泰安市山水林田湖草生态修复区生态脆弱性评价与生态修复对策研究

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.152

现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (04): 892-902.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.152

泰安市山水林田湖草生态修复区生态脆弱性评价与生态修复对策研究

徐飞¹^,²(), 焦玉国¹^,², 唐丽伟¹^,²(), 魏凯¹^,², 尹衍鹏¹^,², 胡庆玲¹^,², 翟代廷¹^,², 赵新初¹^,²

1.山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队,山东泰安 271000
2.山东省地矿局山水林田湖草重点实验室,山东泰安 271000

收稿日期:2021-05-31 修回日期:2021-10-27 出版日期:2023-08-10 发布日期:2023-09-02
通讯作者: 唐丽伟,女,硕士,高级工程师,1987年出生,地下水科学与工程专业,主要从事水工环方面的研究。Email:376842452@qq.com。
作者简介:唐丽伟,女,硕士,高级工程师,1987年出生,地下水科学与工程专业,主要从事水工环方面的研究。Email:376842452@qq.com。
徐飞,男,硕士,高级工程师,1986年出生,地质工程专业,主要从事水工环方面的研究。Email:xufei365@qq.com。
基金资助:
山东省地质矿产勘查开发局2019年度局控地质勘查和科技创新项目(鲁地字〔2019〕34号);泰山区域山水林田湖草生态修复区环境地质综合评价项目(HJ201907);山东省地质矿产勘查开发局2020年度局控地质勘查和科技创新项目(鲁地字〔2020〕4号);泰安市山水林田湖草生态保护修复工程“泰山模式”总结与数据库建设项目(SDGP370900202102000146)

Ecological Vulnerability Evaluation and Countermeasures of Ecological Restoration in Ecological Restoration Areas of Mountains-Rivers-Forests-Farmlands-Lakes-Grasslands,Tai’an City

XU Fei¹^,²(), JIAO Yuguo¹^,², TANG Liwei¹^,²(), WEI Kai¹^,², YIN Yanpeng¹^,², HU Qingling¹^,², ZHAI Daiting¹^,², ZHAO Xinchu¹^,²

1. No.5 Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Tai’an, Shandong 271000, China
2. Key Laboratory of Mountains-Rivers-Forests-Farmlands-Lakes-Grasslands, Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Tai’an, Shandong 271000, China

Received:2021-05-31 Revised:2021-10-27 Online:2023-08-10 Published:2023-09-02

摘要/Abstract

摘要：

生态保护修复已成为我国生态文明建设的一项核心内容,生态脆弱性研究是评价生态环境问题和开展生态保护修复的重要依据。为科学识别泰安市山水林田湖草生态修复区生态系统脆弱性的成因机制及其变化规律,明确生态保护和生态恢复方向,本文采用“压力-状态-响应”(PSR)框架模型,对研究区进行了生态脆弱性评价,并进一步结合评价结果进行了生态环境问题诊断,提出生态保护修复对策。结果表明,脆弱性较低的区域占比最高,为37.97%,说明研究区总体生态系统较为稳定,各县、市、区中以泰山区、岱岳区和肥城市的脆弱性较高的区域所占的比例相对较高,分别为48.77%、37.15%和30.97%,说明这3个县级地区生态系统欠稳定。综合考虑研究区实际状况,提出了从“推进矿山生态修复、提高林草覆盖率、综合整治水域系统、增加生物多样性和完善生态安全系统”等5方面的生态修复建议。评价结果及提出的生态修复对策有助于研究区内实施山水林田湖草生态保护修复工程进行合理布局,有针对性的规划生态文明建设,为我国山水林田湖草生态修复工程的实施提供参考和借鉴。

关键词: 山水林田湖草, 生态脆弱性, 生态修复, 泰安市

Abstract:

Ecological protection and restoration has become a core content for the construction of ecological civilization in China. The study of ecological vulnerability is an important basis for evaluating ecological environmental problems, and for performing ecological protection and restoration. To scientifically identify the formation mechanism and ecosystem vulnerability variation in the ecological restoration area of mountains-rivers-forests-farmlands-lakes-grasslands in Tai’an City, and to clarify the direction of ecological protection and restoration, we used the pressure state response (PSR) framework model to evaluate the local ecological vulnerability. We further diagnosed the ecological environment problems in combination with the evaluation results, thus put forward countermeasures for ecological protection and restoration. The results show that the low vulnerability areas account for the highest proportion (37.97%), indicating that the overall local ecosystem is relatively stable. Among the investigated counties, cities and districts, there is higher proportion of vulnerability areas in the Taishan (48.77%) and Daiyue (37.15%) districts and Feicheng (30.97%) city, indicating that the ecosystem of the three counties is unstable. Considering the local situation, we put forward five ecological restoration suggestions, including (1) promote mine ecological restoration, (2) improve forest and grass coverage, (3) comprehensively regulate the watershed system, (4) increase biodiversity and improve ecological security system. The evaluation results and the proposed ecological restoration countermeasures are helpful to the rational layout of the project. It can also facilitate the targeted planning of the construction of ecological civilization in the implementation of the local ecological protection and restoration project of mountains-rivers-forests-farmlands-lakes-grasslands, and provide reference for the implementation of the ecological restoration project of mountains-rivers-forests-farmlands-lakes-grasslands in China.

Key words: mountains-rivers-forests-farmlands-lakes-grasslands, ecological vulnerability, ecological restoration, Tai’an city

中图分类号:

P66
X141

徐飞, 焦玉国, 唐丽伟, 魏凯, 尹衍鹏, 胡庆玲, 翟代廷, 赵新初. 泰安市山水林田湖草生态修复区生态脆弱性评价与生态修复对策研究[J]. 现代地质, 2023, 37(04): 892-902.

XU Fei, JIAO Yuguo, TANG Liwei, WEI Kai, YIN Yanpeng, HU Qingling, ZHAI Daiting, ZHAO Xinchu. Ecological Vulnerability Evaluation and Countermeasures of Ecological Restoration in Ecological Restoration Areas of Mountains-Rivers-Forests-Farmlands-Lakes-Grasslands,Tai’an City[J]. Geoscience, 2023, 37(04): 892-902.

图/表 9

参考文献 43

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指标	计算方法及说明	来源
矿山地质环境问题分布密度	每个评价单元内矿山地质环境问题点分布个数	2017年泰安市矿山环境地质调查
崩塌、滑坡、泥石流灾害点分布密度	每个评价单元内崩塌、滑坡、泥石流灾害点的分布个数	2020年泰安市地质灾害排查
岩溶塌陷易发性	泰安市岩溶塌陷易发性分区图	山东省泰安市地质安全评价报告
采煤塌陷地地表塌陷程度	采煤塌陷地的地表塌陷程度	泰安市采煤塌陷地治理规划(2016—2025)
人口密度	人口数量/土地面积	2020年泰安市统计年鉴
污染源灾害等级	地下水污染灾害分级图	山东省重点城市1：5万地下水污染调查报告(泰安市)
地形坡度	DEM数字高程模型坡度提取	中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)
大气降雨量	年平均降雨量	国家气象科学数据中心(http://www.cma.gov.cn/)
植被覆盖指数	中国—东盟1 km分辨率植被覆盖度数据集	全球变化科学研究数据出版系统(http://www.geodoi.ac.cn/)
生物丰度指数	中国1 km生物丰度指数数据集	全球变化科学研究数据出版系统(http://www.geodoi.ac.cn/)
土壤侵蚀强度	中国土壤侵蚀空间分布数据	中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)
土壤养分地球化学分级	泰安市土壤养分地球化学等级分区图	泰安市资源环境承载力评价报告
人均水资源量	地表水及地下水水资源量/人口数量	泰安市资源环境承载力评价报告
土地垦殖率	耕地面积/土地面积	泰安市资源环境承载力评价报告
人均GDP	GDP/人口数量	中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)

指标	计算方法及说明	来源
矿山地质环境问题分布密度	每个评价单元内矿山地质环境问题点分布个数	2017年泰安市矿山环境地质调查
崩塌、滑坡、泥石流灾害点分布密度	每个评价单元内崩塌、滑坡、泥石流灾害点的分布个数	2020年泰安市地质灾害排查
岩溶塌陷易发性	泰安市岩溶塌陷易发性分区图	山东省泰安市地质安全评价报告
采煤塌陷地地表塌陷程度	采煤塌陷地的地表塌陷程度	泰安市采煤塌陷地治理规划(2016—2025)
人口密度	人口数量/土地面积	2020年泰安市统计年鉴
污染源灾害等级	地下水污染灾害分级图	山东省重点城市1：5万地下水污染调查报告(泰安市)
地形坡度	DEM数字高程模型坡度提取	中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)
大气降雨量	年平均降雨量	国家气象科学数据中心(http://www.cma.gov.cn/)
植被覆盖指数	中国—东盟1 km分辨率植被覆盖度数据集	全球变化科学研究数据出版系统(http://www.geodoi.ac.cn/)
生物丰度指数	中国1 km生物丰度指数数据集	全球变化科学研究数据出版系统(http://www.geodoi.ac.cn/)
土壤侵蚀强度	中国土壤侵蚀空间分布数据	中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)
土壤养分地球化学分级	泰安市土壤养分地球化学等级分区图	泰安市资源环境承载力评价报告
人均水资源量	地表水及地下水水资源量/人口数量	泰安市资源环境承载力评价报告
土地垦殖率	耕地面积/土地面积	泰安市资源环境承载力评价报告
人均GDP	GDP/人口数量	中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn/)

指标	标准化赋值
指标	1	4	7	10
岩溶塌陷易发性	不易发	低易发	中易发	高易发
采煤塌陷地地表塌陷程度	非塌陷地	轻度塌陷	中度塌陷	重度塌陷
污染源灾害等级	低	—	中	高
土壤侵蚀强度	微度、轻度	中度	强度、极强度	剧烈
土壤养分地球化学分级	一级、二级	三级	四级	五级

指标	标准化赋值
指标	1	4	7	10
岩溶塌陷易发性	不易发	低易发	中易发	高易发
采煤塌陷地地表塌陷程度	非塌陷地	轻度塌陷	中度塌陷	重度塌陷
污染源灾害等级	低	—	中	高
土壤侵蚀强度	微度、轻度	中度	强度、极强度	剧烈
土壤养分地球化学分级	一级、二级	三级	四级	五级

目标层	准则层	权重	指标层	权重
生态脆弱性	压力指标	0.5247	矿山地质环境问题分布密度	0.0583
			崩塌、滑坡、泥石流灾害点分布密度	0.0545
			岩溶塌陷易发性	0.0738
			采煤塌陷地地表塌陷程度	0.0729
			人口密度	0.1282
			污染源灾害等级	0.1370
	状态指标	0.3338	地形坡度	0.0358
			大气降雨量	0.0308
			植被覆盖指数	0.0678
			生物丰度指数	0.0505
			土壤侵蚀强度	0.0274
			土壤养分地球化学分级	0.0345
			人均水资源量	0.0842
	响应指标	0.1416	土地垦殖率	0.0708
	响应指标	0.1416	人均GDP	0.0708

泰安市山水林田湖草生态修复区生态脆弱性评价与生态修复对策研究

Ecological Vulnerability Evaluation and Countermeasures of Ecological Restoration in Ecological Restoration Areas of Mountains-Rivers-Forests-Farmlands-Lakes-Grasslands,Tai’an City

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图/表 9

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级别	生态脆弱性分级	生态脆弱性指数
Ⅰ	脆弱性低	EVI≤3
Ⅱ	脆弱性较低	3<EVI≤4
Ⅲ	脆弱性较高	4<EVI≤5
Ⅳ	脆弱性高	EVI>5

县(市、区)	面积(km²)
县(市、区)	脆弱性低	脆弱性较低	脆弱性较高	脆弱性高
泰山区	47.24	62.00	164.00	63.00
岱岳区	500.18	451.52	649.97	147.93
肥城市	240.80	366.75	392.75	267.97
新泰市	370.65	815.47	408.06	340.16
东平县	277.61	691.75	277.01	93.00
宁阳县	71.06	559.71	343.15	159.44
合计	1507.54	2947.20	2234.94	1071.50