[17]，在缺少研究數據時可以考慮采用對生境聲環(huán)境質量的影響確定影響范圍。

2.3.3高噪聲會影響動物生理機能。一般在高噪聲環(huán)境下，野生動物會采取主動避讓等措施減小噪聲對其影響，但對于養(yǎng)殖的禽類和哺乳動物等而言，由于生活環(huán)境固定，一旦毗鄰高噪聲源，將成為受害者。研究表明，高噪聲對動物的影響除與強度有關外[18]，還可能與其頻率相關[19]。實際環(huán)評工作中應根據研究成果確定其影響范圍。

2.4 光污染影響

光是重要的非生物生態(tài)因子，對支持生態(tài)系統(tǒng)具有至關重要的作用；但照明等工程溢出的光線卻會對周圍生態(tài)環(huán)境產生影響。

對于植物而言，長期人工照明會造成夜間斷（night break），改變光照時間長度，會影響敏感植物，特別是一年生和二年生短日照草本植物（如水稻、部分菊科植物等），夜間斷會抑制其開花與休眠。一般認為50～100lx以上光照可誘導光周期反應[20]，以飛利浦250W高壓鈉燈為例，燈中心照度70lx/10m，平均照度為19lx/10m，其散射到周圍植物上的燈光就可能會造成其產生夜間斷現(xiàn)象。植物光周期被破壞后可能造成其生長期延長，從而使部分不耐旱植物在秋冬季節(jié)受到冷害或凍害。

昆蟲能感知波長從250nm的紫外光到中遠紅外光的波譜，對波長較短的藍、紫光及部分紫外光較為敏感，而對波長較長的紅、橙光則不甚敏感。被吸引的馬尾松毛蟲、棉鈴蟲等害蟲將卵產在周圍樹木上，會造成下代幼蟲過度密集，從而危害到光源周圍植物。

絕大多數候鳥主要在夜間遷徙，遷徙途中對夜間微弱的自然光環(huán)境有很大的依賴[21]。人類形形色色的夜間照明破壞了光環(huán)境變化規(guī)律，干擾了候鳥夜間遷徙飛行中對于方向和障礙物的判斷[22]。研究表明，候鳥對紫外光較為敏感[23]，但受紅色光的影響也較強[24]。根據馬劍等人對灰文鳥、虎皮鸚鵡兩種遷徙鳥的研究，兩種鳥能明顯的感知高于1cd/m2的光強度，而對不能準確找到光強度低于0.1cd/m2的光源[25]。研究遷徙鳥類對光強度的感知能力可為環(huán)評工作中確定光照對鳥類的影響范圍提供依據。

2.5 邊緣效應影響

位于林地內的項目（如公路項目）建設，會產生新的林緣。林緣的形成會造成附近的光照、溫度（含氣溫、地溫）、濕度等發(fā)生巨大變化；而這些都會造成植被組成發(fā)生變化，使得原有喜陰的林內植物被喜陽植物替代；另外，小氣候條件變化也可能會使林中原有喜陰動物（如蛇類）將被喜陽動物（如蜥蜴）取代。動植物的這種分布變化就是邊緣效應（edge effect）。研究表明，邊緣效應一般作用于林緣4～30m[26-30]，Camargo 和 Kapos也曾報道過在亞馬遜流域觀察到這種效應作用于60m范圍內[31]。研究還表明，南向林緣邊緣效應影響范圍較北向林緣影響范圍大[32-33]。

3 生態(tài)環(huán)境影響評價空間尺度和評價范圍的確定

3.1 評價空間尺度的確定

生態(tài)環(huán)境影響是工程（或規(guī)劃）影響因素作用于生態(tài)環(huán)境的過程。工程（或規(guī)劃）影響因素和自然環(huán)境共同決定了各影響因素的作用范圍，因此其評價空間尺度也應是在影響因素分析和自然環(huán)境調查的基礎上確定的。其確定的流程見圖1。

圖1 生態(tài)環(huán)境影響因素評價的空間尺度確定流程

3.2 評價范圍的確定

生態(tài)影響評價范圍應包含各種影響因素的評價尺度，因此本文建議評價范圍可采用各影響要素評價空間尺度的集合。若項目涉及自然保護區(qū)等生態(tài)環(huán)境敏感目標時，評價范圍應適當擴大以將其納入評價。

4 討論

本文從生態(tài)影響因素出發(fā)，提出了一種生態(tài)環(huán)境影響評價范圍的確定方式，這種方式注重項目各生態(tài)環(huán)境影響因素的空間評價尺度，避免了直接采用生態(tài)系統(tǒng)完整性作為確定評價范圍原則時難以準確把握的問題。但在實際環(huán)評工作中確定評價范圍還是會出現(xiàn)一定困難，原因主要在以下兩個方面：

（1）受科學認識水平所限，一些影響現(xiàn)階段可能難以被注意到。這就要求生態(tài)環(huán)評工作者應加強知識更新速度，盡量減少因知識缺陷造成失誤。

（2）由于生態(tài)系統(tǒng)的復雜性，部分影響是難以評價的。例如，公路、大壩建設可能會破壞部分生物遷徙，影響其覓食，甚至威脅物種（或種群）的生存，而這些物種（或種群）的滅亡又可能影響到其繁殖、覓食地等的生態(tài)系統(tǒng)，這也可能是張淑琴等人認為生態(tài)評價范圍應將繁殖場、產卵場等納入評價范圍的原因[34]；但在實際環(huán)評過程中，通常情況下這些工作將是難以完成的。對于這種情況，筆者認為評價工作者應以生物物種或種群保護為工作重點，而不是以分析在其受到較大影響時對生態(tài)系統(tǒng)產生的影響為重點，因此也不能因這種影響確定生態(tài)環(huán)境影響評價范圍。

[1] 毛文永. 生態(tài)影響評價概論[M]. 北京: 中國環(huán)境科學出版社, 2003.

[2] 鄔建國. 景觀生態(tài)學概念與理論[J]. 生態(tài)學雜志, 2000,19(1):42-52.

[3] Turner, M. G., Gardner, R. H. Quantitative Methods in Landscape Ecology[M]. New York.: Springer -Verlag , 1991.

[4] Treweek J., Hankand P. Ecological Impact Assessment [A]. In: Porter A. L., Fittipaldi J. J. Environmental Methods Review: Retooling Impact Assessment for the New Century [C]. North Dakota, USA; The Press Club. 1998. 263-271.

[5] 蔣立新, 蔣宏國. 非污染生態(tài)環(huán)境影響評價的若干問題探討[J]. 湖南科技學院學報, 2005, 2(4): 101-105.

[6] 成文連, 劉玉虹, 關彩虹等. 生態(tài)影響評價范圍探討[J]. 環(huán)境科學與管理, 2010, 35(12): 185-189.

[7] 成文連, 劉鋼, 智慶文等. 生態(tài)完整性評價的理論和實踐[J]. 環(huán)境科學與管理, 2010, 35(4): 162-165.

[8] Dooling R J. Hearing and balance. A dictionary of birds[M]. Poyser, Calton, 1985, 276-277.

[9] Slabbekoorn H，Ripmeester EPA. Birdsong and anthropogenic noise: implications and applications for conservation[J]. Molecular Ecology, 2008, 17(1): 72-83.

[10] Katti M, Warren PS. Tits, noise and urban bioacoustics[J]. Trends in Ecology & Evolution, 2004, 19(3): 109-110.

[11] Foppen R, Reijnen R. The effects of car traffic on breeding bird populations in woodland. II. Breeding dispersal of male willow warblers (Phylloscopus trochilus) in relation to the proximity of a highway[J]. Journal of Applied Ecology, 1994, 31(1): 95-101.

[12] Peris SJ, Pescador M. Effects of traffic noise on paserine populations in Mediterranean wooded pastures[J]. Applied Acoustics, 2004, 65(4): 357-366.

[13] Slabbekoorn H, Halfwerk W. Behavioural ecology: Noise annoys at community level[J]. Current Biology, 2009, 19(16): 693 -695.

[14] Reijnen R., Foppen R., Meeuwsen H. The effects of traffic on the density of breeding birds in Dutch agricaltural grassland[J]. Biological Conservation, 1996, 75(3): 255-260

[15] Reijnen R, Foppen R, Braak CT.The effects of car traffic on breeding bird populations in woodland. III. Reduction of density in relation to the proximity of main roads[J]. Journal of Applied Ecology, 1995, 32(1): 187-202.

[16] Rheindt F.E. The impact of roads on birds: Does song frequency play a role in determining susceptibility to noise pollution? [J]. Journal für Ornithologie, 2003, 144(3): 295-306.

[17] 辜小安. 鐵路噪聲對鳥類棲息繁殖影響初探[J]. 鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保, 1999, 26(2): 82-84.

[18] 劉志發(fā), 李仲孝, 吳醒身等. 強噪聲對大鼠血液粘度血糖及幾種酶的影響[J]. 中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志, 1992,10(4): 213-214.

[19] 楊志華, 吳銘權, 姚治中等. 不同頻率噪聲對耳蝸血流的影響及其機制的研究[J]. 解放軍預防醫(yī)學雜志, 1997, 15(01): 9-12.

[20] 劉莉, 祝朋芳. 光周期與植物成花誘導[J]. 遼寧農業(yè)科學, 2004(3)：26-27.

[21] Emma L. S.，Verity J. G.，Andrew T. D. B. Ultraviolet colour perception in European starlings and Japanese quail[J]. The Journal of Experimental Biology，2002, 205: 3299-3306.

[22]Evans O.L.J. Summary report on the bird friendly building program: effect of light reduction on collision of migratory birds[C].A special report for the Fatal Light Awareness Program (FLAP), 2002. Toronto, Ontario, Canada.

[23] Bennett A. T. D., Cuthills I. C. Ultraviolet Vision in birds: What is its Function[J]. Vision research, 1994, 34(11): 1471-1478.

[24] Marquenie J., Donners M., Poo t H. et al. Adapting the spectral composition of artificial lighting to safeguard the environmen.Petroleum & chemical industry committee Europe. 2008, 5th.

[25] 馬劍, 劉博, 劉剛等. 人工光照對遷徙類鳴禽行為影響個案實驗研究[J]. 照明工程學報, 2010, 21(3):8-12.

[26] Watkins R Z，Chen J C，Pickens J B，et al. Effects of forest roads on understory plants in a managed hardwood landscape[J]. Conservation Biology, 2003, 17(2): 411-419.

[27] Robert I M，Dean L U. Edge effects on species composition andexotic species abundance in the North Carolina Piedmont[J]. Biological Invasions, 2006, 8(5): 1049-1060.

[28] Euskirchen E S，Chen J，Bi R. Effects of edges on plant communities in a managed landscape in Northern Wisconsin[J]. Forest Ecology and Management，2001, 148: 93-108.

[29] Li L. G., He X. Y., Li X. Z., et al. Depth of edge influence of the agricultural-forest landscape boundary, Southwestern China[J]. Ecological Research, 2007, 22(5): 774-783.

[30] Williams-Linera G. Vegetation structure, and environmental conditions of forest edges in Panama [J]. Journal of Ecology, 1990, 78(4): 356-373.

[31] Camargo, J. L. C. , Kapos, V. Comples edge effects on soil moisture and microclimat e in cent ral Amazonian forest[J]. Journal of Tropical Ecology, 1995, 11(2): 205-221.

[32] 馬友鑫, 劉玉洪, 張克映. 西雙版納熱帶雨林片斷小氣候邊緣效應的初步研究[J]. 植物生態(tài)學報, 1998, 22(3): 250-255.

[33] Fraver S. Vegetation responses along edge-to-interior gradients in the mixed hardwood forests of the Roanoke River basin, North Carolina[J]. Conservation Biology, 1994, 8(3): 822-832.

[34] 張淑琴, 肖海軍, 陳曉德. 生態(tài)環(huán)境評價范圍的確定[J]. 安徽農業(yè)科學, 2010, 38(2): 3125-3127.